전기 항공기는 전기 모터에 의해 구동되는 항공기입니다. 전기는 배터리, 지상 전력 케이블, 태양 전지, 울트라 커패시터, 연료 전지 및 전력 빔을 포함한 다양한 방법으로 공급 될 수 있습니다.
전기 구동 모델 항공기는 1970 년대부터 비행을 시작했으며, 1957 년 초에 한 가지 미확인 보고서가 나왔습니다. 이후 소형 배터리로 구동되는 무인 항공기 또는 무인 항공기가 개발되어 21 세기에는 많은 용도로 널리 사용되었습니다.
테 더형 헬리콥터의 유인 비행은 1917 년으로 비행선이 이전 세기까지 거슬러 올라간다해도 전기 비행기로 인한 최초의 유인 비행은 1973 년까지 이루어지지 않았으며 오늘날 유인 전자 항공기는 여전히 실험적인 시위대 일뿐입니다. 2015 년에서 2016 년 사이에 Solar Impulse 2는 지구의 일주 항법을 완료했습니다.
디자인
현재까지의 모든 전기 항공기는 추력 발생 프로펠러 또는 리프트 생성 로터를 구동하는 전동기로 동력을 공급 받았습니다. 일부 프로펠러 구동 유형은 비행선입니다.
필요한 전기를 저장하고 공급하는 메커니즘은 상당히 다양하며 각기 다른 장단점이 있습니다. 사용 된 메커니즘은 다음과 같습니다.
건전지의 무게는 여전히 달성 가능한 범위를 제한하지만 배터리는 상당한 전기 요금을 유지할 수 있습니다.
전원 케이블은 접지 기반 전원에 연결됩니다.
태양 전지는 직사광선을 전기로 변환합니다.
Ultracapacitors는 고전력 사용의 짧은 파열에 대해 제한된 양의 에너지를 저장할 수 있습니다.
연료 전지는 배터리와 유사하지만 외부 소스에서 반응물을 끌어옵니다.
마이크로 웨이브 에너지는 지상 기반 소스에서 빔으로 전송되었습니다.
배터리
배터리는 상대적으로 높은 용량으로 인해 전기 항공기에서 가장 보편적 인 에너지 캐리어 구성 요소입니다. 배터리는 19 세기의 최초의 비행선이었던 가장 초기의 전기 공급원이었습니다. 이 초기 배터리는 매우 무거웠으며 20 세기 후반에 니켈 – 카드뮴 (NiCad) 충전식과 같은 기술이 도입되기 전까지는 배터리가 실용적인 전원이되었습니다. 최신 배터리 유형에는 리튬 기반 및 기타 덜 널리 사용되는 기술이 포함됩니다. 이러한 배터리는 오늘날에도 여전히 인기있는 전원으로 남아 있습니다.
또한 배터리는 다른 공급원에서 생성 된 전기를 일시적으로 저장하는 데 자주 사용됩니다.
전원 케이블
전기 전력 케이블은 발전기와 같은 지상 기반 공급 장치에 연결될 수 있습니다. 낮은 고도에서 이것은 무거운 배터리를 운반하는 것을 피할 수 있으며 1917 년의 실험용 Petróczy-Kármán-Žurovec PKZ-1 관측 헬리콥터에 의해 사용되었습니다. 그러나 그러한 항공기는 지상 시설에 닿아 있어야하며 높을수록 날이 더 무겁습니다 케이블을 들어야합니다.
태양 전지
태양 전지는 직사광선이나 임시 저장을 위해 직사광선을 직접 전기로 변환합니다. 태양 전지의 전력 출력은 비록 많은 것들이 함께 연결되어 있어도 사용이 제한되고 또한 비싸다. 그러나 자유롭게 사용할 수있는 햇빛을 사용하면 높은 고도, 긴 내구성 응용 프로그램에 매력적입니다.
지구력 비행의 경우 밤새도록 공예품을 공기 속에 보관하는 것이 일반적으로 하루 동안 어둠과 재충전 시간 동안 전력을 공급하는 백업 저장 시스템을 필요로합니다.
