工程設計的一個振奮人心的方面是，通過創(chuàng)新改變?nèi)藗兊纳罘绞?。這也適用于向氫燃料和電池動力商用飛機的轉(zhuǎn)型。未來學家、電力工程師和航空工程師設想了一個有著靜音且零排放的客機、無人機、乃至自動駕駛出租飛機的世界。

實現(xiàn)飛機凈零排放遠不只是為了完成溫室氣體減排任務。跟電動汽車一樣，相比以煤油為動力的飛機，氫燃料飛機的電動機在維護成本上有望大大降低。節(jié)省運行成本則有望提升短程航班的盈利率，開辟更多新航線。

小型飛機可以做到全電動。ResearchAndMarkets.com 研究顯示，在 2030 年，全球電動飛機市場的規(guī)模有望達到 2.266 億美元，而多家大型航空公司都已宣布計劃在 2030 年之前改用電動飛機。工程師們在現(xiàn)有混合動力汽車和電動汽車的基礎之上，正快速推進這項技術在航空領域的應用。

目前在研的一些大型飛機也將采用氫燃料電池提供飛機推進所需的電力。ZeroAvia 等公司的設計已進入了試飛階段。

無論飛機是采用氫燃料還是全電動模式，其研發(fā)過程都伴隨大量的工程挑戰(zhàn)。對于提出這一倡議的航空工程師而言，他們所面臨的任務復雜度遠高于電動汽車領域的工程師。首先，采用電動推進系統(tǒng)的飛機所需的電力遠高于汽車，其次，對可靠性和安全性的要求也更為嚴苛。在一萬米的高空，系統(tǒng)故障所造成的后果無疑要嚴重得多。

打破技術壁壘

在未來的飛機上，可持續(xù)燃料和電源系統(tǒng)需要的將是全新的直流電氣化充電和推進系統(tǒng)，而不是現(xiàn)下的交流直流電源混合解決方案。

電動航空領域必須要克服的電力技術壁壘有許多，下面列出了其中一些：

新的能源供應和儲存系統(tǒng)

包括燃料電池管理，這些系統(tǒng)必須保證清潔順暢的電力供應——尤其是在起飛時的峰值需求期間。

更輕更小的發(fā)動機和電池電源系統(tǒng)

需要從設計上適應極端環(huán)境條件，包括振動、溫度變化、濕度和高加速/重力條件。

一系列電源轉(zhuǎn)換和配電系統(tǒng)

用于將 700-1000 V 的直流主電網(wǎng)電力轉(zhuǎn)換為較低的電壓水平，以供儀器儀表 (28 VDC)、空調(diào) (400 VDC) 和關鍵的起落/機翼控制/制動系統(tǒng) (±270 VDC) 使用。

開拓直流電源供電與測試的新方式

每款新電子系統(tǒng)和設備都必須在性能、可靠性、EMI 干擾和安全性方面接受全面測試。其中就包括峰值功率達兆瓦特的大功率電動推進電機、用于操控重型設備（如起落架和襟翼）的直流電機，以及具有足夠的容量和效率來保證遠程飛行的電池。幸運的是，EA Elektro-Automatik 是電源和負載技術領域的專家，致力于滿足航空電源系統(tǒng)的創(chuàng)新需求（包括“面向未來”、適應未來變化的設備）。

在XY-Table模式下，EA電源可以模擬燃料電池的輸出，如上圖所示。利用燃料電池的輸出特性，對負載電路進行測試，確保負載電路在燃料電池輸出特性變化的情況下能夠正常工作。

檢驗未來航運

EA Elektro-Automatik 提供了一系列電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品，可正確測試這些電氣電子設備和網(wǎng)絡。我們的產(chǎn)品從一開始便能夠勝任大功率的航空應用任務：

- 320 W 至 3.84 MW 的功率范圍

- 0-60 VDC 至 0-2000 VDC 的電壓范圍

- 最高 64,000 A 的電流范圍

除了“天賦”大功率，EA 產(chǎn)品還擁有如下其他特性，尤其適用于嚴苛的航空電氣測試。