德企参与制造的Alice电动飞机首飞成功

文/ Alan 供图/ Kasaero

当地时间2022年9月27日，位于美国华盛顿州摩西湖市的以色列电动飞机开发公司Eviation旗下的9座级电动飞机Alice（爱丽丝）原型机首次试飞成功。Eviation公司此前曾将Alice称为“世界上第一架全电动通勤飞机”，此次首飞成功被看作是迈向零排放的中程航空旅行的又一个重要里程碑。值得一提的是，Alice电动飞机项目也是一个跨洲团队合作的优秀榜样，来自德国的技术公司Kasaero为此次首飞成功发挥了重要作用。

世界首架全电动通勤飞机

参与本次首飞的Alice原型机由试飞员史蒂文·克兰（Steven Crane）驾驶，美国当地时间上午7点10分从美国华盛顿州的格兰特县国际机场起飞，在3500英尺（约1070米）高度飞行两圈后于8分钟后降落。该机场曾是美军和波音公司的试飞机场，跑道长4千米，曾是航天飞机的备降机场。

这架飞机以《爱丽丝梦游仙境》中刘易斯·卡罗尔的“Alice（爱丽丝）”命名，设计可容纳9名乘客和2名飞行员。Eviation公司在2019年巴黎航展上推出早期迭代后，这款经过改进的机身采用T形尾翼、带小翼的高展弦比直翼和独特的后置前置螺旋桨。

根据Eviation公司的介绍，Alice的设计航程为440海里(815千米)，最大巡航速度为463千米/小时。除了载客型号，还设计有货运改型，载重为1100 千克，以及6座的公务机改型。

这架电动飞机采用高能量密度电池21700型锂电池，为2台尾部安装的 640千瓦Magni650电机供电，该电机由 MagniX 制造，用于推动其五叶螺旋桨。其电池的电芯能量密度为260瓦每千克，电池重量大约占整机起飞重量（7484千克）的50%左右。

对于此次首飞成功，Eviation总裁兼CEO格雷戈里·戴维斯（Gregory Davis）十分兴奋并且非常满意，他直言：“今天，我们开启了航空业的下一个时代— 我们已经通过Alice的首次飞行成功地实现了天空的电气化。人们现在知道负担得起的、清洁的、可持续的航空看起来和听起来是什么样子了，这是第一次在固定翼全电动飞机上有所体现。这一突破性的里程碑将引领可持续航空旅行的创新，并塑造未来的客运和货运旅行。”

Eviation公司2016年创立于以色列，后搬迁至美国华盛顿州。2019年6月，该公司在巴黎航展上首次展示了Alice电动飞机的首个全尺寸模型，后来对其进行了大幅重新设计。新设计的Alice原型机2021年7月首次亮相。

Kasaero公司参与设计制造的襟翼

去年1月28日，在西雅图以北的阿灵顿市机场(KAWO) 进行的一次滑跑中，Alice原型机偏出了跑道，好在没有受到损坏。9月18日，Alice原型机进行了首次高速滑行并抬起了前轮。此次成功的历史性首飞，成为其迈向零排放的又一个重要里程碑。

来自德国科技企业的鼎力合作

Alice电动飞机不仅创造了历史，该项目也是一个跨洲团队合作的优秀榜样。事实上，Eviation从一开始就是彻底的国际化管理模式，他们的做法是在全球范围内寻找最好的可用资源，使他们的想法成为现实。

Alice整体布局

货运版飞机内部

据了解，来自德国的技术公司Kasaero公司一直是这个项目中的重要部分，从早期阶段就与Eviation合作，签约开发Alice电动飞机的襟翼驱动系统，并将其整合到机翼上。

Kasaero公司在世界范围内被认为是飞机设计、复合材料技术、生产和认证的“一站式服务”技术工程公司。Kasaero公司的CEO卡尔·凯撒（Karl Kaeser）介绍自己的企业信条：“我们更喜欢航空业的新方法，并尽量避免对传统设计进行翻新。我们的技术是系列化生产及跨区域合作的典范。减少二氧化碳排放和噪声污染，提高安全性，进行最高精度和可持续的产品开发是我们的目标。”

据介绍，Alice电动飞机机翼内置的襟翼是空气动力学大师级的，它们根本不需要任何整流罩。Kasaero的首席工程师麦克·施瓦茨（Michael Schwarz）补充说：“我们设计、建造和测试的襟翼轨道和襟翼驱动支架的结构元素，将配置一种具有高预置性、几乎无噪声和失效保全的优秀的新一代电动飞机。从2018年8月4 日项目启动到2019年4月底完整机翼的运输，我们只有不到9个月的时间来交付。尽管团队之间相距数千公里，并有8个时区的距离，但这个项目只有通过出色的沟通、先进的项目管理方法和虚拟化, 才能成功地将想法转化为真正的设计。”