울트라 캐패시터
울트라 커패시터는 이륙시와 같이 고전력 사용의 짧은 파열에 대해 제한된 양의 에너지를 저장할 수 있지만 비교적 적은 저장 능력으로 인해 주 전원으로 적합하지 않습니다. 작은 배터리에 비해 장점은 높은 피크 전류로 훨씬 빠르게 충전 및 방전 할 수 있다는 것입니다.
연료 전지들
연료 전지는 수소와 산소와 같은 두 가지 유체 사이의 반응을 이용하여 전기를 생성합니다. 배터리와 달리 유체는 배터리에 저장되지 않고 외부에서 유입됩니다. 이것은 배터리보다 훨씬 더 넓은 범위의 장래성을 제공하고 실험적인 예가 비행했지만 기술은 아직 생산에 도달하지 못했습니다.
전자 레인지
전원 케이블과 같은 전자 레인지와 같은 전자기 에너지의 전원 빔에는 지상 기반 전원이 필요합니다. 그러나 전력 케이블과 비교할 때 고도가 높아질수록 동력 전달은 체중 감소 효과가 훨씬 적습니다. 이 기술은 소형 모델에서도 시연되었지만 실용적인 개발을 기다리고 있습니다.
역사
개척자
항공기 추진을위한 전기 사용은 19 세기 후반에 발생한 비행선 개발 과정에서 처음으로 실험되었습니다. 1883 년 10 월 8 일에 Gaston Tissandier는 최초의 전기 구동 비행선을 날 았습니다 .292 다음 해 Charles Leard와 Arthur Krebs는 더 강력한 모터로 라 프랑스를 날았습니다. 306 비행선의 들어 올림 능력이 있음에도 불구하고 필요한 무거운 축전지 전기를 저장하는 것은 초기의 비행선의 속도와 범위를 심각하게 제한했다.
공기 관측 플랫폼과 같은 닿는 장치의 경우 밧줄에 전원을 공급할 수 있습니다. 1975 년 오스트리아 – 헝가리의 Petróczy-Kármán-Žurovec PKZ-1 전동 헬리콥터가 1917 년 비행을했습니다.이 엔진은 특별히 고안된 190 마력 (140kW)의 헬리콥터를 장착했으며, Austro-Daimler가 제작 한 연속 정격 전동기로지면 직류 발전기에서 케이블로 전력을 공급받습니다. 그러나 전기 모터는 이러한 응용 분야에 충분히 강력하지 못했고 모터는 단 몇 번의 비행 후에 소진되었습니다.
1909 년에 전기 자유 비행 모델이 8 분 비행했다고 주장되었지만 1957 년 처음으로 기록 된 전기식 무선 조종 모형 항공기 비행에 대한 이의 제기가있었습니다. 전기 비행을위한 전력 밀도는 소형 모델에서도 문제가됩니다 .
1964 년 Raytheon의 William C. Brown은 극초단파 동력 전달에 의한 비행에 필요한 모든 힘을받은 모델 헬리콥터를 날 았습니다.
첫 번째 프로토 타입
나이키 – 카드뮴 (NiCad) 배터리가 개발 될 때까지 대형 크기의 비행기에서의 성공은 달성되지 않을 것이며 이전 기술보다 훨씬 높은 스토리지 – 투 – 무게 비율을 갖게됩니다. 1973 년 Fred Militky와 Heino Brditschka는 Brditschka HB-3 모터 글라이더를 전기식 항공기 인 Militky MB-E1으로 변환했습니다. 그것은 단지 14 분 동안 자신의 힘으로 날아 다니는 최초의 유인 전기 항공기가되었습니다.
NiCad 기술과 거의 동시에 개발 된 태양 전지도 천천히 실용적인 전원으로 자리 잡았습니다. 1974 년 성공적인 모델 테스트를 거친 후 1979 년 4 월 29 일에 태양열로 움직이는 인공 비행 항공기로 세계 최초의 공식 비행이 이루어졌습니다. Mauro Solar Riser는 광전지를 사용하여 30 볼트에서 350 와트를 전달했습니다. 이것들은 작은 배터리를 충전하고, 차례로 모터에 전원을 공급합니다. 배터리만으로도 1.5 시간 충전 후 3 ~ 5 분 동안 모터에 전원이 공급되어 활공 고도에 도달 할 수있었습니다.
