據(jù)英國《飛行國際》網(wǎng)站2019年6月4日刊文,美國馬薩諸塞州Alaka'i技術(shù)公司針對城市空運發(fā)展需求,推出全球第一種氫燃料電池驅(qū)動的電動垂直起降(eVTOL)飛機Skai。
在電動城市空運和垂直起降飛行器領(lǐng)域,動力系統(tǒng)主要集中在電池供電與混合動力2種選擇,如空客公司的City Airbus、Volocopter公司的2X等多種概念均采用電池供電的全電推進技術(shù),而貝爾公司的Nexus、XTI公司的Trifan 600等少數(shù)概念采用混合電推進技術(shù)。Skai則是該領(lǐng)域內(nèi)第一種采用氫燃料電池供電的設(shè)計,相比之下,鋰電池供電經(jīng)歷了市場的充分考驗,但在能量密度、功率密度等方面尚存在很多不足,而混合電推進技術(shù)則大大提高了平臺系統(tǒng)的復(fù)雜性。
Skai為一種五座飛行器,由Alaka'i與寶馬集團設(shè)計部門合作設(shè)計,設(shè)計目標為攜帶多達5名乘客、可執(zhí)行搶險救災(zāi)和醫(yī)療救助等飛行任務(wù)。該機名稱來自夏威夷語,意為“領(lǐng)導(dǎo)(Leader)”。
Alaka'i聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官莫里森(Brian Morrison)透露了Skai適航取證和投入運營的計劃時間表。目前該公司正在全力以赴,為年內(nèi)即時測試和運行做準備,如果進展順利,預(yù)計Skai將在2021年投入運營。Skai可能會先執(zhí)行非客運任務(wù),并隨后逐步獲得美國聯(lián)邦航空管理局的全面認證??紤]到自主駕駛等技術(shù)的適航困難,Skai最初將設(shè)置1名飛行員并搭載4名乘客,隨著技術(shù)和適航認證的發(fā)展,預(yù)計Skai將成為一種完全自主的5座客機。
Skai的設(shè)計航程為400海里(741公里),能夠攜帶1000磅(454千克)有效載荷,飛行持續(xù)時間為4小時,速度可達100千米(185千米/小時)。Skai具有3個燃料電池和6臺電機,每臺電機將驅(qū)動一個升力風(fēng)扇。飛機系統(tǒng)利用電解方式,中從水中剝離氫離子以產(chǎn)生氫氣;燃料電池則利用產(chǎn)生的氫氣,通過電化學(xué)反應(yīng)將氫分子分解成質(zhì)子和電子;生成的電子通過回路產(chǎn)生電力,然后與質(zhì)子和氧氣重新結(jié)合,產(chǎn)生水和熱量。
根據(jù)莫里森的介紹,Skai的機載儲箱內(nèi)可存儲200升至400升液態(tài)氫,加氫過程耗時不超過10分鐘,燃料電池的使用壽命可達到15000到20000小時。不過莫里森拒絕透露Alaka’i公司燃料電池技術(shù)的發(fā)展狀態(tài)。