近日，萬豐航空旗下鉆石（奧地利）飛機工業(yè)有限公司（Diamond Aircraft Industries GmbH）與德國西門子公司（Siemens AG）聯(lián)合宣布，雙方聯(lián)合開發(fā)的“多發(fā)混合動力飛機”于近期在奧地利維也納鉆石飛機公司總部成功首飛。
首飛飛機是以鉆石DA40為原型機，為混合動力系統(tǒng)建立的試驗平臺。動力系統(tǒng)由一臺燃油發(fā)電機和兩臺電動發(fā)動機、一個分布式驅(qū)動器的系統(tǒng)架構(gòu)組成，由萬豐鉆石飛機和西門子公司聯(lián)合開發(fā)。
在這個系統(tǒng)設(shè)置中，一臺發(fā)電機為兩個獨立的電力驅(qū)動系統(tǒng)提供動力，這兩個系統(tǒng)分別由一個電機、電池和逆變器組成，分布于機身兩側(cè)，啟動后可產(chǎn)生150kW的功率。燃油發(fā)電機位于機頭，可提供高達(dá)110千瓦的電力。2組作為儲能及緩沖器的12kWh電池安裝在機艙后部。通過控制系統(tǒng)，飛行員可以控制發(fā)電機、電池和電機之間的能量傳輸轉(zhuǎn)換。飛行員可以選擇純電動模式（關(guān)閉發(fā)電機）、巡航模式（發(fā)電機為電機提供全部電力）和充電模式（發(fā)電機為電池組充電）飛行。純電動飛行時，飛機有大約30分鐘的續(xù)航能力，使用混合動力系統(tǒng)時，續(xù)航可達(dá)到5小時。
在20分鐘的首飛中，飛機測試了包括混合動力、充電飛行和全電動飛行在內(nèi)的所有操作模式。在最后一種模式中，飛機能夠進行零排放、純電動飛行。此外，現(xiàn)場還演示了全電動起飛，大大降低了傳統(tǒng)飛機起飛降落帶來的噪音污染。
萬豐鉆石飛機首席試飛員英格瑪？邁爾布奇（Ingmar Mayerbuch）駕駛了這款飛機： “第一次飛行超出了我們所有的預(yù)期?；旌蟿恿ο到y(tǒng)和飛機的配置完美結(jié)合。我們在中等功率下達(dá)到了130節(jié)，爬升到了3000英尺的高度。”
“這是世界上第一架擁有兩個電動螺旋槳和一個內(nèi)燃機的串聯(lián)混合動力飛機。分布式推進架構(gòu)為高效飛機的設(shè)計開辟了全新的可能性——現(xiàn)在我們已經(jīng)證明了它的技術(shù)可行性。”西門子公司（Siemens AG）執(zhí)行副總裁安東（Frank Anton）博士說。
該項目啟動于2013年，由德國聯(lián)邦經(jīng)濟部長（BMWi）和奧地利交通、創(chuàng)新與技術(shù)部 （BMVIT）監(jiān)督和資助。這個項目被分成兩個主要的工作，西門子公司負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)，萬豐鉆石飛機負(fù)責(zé)飛機的制造、重新配置和混合動力系統(tǒng)的安裝。
“對于我們來說，串聯(lián)混合動力電力推進系統(tǒng)和分布式推進結(jié)構(gòu)是未來可持續(xù)飛行的關(guān)鍵，在更高的動力等級中也是如此。鉆石飛機飛行試驗平臺將幫助我們理解這些新的推進技術(shù)的要求，并為應(yīng)對大規(guī)模應(yīng)用的挑戰(zhàn)做好準(zhǔn)備。”安東說。
未來飛行試驗的目標(biāo)將是確定與同類非混合動力飛機相比，所實現(xiàn)的節(jié)能數(shù)據(jù)及噪音控制。此外，未來的飛行測試還將收集有關(guān)混合動力飛機實際操作的相關(guān)經(jīng)驗、知識，通過測試不同的混合運行模式，確定其對效率、能源消耗的影響。
背景資料：
資料顯示，全球空中交通的需求將繼續(xù)以每年高達(dá)5%的速度增長。僅使用目前傳統(tǒng)航空發(fā)動機技術(shù)（燃油驅(qū)動），將進一步導(dǎo)致空中排放污染的增加和化石燃料儲量枯竭。因此，創(chuàng)新是保持未來飛行可持續(xù)發(fā)展的必要條件，包括開發(fā)高效可靠的航空動力系統(tǒng)，將有助于減少燃料消耗，保護環(huán)境。
為此，萬豐鉆石飛機和西門子公司聯(lián)合開發(fā)出全球首款多引擎混合動力飛機。本項目的主要目標(biāo)是開發(fā)一種低油耗（高效率）、低噪音的飛機?；旌蟿恿ο到y(tǒng)將允許飛機完全使用電力起飛（0噪音和0排放）。萬豐鉆石飛機合作伙伴TERA集團和林茨約翰開普勒大學(xué)同時參與了此項目。TERA集團對發(fā)電機驅(qū)動單元進行了設(shè)計和動態(tài)分析。林茨約翰開普勒大學(xué)預(yù)制了氣動分析、模擬了螺旋槳與機身之間的流場相互作用。HEMEP項目的聯(lián)合合作伙伴在航空領(lǐng)域、電力驅(qū)動系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)揮了先鋒作用，使參與企業(yè)成為未來的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。
據(jù)悉這已經(jīng)不是由西門子公司和萬豐鉆石飛機合作開發(fā)的第一種混合動力飛機。2009年，一種單發(fā)、混合動力系統(tǒng)成功在鉆石DA36 E-Star飛機上進行了試驗飛行，這個最初的項目展示了混合動力技術(shù)在航空領(lǐng)域的可能性。從項目中獲得的經(jīng)驗在過去幾年里被用于動力系統(tǒng)的改進，通過不斷的經(jīng)驗積累，促成這個項目的最終成功。
2017年12月，萬豐航空全資收購鉆石飛機100%股權(quán)，全面接管鉆石飛機品牌，一躍成為世界前三強的活塞式固定翼飛機制造商。鉆石飛機強大的設(shè)計研發(fā)能力及知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)入萬豐航空旗下，填補了國內(nèi)飛機制造領(lǐng)域的部分空白，為中國通用飛機制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供難得歷史機遇。2018年11月，萬豐航空攜鉆石飛機家族全系機型參展第十二屆中國航展，中國、奧地利、加拿大三地鉆石飛機高管團隊及全球鉆石精英客戶齊聚珠海，“One world, One Diamond, One Family”的理念深入人心。萬豐航空將秉承“萬里之航，豐行天下”的價值追求，以實業(yè)強國為己任，全力參與國家低空空域經(jīng)濟生態(tài)圈建設(shè)，全力在國家發(fā)展通用航空、國防建設(shè)、振興地方經(jīng)濟做出貢獻(xiàn)，全力為中國通航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)萬豐力量。