Kremer 상위원회의 건축가이자 회원 인 Freddie To의 지시하에 Solar One은 David Williams가 설계하고 Solar-Powered Aircraft Developments에서 제작했습니다. 원래 횡단 보도를 시도하기 위해 페달 구동 비행기로 제작 된 모터 글라이더 유형의 항공기 인 비행기는 너무 무겁기 때문에 인간의 힘으로 성공적으로 동력을 얻었으며 충전 된 배터리로 구동되는 전기 모터를 사용하여 태양력으로 변환되었습니다. 날개에 태양 전지 배열에 의해 비행 전에. Solar One의 처녀 비행은 1979 년 6 월 13 일 햄프셔 (Lambam Airfield)에서 행해졌습니다.
성공적인 인간 동력 비행에 이어, 다시 출발 한 크레이머상은 승무원이 이륙 전에 에너지를 저장하도록 허용했습니다. 1980 년대에는 Massachusetts Institute of Technology Monarch와 Aerovironment Bionic Bat 등 Pedaling에 의해 생성 된 전기가 저장되었습니다.
Günther Rochelt가 개발 한 인간 조종사 Solair 1은 1983 년에 성능이 크게 향상되었습니다. 그것은 2499 개의 날개 장착 태양 전지를 사용했습니다.
독일의 태양 광전 항공기 “Icaré II”는 1996 년 슈투트가르트 대학의 항공기 설계 연구소 (Institut für Flugzeugbau)에 의해 설계 및 제작되었습니다.이 프로젝트의 리더이자 종종 항공기 조종사는 Rudolf Voit-Nitschmann 연구소 장. 이 디자인은 1996 년 Berblinger 상, Oshkosh에서 EAA Special Achievement Award, 독일 Aeroclub에서 Golden Daidalos 메달, 1997 년 프랑스에서 OSTIV 상을 수상했습니다.
무인 항공기
NASA의 Pathfinder, Pathfinder Plus, Centurion 및 Helios는 NASA의 Environmental Research Aircraft and Sensor Technology 프로그램에 따라 1983 년부터 2003 년까지 AeroVironment, Inc.에서 개발 한 일련의 태양열 및 연료 전지 시스템 무인 항공기 (UAV)입니다. 1995 년 9 월 11 일, 패스 파인더 (Pathfinder)는 NASA 드라이 덴 (Dryden)에서 12 시간 비행을하면서 태양 광 추진 항공기의 고도 기록을 5 만 피트 (15,000m)로 설정했습니다. 추가 수정 후, 항공기는 하와이 카우아이 섬의 미 해군 미사일 발사 시설 (PMRF)로 옮겨졌습니다. 1997 년 7 월 7 일, 패스 파인더는 태양열 비행기의 고도 기록을 71,530 피트 (21,800 m)로 끌어 올렸습니다. 이는 프로펠러 구동 항공기 기록이기도합니다.
1998 년 8 월 6 일, 패스 파인더 플러스는 태양열 추진기 및 프로펠러 구동 항공기에 대해 전국 고도 기록을 80201 피트 (24,445 m)까지 올렸습니다.
2001 년 8 월 14 일 Helios는 FAI 클래스 U (실험 / 신기술) 및 FAI 클래스 U-1.d (원격 제어 UAV : 질량 500kg 이하)의 고도 기록을 96,863 피트 (29,524m)로 설정했습니다. 2,500 kg) 및 프로펠러 구동 항공기 고도 기록. 2003 년 6 월 26 일 Helios의 프로토 타입이 파손되어 항공기가 난기류를 경험 한 후 하와이에서 태평양으로 떨어지면서 프로그램이 종료되었습니다.
