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       美國(guó)宇航局（NASA）的第一架電動(dòng)飛機(jī)正在準(zhǔn)備起飛。在過(guò)去的五年里，NASA的一個(gè)小型工程師團(tuán)隊(duì)一直在努力改造一架意大利Tecnam P2006T飛機(jī)，使其只靠電池動(dòng)力運(yùn)行。以19世紀(jì)蘇格蘭物理學(xué)家James Clerk Maxwell命名的 X-57 Maxwell，最近在加州愛(ài)德華茲的阿姆斯特朗飛行研究中心開(kāi)始進(jìn)行高電壓功能性地面測(cè)試，并準(zhǔn)備在2022年春季進(jìn)行首次飛行。

       這次飛行將標(biāo)志著NASA的一個(gè)重要里程碑，該機(jī)構(gòu)已被美國(guó)總統(tǒng)喬·拜登責(zé)成將更多的資源集中在減少氣候變化的影響上。

       NASA局長(zhǎng)比爾·納爾遜上周參觀了阿姆斯特朗飛行研究中心，在那里他近距離地看到了這架小小的雙座飛機(jī)。在接受The Verge采訪時(shí)，納爾遜表示，支撐X-57的技術(shù)將對(duì)航空業(yè)的去碳化努力至關(guān)重要。

       “他們正在準(zhǔn)備飛行這個(gè)，”納爾遜說(shuō)。“而且它是第一架全電動(dòng)（飛機(jī)）的驗(yàn)證機(jī)。”
在概念形式上，X-57有一個(gè)獨(dú)特的外觀。高長(zhǎng)寬比的機(jī)翼比典型的飛機(jī)機(jī)翼要窄得多，內(nèi)有12個(gè)帶螺旋槳的電動(dòng)馬達(dá)以幫助提升，末端有兩個(gè)較大的發(fā)動(dòng)機(jī)以幫助巡航。當(dāng)不使用時(shí)，12個(gè)較小的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)折疊起來(lái)以幫助減少阻力。NASA預(yù)計(jì)X-57的航程大約為100英里，巡航速度為172英里/小時(shí)。它還將有大約40分鐘的最大飛行時(shí)間。

       但在現(xiàn)實(shí)中，電機(jī)尚未安裝，X-57看起來(lái)仍然像一個(gè)在任何機(jī)場(chǎng)都可能看到的普通輕型飛機(jī)。納爾遜說(shuō)，原型機(jī)將很快"變形"為美國(guó)宇航局在2016年首次披露的飛機(jī)形象。而從那里開(kāi)始，該團(tuán)隊(duì)將建立一個(gè)混合版本，既可以用電也可以用燃油。

       "所有這些都是為了減少我們對(duì)化石燃料的依賴，減少污染，并保持成本合理，"他說(shuō)。
 

       阻礙電動(dòng)航空的主要障礙之一是電池的重量。能量密度--電池中儲(chǔ)存的能量--是關(guān)鍵指標(biāo)，而今天的電池不包含足夠的能量讓大多數(shù)飛機(jī)離開(kāi)地面并持續(xù)飛行超過(guò)幾百英里。阿姆斯特朗飛行研究中心的首席研究員Sean Clark說(shuō)，X-57的研究飛行需要大約800磅的電池。X-57團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新之一是一個(gè)安裝包，它可以在能量耗盡后吸收失效的電池單元，這有助于防止整個(gè)電池組的失效。這種實(shí)驗(yàn)性的安裝包已經(jīng)被商業(yè)化，并被NASA的承包商使用。"你必須為故障做好準(zhǔn)備，"Clark說(shuō)。

       大多數(shù)從事電動(dòng)飛機(jī)研究的公司說(shuō)，他們的原型機(jī)將對(duì)城市內(nèi)的短途旅行有用，比如從曼哈頓下城到肯尼迪機(jī)場(chǎng)。納爾遜說(shuō)，這些空中出租車可以證明對(duì)減少城市道路的地面擁堵量很有用。

