空客E-Fan X電推進項目達到關鍵階段

中國航空報訊:2月25日,空客公司E-Fan X技術驗證機的BAe146 RJ100飛機平臺,在英國克蘭菲爾德大學進行了最後一次試驗飛行,該機隨後將安裝由羅羅公司提供的混合電推進系統,並在明年按新構型試飛。

BAE系統航空部E-Fan X項目總工程師鮑勃 ·吉爾菲蘭說:“這架飛機自去年10月起就由我們管理,飛機完成了幾次試驗飛行,到2020年2月底達到基線性能,這樣在飛機完成改裝後我們能準確評估混合電系統的影響。當我們使用設計組織批准時,項目通常由我們管理,但對於E-Fan X是不同的,因為我們是以向空客提供服務的方式實施監督和履行職責。”

E-FanX將是空客E-Fan系列飛機的最新型機,該項目是空客公司和羅羅公司合作項目,並獲得了英國政府5800萬英鎊(7400萬美元)的投資。

飛機改裝計劃

飛機的改裝將在英國進行,主要改裝工作在3號發動機,將安裝2MW電推進單元(EPU),將飛機現有的渦輪發動機換為羅羅公司開發的電推進風扇和電機,後者安裝在現有發動機整流罩內。EPU將由位於飛機後部的羅羅AE2100燃氣渦輪驅動的2.5MW發電機以及飛機前部的電池系統供電。據羅羅公司稱,飛行後該系統將是世界上功率最強大的飛行發電機。包括燃氣輪機、發電機、配電系統、電機和EPU的混合電系統正在空客位於德國奧托布倫的測試室進行試驗,之後再集成到BAe146飛機。目前正在對飛機進行其他改造,以幫助散發機上新的混合電系統產生的熱量。改造內容包括增加熱交換器、進氣口和機身上的排氣口。

吉爾菲蘭說:“飛機混合電系統的三個主要關注點是電池安全性、在受限空間內安裝高壓系統和處理來自高壓系統的廢熱。對於這架飛機,廢熱向外部排出,未來的設計將採用更好地方式來處理它。”BAE系統公司參與的工作重點在對BAe146飛機的系統和結構實施改裝,以集成混合電系統,內容包括更改液壓和電氣系統以及結構改造。

作為驗證機,BAe146飛機的適航證書不再有效,BAE系統公司在歐洲航空安全局(EASA) 和英國民航局(CAA)的授權許可下飛行。目前該機正受克蘭菲爾德的BAe146專業維修供應商AVALON Aero的管理,並在此處待到今年10月份。此時再轉移將是必要的,因為改裝後,飛機最初必須在不接通混合電系統的情況下飛行。該機可以使用三個發動機飛行,但需要在比克蘭菲爾德大學現有跑道更長的跑道上起降。

完成縮比模型風洞試驗

空客公司最近在英國菲爾頓低速風洞中完成了E-Fan X 1:8縮比模型的風洞試驗。該風洞擁有測量3.65米×3.0米的試驗段,並可產生速度達347.5千米/時(216海里/時)的氣流。按1:8比例試驗時,E-Fan X模型翼展超過3米。試驗模型與20世紀80年代初BAe146 RJ100早期開發過程使用的模型相同。空客E-Fan X飛機總體設計主管奧利弗·費米勒說:“E-Fan X是驗證機,沒有進行氣動設計優化,但為了該機安全和高效飛行,需要全面瞭解氣動影響。”空客風洞試驗工程師保羅·金傑爾稱:“試驗項目中我們發現唯一需要的改變是,需要修改涵道內一些裝置的孔隙,以確保其與全尺寸E-Fan X模型設備正確相關。”

未來試飛安排

改裝後飛機的試驗飛行將由空客試驗運行部負責開展。主要的試飛項目預計2021年底在法國圖盧茲進行,將持續約6個月。除了測試飛機不同環境條件下的操縱和氣動特性,飛機試飛過程還將密切測量電氣系統性能和記錄電流和電壓。


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