QinetiQ Zephyr는 경량 태양열 구동 무인 항공기 (UAV)입니다. 2010 년 7 월 23 일 현재 2 주 (336 시간) 이상의 무인 항공기에 대한 지구력 기록을 보유하고 있습니다. 그것은 탄소 섬유 강화 폴리머 구조로, 2010 년 버전은 22.5 미터 (2008 버전은 18 미터 (59 피트)) 인 50kg (110 파운드) (2008 년 버전은 30kg (66 파운드) . 낮에는 햇빛을 사용하여 밤에 항공기에 전원을 공급하는 리튬 – 황 배터리를 충전합니다. 2010 년 7 월 Zephyr은 세계 기록 UAV 내구 시간 336 시간 22 분 8 초 (2 주 이상)를 기록했으며 FAI 클래스 U-1.c의 고도 기록은 70,742 피트 (21,562 m)로 설정했습니다 (원격으로 통제 된 UAV : 체중 50 kg에서 500 kg 미만).
경 항공기
1997 년에 상용화 된 Alisport Silent Club 자동 발사 형 글라이더 비행기가 상용화 된 최초의 상업용 무인 항공기는 40kg (88lb)의 13kW (17hp) DC 전동기로 선택적으로 구동됩니다. 1.4 kWh의 에너지를 저장하는 배터리.
2003 년 랭게 안타레스 20E에 전기 기내 항공기의 최초 감기 인증서가 수여되었습니다. 42 킬로와트 DC / DC 브러시리스 모터 및 리튬 이온 배터리가 장착 된 전기식자가 발사 형 20 미터 글라이더 / 완전히 충전 된 셀로 최대 3000 미터까지 올라갈 수 있습니다. 첫 비행은 2003 년이었습니다. 2011 년에이 항공기는 2011 년 Berblinger 대회에서 우승했습니다.
2005 년에 AC 추진의 Alan Cocconi는 다른 여러 조종사의 도움을 받아 “SoLong”이라는 무인 비행기를 논스톱으로 48 시간 동안 날고 태양 에너지로 전적으로 추진했습니다. 이것은 평면에 장착 된 배터리에 저장된 에너지에 관한 최초의 24 시간 비행이었습니다.
2007 년 비영리 재단은 샌프란시스코에서 최초의 전기 심포지엄을 개최했습니다.
보잉이 이끄는 FCD (연료 전지 시위자) 프로젝트는 수소 연료 전지 구동 경량 항공기의 연구용 테스트 베드로 Diamond HK-36 Super Dimona 모터 글라이더를 사용합니다. 성공적인 비행은 2008 년 2 월과 3 월에있었습니다.
2011 년 NASA Green Flight Challenge가 처음 개최되었으며 2011 년 10 월 3 일에 Pipistrel Taurus G4가 이겼습니다.
2013 년 Chip Yates는 Fédération Aéronautique Internationale이 검증 한 일련의 시험에서 세계에서 가장 빠른 전기 비행기 인 Long ESA가 개조 된 Rutan Long-EZ가 가솔린 구동 Cessna 및 기타 항공기보다 우수한 성능을 보임을 입증했습니다. Long ESA는 더 비싸지 않고, 최고 속도가 더 빨라지고, 연소가 일어나지 않아 고도에서의 성능을 유지하는 항공기의 능력으로 인해 상승 속도가 더 빠른 것으로 밝혀졌습니다.
지멘스는 2017 년 수정 된 Extra EA-300 곡예 비행기 인 330LE를 사용하여 두 가지 새로운 기록을 세웠습니다. 독일의 Dinslaken Schwarze Heide 비행장에서 3 월 23 일, 항공기는 340km / h (180 kn ) 3 킬로미터 이상; 다음날, 그것은 전기 항공기를 견인 한 최초의 글라이더가되었습니다.
솔라 임펄스 일주 항법
Solar Impulse 2는 4 개의 전기 모터로 구동됩니다. 날개 위의 태양 전지와 수평 안정제의 에너지는 리튬 폴리머 배터리에 저장되어 프로펠러를 구동하는 데 사용됩니다. 2012 년 첫 솔라 임펄스는 스페인 마드리드에서 모로코의 라바트 (Rabat)로 향하는 태양 비행기로 대륙간 비행을 시작했습니다.
2014 년에 완공 된 Solar Impulse 2는 다른 태양 광 발전보다 더 많은 태양 전지와 강력한 엔진을 탑재했습니다. 2015 년 3 월, 아랍 에미레이트 연방의 아부 다비 (Abu Dhabi)에서 동쪽으로 비행하는 계획된 세계 일주 여행의 첫 번째 단계에서 비행기가 이륙했습니다. 배터리가 손상되어 2016 년 4 월 하와이에서 정지했습니다. 2016 년 6 월 23 일 비행기는 스페인 세빌에 도착했습니다. 이후 아부 다비로 돌아와 세계 일주전을 마쳤습니다.