       "你可以有短途飛機(jī)......在相距不遠(yuǎn)的城市之間，"他說(shuō)。"然而，你甚至可以在像洛杉磯這樣的大城市擁有城內(nèi)的飛機(jī)，從洛杉磯的一個(gè)地方出發(fā)，把乘客帶到另一個(gè)地方，避免在高速公路上出現(xiàn)四點(diǎn)鐘的交通堵塞。"

       航空業(yè)只產(chǎn)生了全球碳排放的大約2%。但是，消除飛行中的噪音和污染的努力正在以各種方式進(jìn)行。弄清楚如何用重型鋰離子電池替換噴氣燃料一直是一個(gè)巨大的癥結(jié)--NASA的科學(xué)家和工程師團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這是一個(gè)非常適合解決的問(wèn)題。

       "我們要認(rèn)真地嘗試拯救地球嗎？"納爾遜說(shuō)。"有很多其他的東西污染更嚴(yán)重，即燃煤電廠。但事實(shí)是我們必須在它們身上下功夫。"

       Clark說(shuō)，NASA已經(jīng)在電池技術(shù)方面取得了巨大的進(jìn)步，這將有助于飛機(jī)實(shí)現(xiàn)升力和維持巡航高度。NASA說(shuō)，X-57團(tuán)隊(duì)對(duì)電池技術(shù)的開(kāi)發(fā)，以及將能量?jī)?chǔ)存打包到機(jī)身上放上發(fā)動(dòng)機(jī)，都是很有價(jià)值的，同時(shí)還找出了一個(gè)在飛行中對(duì)電池和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行"健康檢查"的過(guò)程。
 

       這些細(xì)節(jié)正在公布，并與航空界分享，以幫助告知他們自己的努力。Clark說(shuō)：“甚至在第一次飛行之前，我們就能夠幫助支持這個(gè)新行業(yè)，并啟動(dòng)這項(xiàng)新技術(shù)。”

       對(duì)于電動(dòng)飛機(jī)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在仍然是早期，但開(kāi)發(fā)原型的公司已經(jīng)進(jìn)行了他們自己的試飛。NASA希望這是一條雙向的道路：你與我們分享數(shù)據(jù)，我們也會(huì)分享我們的學(xué)習(xí)成果。
上個(gè)月，NASA與最近上市的北加州公司Joby Aviation啟動(dòng)了電動(dòng)垂直起降（eVTOL）飛機(jī)的試飛。該機(jī)構(gòu)正在密切監(jiān)測(cè)飛機(jī)的聲音特征，以了解它與直升機(jī)和其他燃?xì)鈩?dòng)力車輛相比有多好。eVTOL公司的一個(gè)主要賣點(diǎn)是，這些飛機(jī)的噪音明顯低于直升機(jī)，因此更適合在人口密集地區(qū)上空飛行。

       試飛是NASA的一項(xiàng)全國(guó)性活動(dòng)的一部分，目的是觀察這些實(shí)驗(yàn)性飛機(jī)的運(yùn)行情況并收集數(shù)據(jù)。Joby公司成立于2009年，是第一家參與NASA先進(jìn)空中機(jī)動(dòng)性（AAM）全國(guó)運(yùn)動(dòng)的eVTOL公司。

       Clark表示，NASA正在從Joby公司獲得數(shù)據(jù)，作為交換，該公司已經(jīng)向X-57項(xiàng)目提供了部件，如其電動(dòng)馬達(dá)。如果這種合作繼續(xù)取得成果，人們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己比他們想象的更快地乘坐電動(dòng)飛機(jī)拂過(guò)。

       Clark說(shuō)：“我們支持這個(gè)行業(yè)，并使Joby和其他機(jī)身制造商能夠獲得這種技術(shù)，這一點(diǎn)真的很重要，以使這些飛機(jī)更容易被飛行者所接受。”