日本本田高調宣布進入電動飛機領域,2021年國外電動飛機發展動態
9月30日,日本本田汽車公司宣布進入新市場的多項舉措,其中包括計劃加入航空航天和汽車制造商行列,并瞄準了先進的空中交通和新型電動垂直起降 (eVTOL) 飛機領域。
eVTOL計劃將作為該公司東京總部正在研發的下一代技術的組成部分,在公告中本田公布了其用于長途城際旅行的混合電動飛機概念(如下圖1所示),但涉及細節內容很少,該飛機稱為“本田 eVTOL”,由“燃氣輪機混合動力裝置”提供動力。
國外電動飛機新動態
今年8月,總部位于美國加利福尼亞州圣克魯斯市的Joby Aviation公司研制的復合材料密集型全電動垂直起降(eVTOL)飛機實現了多個試飛里程和噪聲目標,包括一次充電便完成了150英里的飛行(包括垂直起飛和著陸),Joby認為這是迄今為止進行的長的eVTOL飛行。
電動飛機需要經過驗證的高強度且非常輕的材料。由于碳纖維復合材料可提供航空航天應用所需的強度重量比,從而可大程度地提高飛行速度和飛機續航里程。因而電動飛機若要實現不斷優化,并以大程度地利用城市交通,高質量的碳纖維材料是實現其目標的關鍵組成部分。
綜上所述,2021年可以說是“電動飛機元年”,因為國外多個不少知名企業已經進入電動飛機領域,而eVTOL電動飛機作為一種復合材料密集型飛機大量采用了碳纖維,后續一旦實現工業化將進一步增加對碳纖維需求。
eVTOL計劃將作為該公司東京總部正在研發的下一代技術的組成部分,在公告中本田公布了其用于長途城際旅行的混合電動飛機概念(如下圖1所示),但涉及細節內容很少,該飛機稱為“本田 eVTOL”,由“燃氣輪機混合動力裝置”提供動力。

圖 本田公司公告中eVTOL概念模型
此次本田公司決定開發混合動力而非全電動 eVTOL飛機,這是由于該公司希望增加其設計中的功能范圍,本田聲稱由于全電動飛機的限制,該范圍將限于“市內交通”。本田在 9 月 30 日的公告中指出。為了解決交通行程問題并實現用戶友好的更遠距離的城際交通,本田將利用其電氣化技術,開發配備燃氣輪機混合動力裝置。圖2為本田公司電動飛機概念渲染圖。
雖然本田沒有提供電動飛機的詳細信息,但相關描述顯示了一種升降+巡航設計,在平行吊桿上有八個升降螺旋槳,在后部有兩個導管螺旋槳(如上所示)。本田計劃利用其在燃燒、空氣動力學和控制技術等領域的專業知識(圖3)。
此外,本田在開發HondaJet及其HF120渦扇發動機的經驗將為其渦輪技術、空氣動力學、輕型結構制造和飛機認證提供信息。除了eVTOL和一個混合動力裝置,本田還概述了一個交通生態系統的愿景,包括使用戰略部署的“本田交通樞紐”作為連接各個城市的基地。這一生態系統還可能涉及電力和自主地面運輸。據TechCrunch稱,該公司正致力于2025年混合動力示范模型的飛行試驗,之后將做出商業化決策。
國外電動飛機新動態
今年8月,總部位于美國加利福尼亞州圣克魯斯市的Joby Aviation公司研制的復合材料密集型全電動垂直起降(eVTOL)飛機實現了多個試飛里程和噪聲目標,包括一次充電便完成了150英里的飛行(包括垂直起飛和著陸),Joby認為這是迄今為止進行的長的eVTOL飛行。
Joby Aviation公司電動飛機大量采用了碳纖維復合材料,早在2020年12月,日本東麗旗下的東麗先進復合材料公司與Joby Aviation完成了飛機復合材料的長期供應協議。
今年2月9日,國外知名碳纖維企業Solvay公司宣布與Vertical Aerospace公司合作開發eVTOL概念飛機。目前兩家公司正合作開發其電動飛機VA-1X的復合材料結構,這架電動垂直起降(eVTOL)飛機將能夠以150mph/240kmph的巡航速度載運4名乘客和1名飛行員100英里(160公里)。
而在今年1月12日舉行的CES 2021 主題演講中,通用汽車公司董事長兼席執行官Mary Barra提出了在未來幾年內對其汽車全面電氣化的愿景,同時宣布了eVTOL概念飛機新計劃。通用汽車款eVTOL概念是一款單座私人飛機,設計為豪華凱迪拉克汽車。它由四個轉子和一臺90千瓦時的EV電動機提供動力,據報道每小時可行駛90英里。
同樣是在1月12日,美國Archer和菲亞特·克萊斯勒汽車公司達成了終協議,根據合作協議Archer將制造復合材料密集型eVTOL飛機,并計劃于2023年開始生產。通過此次宣布的合作,兩家公司將通力合作以大幅降低生產成本,從而使Archer能夠通過其超靜音、高性能的eVTOL飛機為客戶提供價格合理的服務。
電動飛機:碳纖維領域又一增長點?
電動飛機需要經過驗證的高強度且非常輕的材料。由于碳纖維復合材料可提供航空航天應用所需的強度重量比,從而可大程度地提高飛行速度和飛機續航里程。因而電動飛機若要實現不斷優化,并以大程度地利用城市交通,高質量的碳纖維材料是實現其目標的關鍵組成部分。
電動飛機作為未來航空發展的焦點,也勢必將為CFRP廣泛應用提供發展機遇。而實際上目前國外在電動飛機設計時,已經將成熟的CFRP飛機設計經驗運用到電動飛機中。例如,目前空客公司正在研發的E-FAN2.0電動飛機,作為一款翼展為31英尺的雙座飛機,采用全碳纖維復合材料結構,因此機身凈重僅為1100磅。目前,國外已經制定了詳細的電動飛機發展路線圖,CFRP復合材料有望在其中發揮重要作用。
綜上所述,2021年可以說是“電動飛機元年”,因為國外多個不少知名企業已經進入電動飛機領域,而eVTOL電動飛機作為一種復合材料密集型飛機大量采用了碳纖維,后續一旦實現工業化將進一步增加對碳纖維需求。










