개발
NASA Puffin은 전기 구동, 수직 이착륙 (VTOL), 개인용 항공기를 위해 2010 년에 제안 된 개념이었습니다.
유럽 집행위원회 (European Commission)는 혁신적인 전기 또는 하이브리드 추진 항공기에 대한 많은 낮은 TRL 프로젝트에 자금을 지원했습니다. ENFICA-FC는 주 또는 보조 전원 시스템으로 연료 전지를 갖춘 모든 전기 항공기를 연구하고 시연하는 유럽 집행위원회 (European Commission)의 프로젝트입니다. 3 년 프로젝트 동안 연료 전지 기반 전력 시스템이 설계되어 Rapid 200FC 초경량 항공기로 비행했습니다.
NASA Electric Aircraft Testbed (NEAT)는 오하이오 주 플럼 브룩 스테이션 (Plum Brook Station)의 NASA 재구성 가능한 테스트 베드로 소형, 1-2 인 항공기에서 최대 20MW (27,000 마력)의 전기 항공기 전력 시스템을 설계, 개발, 조립 및 테스트하는 데 사용됩니다 ) 여객기. NASA 연구 협약 (NRA)은 전기 추진 구성 요소를 개발하는 데 부여됩니다. 2019 년에 완공 될 예정이며 2020 년까지 NASA의 내부 작업이 완료되면 좁은 몸체 크기의 NEAT에서 테스트 할 메가 와트 규모의 드라이브 시스템으로 조립됩니다.
NASA는 연료 사용, 배기 가스 및 소음을 줄이는 기술을 시연하기 위해 X-57 Maxwell을 개발했습니다. Tecnam P2006T에서 수정 된 X-57에는 날개 앞 가장자리에 장착 된 프로펠러를 구동하는 14 개의 전기 모터가 있습니다. 2017 년 7 월, Scaled Composites는 피스톤 엔진을 전기 모터로 대체하여 첫 번째 P2006T를 수정하여 2018 년 초 비행을 시작한 다음 모터를 윙팁으로 이동시켜 추진 효율을 높이고 최종적으로 12의 높은 종횡비 날개를 설치합니다 작은 소품.
2017 년 9 월, 영국의 저가 항공사 인 EasyJet은 Wright Electric과 함께 2027 년 전기 180 인승을 개발 중이라고 발표했습니다. 2016 년에 설립 된 US Wright Electric은 272 kg (600 lb)의 배터리로 2 자리 시트 개념 증명을 구축했으며 291 nm (540 km) 범위의 매우 가벼운 새로운 배터리 화학 물질로 크기를 확장 할 수 있다고 생각합니다. Easyjet 승객의 20 %는 충분할 것입니다. Wright Electric은 10 인승, 결국 최소 120 명의 승객 단일 통로, 단거리 여객기를 개발하여 소음이 50 %, 비용이 10 % 절감됩니다.
2018 년 3 월 19 일, 이스라엘 항공 우주 산업은 소형 UAS 전력 시스템 경험을 바탕으로 단거리 전기 여객기를 개발할 계획이라고 발표했습니다. 사내에서 개발하거나 Israeli Eviation, US Zunum Aero 또는 Wright Electric과 같은 신생 업체에서 개발할 수 있습니다.
호주에 본사를 둔 MagniX는 2019 년 8 월까지 540kW (720hp) 모터로 최대 1 시간 동안 Cessna 208 캐라반을 비행하려고합니다. Magni5는 이미 53kg (117lb.)의 건조 질량, 5kW / kg의 출력 밀도로 2,500rpm에서 95 % 효율로 265-300kW (355-402hp)의 피크를 지속적으로 생산하며 260kW hp), Extra 330LE 용 Siemens SP260D 50 kg (110 lb).
