EVTOL 的最大安全隐患----电池?

曾经看似遥不可及的幻想,飞行出租车的现实,现在正向我们袭来。在过去的十年中,数百家eVTOL(电动垂直起降)初创企业已经成功开发了原型机,并将其产品推向全球航空市场。虽然eVTOL飞机在客运中的使用仍然有限,但eVTOL技术已经用于各种角色,例如自主货物运输。虽然eVTOL飞机已经在多个市场推出,但最大的市场是中国,特别是美国联邦航空管理局,尚未对任何eVTOL飞机进行全面认证。随着eVTOL项目的快速开发和生产,以及它们作为城市航空运输工具的拟议用途,eVTOL运输的安全性仍然存在。

 

锂离子电池安全

 

几乎每个eVTOL概念都依靠锂离子电池来提供飞行所需的电力。与其他电池技术不同,锂离子电池与大多数现代智能手机中的技术相同,旨在具有高充电容量、持久性和可充电性。使用锂离子技术,eVTOL公司可以缩短充电时间、续航里程和速度。对于当今普通的四人eVTOL来说,使用锂离子电池可以提供130海里的航程和超过170节的速度。

 

然而,锂离子电池也面临着挑战。首先,众所周知,这些电池会爆炸并着火,从而限制了商业航班上允许的电池尺寸。此外,电池非常重,由于重量限制,很难增加电动飞机的航程。

 

EVTOL制造商已经为他们的飞机实施了先进的火灾探测和灭火系统,以确保由锂离子电池供电的操作安全。此外,通常使用多个电池仓来确保如果一个电池发生故障,仍有电力支持飞行。此外,一些公司利用混合动力技术,在电池耗尽或故障的情况下,飞机可以依靠传统的燃气发动机。

 

其他安全注意事项

 

除了锂离子电池可能带来的安全隐患外,在eVTOL在该国人口最稠密的城市空域运行之前,还必须考虑许多其他安全问题。许多 eVTOL 设计使用许多旋翼,从 4 个到 30 多个不等,确保如果一个旋翼发生故障,仍会产生足够的升力以防止致命的碰撞,重要的是要考虑 eVTOL 飞机预计飞行的低空。由于海拔较低,鸟击的可能性比典型的商业飞行要大得多,如果一个旋翼发生故障,则需要许多额外的旋翼。

 

 

许多eVTOL飞机也将在没有人类飞行员的情况下自主运行。随着计算机控制飞机在拥挤的空域中的运动,自主飞行有望减少天空中的人为错误,使eVTOL在飞行操作中更加安全。

 

eVTOL认证

 

eVTOL部署面临的最重大挑战之一是政府认证,尤其是在美国。由于eVTOL飞机是全新的,因此标准认证标准和流程不适用于这些飞机。美国联邦航空管理局(FAA)最初计划根据更新的小型飞机适航标准对eVTOL飞机进行认证。然而,在 2022 年,美国联邦航空局宣布他们将改为将 eVTOL 飞机认证为“动力升降”飞机(如贝尔波音 V-22 鱼鹰)。

 

美国联邦航空局还采取了许多额外的措施,以确保在颁发适航认证之前eVTOL操作的安全性,该机构希望在许多eVTOL制造商设定的2025年发射日期之前完成这一目标。为了成功进入美国市场,eVTOL制造商必须完成严格的认证流程,包括数十次试飞和紧急情况模拟,以展示eVTOL飞机将如何应对。

 

虽然eVTOL飞机面临的监管挑战是制造商和客户的障碍,但它表明了为确保eVTOL安全运营而付出的巨大努力。随着eVTOL越来越接近进入美国市场,这些飞机的安全性将不会受到质疑。