在这段可能破纪录的时间里，来自斯图加特和伊斯尼的团队塑造了外形美观的纤细机翼的完整内部结构。装备该机翼的Alice飞机于2019年6月在巴黎国际航空展展出。同年10月，卡尔·凯撒在中国石家庄举办的电子飞行论坛上介绍了这个雄心勃勃的项目。

座舱内部实景

Kasaero公司的下一个里程碑项目是HYFLY，这是Kasaero与多家公司合作实施的最新项目，通过与道尼尔海翼和Flight Design等知名制造商合作，共同为小型飞机开发燃料电池推进系统，让它们能够以电力方式进行长距离飞行，而不产生局部的二氧化碳足迹。卡尔·凯撒指出：“我们将提供一种技术，使小型电动飞机能够以绿色氢能产生的电力为动力，安全起飞并进行长距离飞行。我们对该项目已经获得的研究资金感到兴奋，对德国联邦地区从2025年开始从加拿大获得绿色氢能的倡议感到高兴。”

市场反馈显露潜力

未来，Eviation希望能够在2027年交付基于Alice开发的客运和货运电动飞机。通过Alice电动飞机，Eviation将有望为乘客和货物的运输节省时间，不产生当地的二氧化碳足迹，并使国内旅行和电子商务订单的有效交付以及原材料的成本降低和更低的噪声污染成为现实。

2022年9月9日，Alice电动飞机获得了美国联邦航空局颁发的飞行许可。而该公司近期的商业成功反映了Alice电动飞机在短期内改变航空业的潜力。

2021年8月，国际物流巨头DHL快递宣布从Eviation订购12架Alice电动货机，成为其首个客户。通过此次合作，DHL快递旨在建立一个由电力驱动的国际快递网络，向实现可持续航空发展迈出开创性一步。

该公司订购的Alice电动飞机目标定位为支线飞机市场，场站设施投资少，可在装卸货物过程中进行充电，确保转运时间，满足DHL快递在时效方面的需求。Eviation预计于2024年向DHL快递交付订购的Alice电动飞机。

2022年4月，通勤巨头Cape Air还与Eviation 签署了75架Alice飞机的意向书，旨在推进“可持续发展、增长和创新”。这些电动飞机瞄准的是400千米以内的区域航班市场。

此外，Global Crossing Airlines (GlobalX) 最近也与 Eviation 签署了一份意向书，计划订购50架Alice飞机，预计将于2027年开始交付。GlobalX表示，“Eviation Alice飞机正在为可持续航空树立标准，我们计划将飞机提供给邮轮公司、旅游运营商、休闲旅游供应商和需要在佛罗里达州进行短途包机的商业客户。”

电动飞机依旧面临挑战

近些年来，在全球都在大力推行碳减排、碳中和政策的大背景下，越来越多的电动飞机产品、公司和组织如雨后春笋般冒了出来，这些产品和服务也吸引了很多政府、投资方和航空公司的注意力。

2018年7月1日，日本石川岛播磨重工（IHI）、川崎重工、斯巴鲁、日立制作所、三菱重工航空发动机和三菱电机等6家企业宣布联合成立“日本飞机电动化联盟”（Eclair）。他们的目标是生产制造出一款能够大幅减少二氧化碳排放量的“绿色”飞机。同时也希望该研究能够促使日本国内的航空产业发展得到快速提升。

2019年1月，日本产经省与波音公司就飞机电动化及制造自动化等先进技术达成了推进开发合作的协议。根据共同社报道，产经省将持续向波音公司介绍具有技术实力的日本企业，推进在电动飞机领域的业务合作。

与此同时，英国罗罗公司也在进行混合动力和纯电动推进系统的相关研究。其研究方向为小型螺旋桨飞机、通勤飞机以及城市空中交通领域，目标是在2030年前实现公司所有业务的零碳排放。

除此以外，一家来自瑞典的新兴航空制造公司心脏航空（Heart Aerospace）也正在电动飞机领域崭露头角。该公司推出的首款飞机产品ES-30是一款标准座位数为30的区域性电动飞机，在全电动、零排放动力状态下最大航程为200千米。

具有指标意义的事情是，2020年6月10日，欧洲航空安全局（EASA）为斯洛文尼亚制造的轻型电动飞机Velis Electro颁发型号许可证，这是全球首架获得EASA认证的全电动飞机。对此EASA官员表示，这是EASA认证的第一架电动飞机，但肯定不会是最后一架，因为航空业正在寻求新技术来减少噪声和碳排放并改善航空技术的可持续性。

越来越多的参与者都进入到了电动飞机的研制中来，并让电动飞机的研发呈现出一派生机勃勃的景象。虽然相比传统能源的航空器来说，电动飞机在环保、静音、燃料成本和维护成本方面均有其优势，但作为航空产业的新生力量，在运营、维护和管理等方面，电动飞机依然面临着较大的挑战，等待着人们去探索。