배기 가스 감축을위한 전기 시스템
에어 버스는 모델 A320의 앞바퀴에 동력 전달 장치 인 전기 모터를 장착하여 이륙 중에 주 엔진 사용을 피하면서 이륙 영역 또는 출구 램프에 도달 할 수있게함으로써 연소 엔진의 사용을 크게 줄이고, 수명을 연장시키고 환경에 미치는 영향을 줄이는 데 기여합니다. 이 기술은 에어 버스 및 루프트 한자 테크닉과 공동으로 독일 항공 우주 센터에서 설계되었으며 공항 내 오염 물질 배출량을 17 %에서 19 %까지 줄이는 동시에이 공간을 제출할 때 발생하는 음압을 감소시킵니다.
배터리
에어 버스 그룹이 사용할 계획 인 배터리는 킬로그램 당 1,000 와트의 시간을 저장할 수 있는데 이는 전형적인 리튬 이온 배터리보다 5 배나 더 많은 에너지입니다. 리튬 – 공기 및 리튬 – 유황과 같은 새로운 화학 물질은 더 많은 용량을 제공 할 수 있습니다.
새로운 용융 공기 배터리의 세 가지 예가 나와 있습니다. 18 그들은 강, 탄소 및 VB2이며, 내부 체적 에너지 용량은 10,000, 19,000 및 27,000Wh / L입니다. 이는 단순한 전자 전달과 저밀도 한계로 인하여 리튬 공기 배터리의 고유 용량 (6,200 Wh / L)과 유리하게 비교됩니다.
하이브리드 전력
Buning과 JetBlue가 후원하는 Zunum Aero는 2013 년 이래로 10 ~ 50 석의 하이브리드 전기 지역 항공기 제품군에서 작업하고 있습니다. 2017 년 10 월 5 일 Zunum은 2019 년에 테스트 베드에 파워 트레인을 설치하고 6 대 12 좌석의 항공기를 개발하기 시작했습니다. 2020 년에 비행을 목표로 2022 년에 인도가 예정되어있을 경우 운영 비용이 40 % 78 좌석 Dash 8-Q400의 가능한 좌석 마일 (ASM) 비용에 도달하기 위해 80 %.
2017 년 11 월 28 일 Airbus는 2020 년에 비행 할 E-Fan X 하이브리드 전기 여객기 시연기를 개발하기 위해 Rolls-Royce plc와 Siemens와 파트너십을 발표했습니다.
1,300-shp GE Catalyst는 하이브리드 전기 추진에 사용될 수 있습니다 : GE는 2016 년 후반 GE F110 전투기 터보 팬을 수정하여 HP 터빈에서 250kW를 추출하고 LPF 터빈에서 750kW를 추출하여 USAF 연구소 및 NASA는 GE 글로벌 리서치 (GE Global Research)와 함께 1 메가 와트 전동기 / 발전기를 개발 및 테스트 한 후 탄화 규소 기반 스위치 및 1.7kW MOSFET 전력 모듈로 2,400V DC를 3 상 AC로 변환하는 액체 냉각 인버터를 테스트했습니다.
2018 년 5 월까지 컨설팅 회사 인 롤랜드 버거 (Roland Berger)는 거의 100 대의 전기 항공기를 개발했다. 이는 전년도 70 세에 비해 신생 기업의 경우 60 %, 항공 우주 재직자의 경우 32 %, 주요 OEM 업체의 경우 절반, 학계, 정부 기관 및 비 항공 회사의 경우 8 % (유럽 (45 %) 및 미국 (40 %). 대다수의 도시 항공 택시 (50 %)와 일반 항공기 (47 %)는 대다수가 배터리 구동 (73 %)이고, 일부는 하이브리드 전기 (31 %)이며 대부분 대형 항공기입니다. 업계 전문가들은 런던 – 파리와 같은 노선의 경우 2032 년 상업 운전에 50 + 좌석 하이브리드 – 전기 여객기가 출시 될 것으로 기대하고 있습니다.
Textron Aviation에 따르면 전기 및 하이브리드 전기 추진의 잠재력은 일반 항공의 경우 여전히 제한적이며, 전기 저장의 구체적인 에너지는 항공 연료의 2 %이기 때문에 제한적입니다. 하이브리드 구성은 항공기에 필요합니다. 포장 및 부속품을 포함한 리튬 이온 배터리는 160 Wh / kg을 제공하고 항공 연료는 12,500 Wh / kg을 제공합니다. 전기 기계 및 컨버터가보다 효율적이기 때문에 사용 가능한 샤프트 파워는 145Wh / kg 배터리에 해당하는 반면 가스 터빈은 6,545Wh / kg 연료 : 45 : 1 비율을 제공합니다.
