电动飞机

电动飞机是由供电的飞机电力经由一个或螺旋桨驱动多个电动马达，几乎总是。电力可以通过多种方法提供，最常见的是电池或太阳能电池。

电动模型飞机至少从1970年xxx始飞行，是小型无人驾驶飞行器(UAV)或无人机的先驱，后者在21世纪已被广泛用于多种用途。

虽然电动系留直升机的载人飞行可以追溯到1917年，飞艇的载人飞行可以追溯到上个世纪，但xxx架载人自由飞行的电动飞机MB-E1直到1973年10月才实现，而今天大多数载人电动飞机仍然只是实验原型。2015年至2016年间，阳光动力2号利用太阳能完成了地球的环球航行。最近，商业客机和个人飞行器对电动客机的兴趣有所增长。

二氧化碳2排放，通过对气候变化的影响，最近成为电动飞机开发的主要驱动力，零排放电动动力系统是一些开发团队的目标。航空占所有化石燃料产生的CO2排放量的2.4%，其在2013年至2018年间占总排放量的份额增加了32%。另一个好处是降噪的潜力，在一个噪音污染严重的行业，减排问题。与内燃机不同，电动机也不会随着海拔升高而失去动力，避免需要采取复杂且昂贵的措施来防止这种情况发生，例如使用涡轮增压器。

储存和供应必要电力​​的机制有很大差异，每种机制都有明显的优点和缺点。使用的机制包括：

• 太阳能电池使用光伏材料将太阳光直接转化为电能。
• 使用化学反应产生电能的电池，充电时会反转。
• 燃料电池在化学反应中消耗燃料和氧化剂来发电，它们需要加油，通常是氢气。
• 超级电容器是一种电池/电容器混合体，可在电化学反应中释放储存的能量，并且可以快速充电。
• 微波是能量横梁从远程发射机。
• 连接到地面电源的电源线。

太阳能电池将阳光直接转化为电能，或者用于直接功率或临时存储。太阳能电池的功率输出很低，需要将许多电池连接在一起，这限制了它们的使用。典型的太阳能电池板以15-20%的转换效率（太阳能到电能）在阳光直射下产生约150-200W/m2(0.019-0.025hp/sqft)。可用区域受到进一步限制，因为性能不佳的面板的输出会影响其电路上所有面板的输出，这意味着它们都需要类似的条件，包括与太阳的角度相似，并且不被阴影遮蔽。

2010年至2020年间，太阳能电池组件成本下降了90%，并继续以每年13-15%的速度下降。太阳能电池的效率也大幅提高，从1955年的2%上升到1985年的20%，现在一些实验系统已经超过44%。

阳光的自由可用性使太阳能对高海拔、长续航应用具有吸引力，在这些应用中，寒冷和减少的大气干扰使它们比在地面上的效率要高得多。干燥空气温度随海拔升高而下降，称为环境递减率(ELR)，平均为6.49°C/km（在飞行员训练中记忆为1.98°C/1,000英尺或3.56°F/1,000英尺），因此典型客机巡航高度约35,000英尺（11,000米）的温度将xxx低于地面。

夜间飞行，例如耐力飞行和提供24小时覆盖区域的飞机，通常需要备用存储系统，该系统在白天从剩余电力中充电，并在天黑时提供电力。

由于其相对较高的存储容量，电池是电动飞机最常见的机载储能组件。电池xxx动力飞艇在十九世纪，但铅酸电池是非常沉重，但直到其它化学物质，如镍镉（NiCd）后来在二十世纪的到来，该电池成为实用的重于-空中飞机。现代电池大多是基于锂技术的可充电电池。

2017年，电池的可用功率估计约为170Wh/kg，包括系统效率在内的轴功率为145Wh/kg，而燃气轮机从11,900Wh/kg燃料中提取的轴功率为6,545Wh/kg。2018年，包括包装和配件在内的锂离子电池估计为160Wh/kg，而航空燃料为12,500Wh/kg。

全电力推进仍然有限的潜在通用航空，是在2018年的比能量的电力存储仍然只有2％的航空燃油。这种1:50的比例使得电力推进对于远程飞机来说是不切实际的，因为500海里（930公里）的全电动、12座飞机的任务需要将电池功率密度增加六倍。

截至2019年，xxx的锂离子电池达到250-300Wh/kg，足以满足小型飞机的需求，而支线客机需要500Wh/kg的电池组，而空客A320大小的单通道需要2千瓦时/公斤。这种电池可以降低一些短程飞行的总体运营成本。例如，HarbourAirBeavers中使用的300kWh电池组的充电成本约为30加元，相比之下，运行Pratt&WhitneyR-985WaspJunior汽油发动机一小时（燃烧91升）需要160美元；24美制加仑（20英制加仑）。

所述SAE国际AE-7D委员会由形成Electro.Aero在2018年标准化电动飞机充电和能量存储。最早制定的文件之一是AS6968标准，用于电动飞机的亚兆瓦电动飞机充电。AE-7D委员会还在开发用于兆瓦功率级充电的航空航天信息报告AIR7357。

xxx架商用的、未经认证的生产电动飞机AlisportSilentClub自动起飞滑翔机于1997年试飞。它可选地由13千瓦（17马力）直流电动机驱动，使用40公斤（88磅）电池运行存储1.4kWh(5.0MJ)的能量。

2003年，LangeAntares20E获得了xxx电动飞机适航证书。也是一款电动、自起飞20m（66英尺）滑翔机/滑翔机，配备42kW（56hp）DC/DC无刷电机和锂离子电池，充满电的电池可以爬升至3,000米（9,800英尺）。首飞是在2003年。2011年该飞机赢得了2011年Berblinger比赛。

2005年，ACPropulsion的AlanCocconi在其他几名飞行员的协助下驾驶一架名为“SoLong”的无人驾驶飞机不间断飞行48小时，完全由太阳能推动。这是xxx次这样的全天候飞行，依靠安装在飞机上的电池中存储的能量。

2007年，非营利性CAFE基金会在旧金山举办了xxx届电动飞机研讨会。

在波音主导的FCD（燃料电池演示）项目使用钻石HK-36超迪莫纳电机滑翔机作为一种研究测试床氢燃料电池供电的轻型飞机。成功的飞行发生在2008年2月和3月。

所述牛牛电是第2座电动飞机曾经，飞行，而牛牛电G2是生产版本，这是在2011年技术一个40千瓦（54马力）引入电动机和锂电池为自动发射到2,000米（6,600英尺）的高度，之后发动机收回，然后飞机作为滑翔机翱翔。这是xxx架实现批量生产的双座电动飞机。

首届NASA绿色飞行挑战赛于2011年举行，并于2011年10月3日由PipistrelTaurusG4获胜。

2013年，ChipYates证明了世界上最快的电动飞机LongESA，即改装的RutanLong-EZ，在国际航空联合会验证的一系列试验中可以胜过汽油动力的塞斯纳飞机和其他飞机。LongESA被发现更便宜，具有更高的xxx速度和更高的爬升率，部分原因是飞机能够在高空保持性能，因为低空气密度不会损害发动机性能。

2017年，西门子使用改装的ExtraEA-300特技飞机330LE创造了两项新记录：3月23日，该飞机在德国DinslakenSchwarzeHeide机场达到了约340公里/小时（210英里/小时）的最高速度)超过3公里（1.9英里），第二天，它成为xxx架滑翔机牵引电动飞机。