EU는 2016 년까지 3 년 동안 Hypstair 프로그램에 TRI 4를 적용하여 655 만 유로를 지원했다. Pipistrel Panthera 모형은 직렬 하이브리드 전기 파워 트레인을 받았고 배터리만으로 구동되는 200kW 모터를 100kW 발전기 전용 및이 둘을 조합하여 사용합니다. 그 후 2017 년 Mahepa 프로젝트가 진행되고, EU가 4 년 동안 Horizon 2020 연구 프로그램에 따라 9 백만 유로를 투자하여 2050 년에 항공 탄소 배출량을 70 % 줄이기 위해 TRL 6까지 제품 개발에 들어갔다. Panthera 드라이브 트레인은 전기 모터 추력 발생기 및 코의 내부 연소 발전기, 인간 – 기계 인터페이스 및 컴퓨팅, 연료 및 연료 전지로 구성됩니다. 지상 시험은 2020 년 비행 시험 전에 2019 년에 계획되어 있습니다.
듀얼 동체의 4 인승 배터리 구동 식 Pipistrel Taurus G4는 2016 년 9 월 수소 탱크와 동체를 동체 나 연료 전지 및 모터로 중앙 너셀에 배치하여 DLY 수소 연료 전지 동력 전달 장치를 HY4로 비행했습니다. 파트너는 독일 모터 및 인버터 개발자 Compact Dynamics, Ulm University, TU Delft, Politecnico di Milano 및 University of Maribor입니다. 2 개월 후에 지상 테스트와 비행 테스트가 판테라의 테스트를 따라야합니다.
그들의 지상 취급에 따라, 19 및 70 좌석 여객기에 대한 스케일링은 두 가지 구성으로 연구 될 것입니다 : 전기 분산 추진을위한 동일한 크기의 모듈 이상, 또는 비행 시험 결과를 외삽 한 더 큰 크기의 모듈은 트윈 프로펠러에 동력을 공급합니다. 항공편은 시스템 동작을 테스트하고 성능 및 안정성을 측정하며 고장 모드를 평가합니다. 1,000 만 시간당 1 건의 오류 발생률은 항공기 수준에서 매우 낮고, 신뢰할 수있는 구성 요소 또는 중복성을 갖추고 있습니다.
응용 프로그램
현재 배터리 구동 전기 항공기는 내연 기관에 의해 구동되는 것보다 훨씬 더 제한된 탑재 하중, 범위 및 내구성을 가지고 있습니다. 그러나 조종사 훈련은 짧은 비행을 강조하는 영역입니다. 몇몇 회사는 초기 비행 훈련에 적합한 경량 항공기를 만들거나 시연했습니다. Airbus E-Fan은 비행 훈련을 목표로했지만 프로젝트가 취소되었습니다. Pipistrel은 Pipistrel WATTsUP과 같은 경량 스포츠 전기 항공기를 만듭니다. Aero Electric Sun Flyer의 프로토 타입. 비행 훈련을위한 전기 항공기의 장점은 항공 연료에 비해 전기 에너지 비용이 저렴하다는 것입니다. 소음 및 배기 가스 배출량도 연소 엔진에 비해 감소합니다.
전기 회전익
1917 년에 Austro-Hungarian Petróczy-Kármán-Žurovec 팀이 실험용으로 얽매인 군대 관측 용 헬리콥터를 날렸지 만, 회 전자에 의한 비행을위한 전력 사용은 근대까지 이용되지 않았다.
무인
경량 구성 요소는 드론 (drones)이라고 불리는 소형의 값싼 무선 조종 무인 공중 차량, 특히 널리 퍼지게되는 쿼드 코프의 개발을 레크리에이션 목적으로 가능하게했습니다.
유인물
해결책 F / Chretien 헬리콥터 세계 최초의 사람이 가지고 다니는 자유 비행 헬리콥터는 Pascal Chretien에 의해 개발되었습니다. 이 개념은 2010 년 9 월 10 일의 개념적 컴퓨터 지원 설계 모델에서 2011 년 3 월 1 일 30 %의 전력으로 첫 번째 테스트까지 6 개월 이내에 완료되었습니다. 항공기는 2011 년 8 월 4 일부터 12 일까지 비행을 시작했습니다. 모든 개발은 프랑스 Venelles에서 수행되었습니다.
2016 년 2 월 Philippe Antoine, AQUINEA 및 ENAC, Ecole Nationale Supérieure de l’ Aviation Civile은 프랑스의 Castelnaudary 비행장에서 Volta라는 최초의 전기 전 통 헬리콥터를 성공적으로 비행했습니다. Volta는 2016 년 12 월에 15 분간 공중 선회 비행을 시연했습니다. 헬리콥터는 80kW 및 22kWh 리튬 배터리를 함께 제공하는 2 대의 PMSM 모터로 구동됩니다. 볼타 항공은 프랑스 항공 감찰 기관인 DGAC에 공식적으로 등록되어 있으며 프랑스 민간 영공 비행을 허가 받았습니다.
2016 년 9 월, Martine Rothblatt와 Tier1 Engineering은 전기 동력 헬리콥터를 성공적으로 테스트했습니다. 5 분 비행은 최고 속도 80 노트로 400 피트의 고도에 이르렀습니다. Robinson R44 헬리콥터는 100 파운드의 중량을 지닌 2 개의 3 상 영구 자석 동기식 YASA 모터와 1100 파운드의 무게를 갖는 11 개의 Brammo Lithium 폴리머 배터리 및 디지털 조종실 디스플레이로 수정되었습니다. 나중에 2016 년에 20 분 동안 비행했습니다.
프로젝트
Sikorsky Firefly S-300은 전기 동체 비행 시험 비행 프로젝트 였지만 배터리 제한으로 프로젝트가 보류되었습니다. 세계 최초의 대규모 전 전기 틸트 로터는 AgustaWestland Project Zero 무인 항공기 기술 시연 기로서 2011 년 6 월 무인 단속 된 전투가 회사가 공식 진행을 한 지 6 개월도 채되지 않은 시점에서 수행되었습니다.
Airbus CityAirbus는 전동식 VTOL 항공기 시위자입니다. 멀티 로터 항공기는 처음에는 조종사와 함께 4 명의 승객을 운송하고 규정에 따라 자체 조종사가되기위한 것입니다. 최초의 무인 비행은 2019 년에 이어 유인 비행으로 2018 년 말로 예정되어있다. 2023 년에는 유형 인증 및 상업적 도입이 계획되어있다.
상업 항공
2017 년 9 월, Easyjet 사는 2027 년에 미국의 신생 회사 Wright Electric과 공동으로 540 킬로미터의 최대 자치권과 120-220의 용량을 가진 전기 장치의 짧은 여행으로 상업 창업을 발표했습니다 승객. 이산화탄소 배출량이없는 항공기는 2037 년 이전에 운항 될 것으로 예상됩니다. 이틀 후 Bertrand Piccard는 상업용 항공기가 상당히 가능하다고 응답합니다 34.
보잉 (Boeing)과 젯 블루 (JetBlue)의 지원을받는 주니 에어로 (Zunum Aero)는 2017 년 10 월에 550m / h의 속도와 1,100km의 속도로 2022 년에 12 명을 태울 수있는 하이브리드 항공기의 실현을 발표했다.
Airbus, Rolls-Royce 및 Siemens는 2017 년 11 월에 지역 팬 (90 석)의 하이브리드 추진을 테스트하기 위해 E-Fan X 프로젝트를 발표했습니다. 3 개 그룹은 2020 년까지 비행 시위대를 만들 예정이다. 그들은 BAE146 시험 항공기 4 대 중 하나를 2 메가 와트 전기 모터로 대체 할 것입니다. 그런 다음 2MW 엔진 2 대가 작동하면 작동합니다. 비교해 보면, 이팬 (E-Fan)은 두 개의 30 킬로와트 원자로로 달리고 있었다.