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NASA麦克斯韦电推进验证机即将进行关键的电池测试
2017-11-06
[据美国航空周刊和空间技术网站2017年10月30日报道]NASA正在为测试其首架电推进验证机X-57(麦克斯韦)的重新设计的锂离子电池做准备。X-57计划于2018年早期试飞。
去年12月,NASA曾经对X-57锂离子电池的初始设计方案进行了测试。试验中,研究人员使一个电池单元短路,然后看该电池单元发生的热击穿是否会传播到其他单元。不幸的是,发生短路的电池单元的确影响到了其他单元,电池组被破坏。事后NASA对该电池组进行了重新设计。接下来进行的地面测试将首先重复去年的试验过程以检验修改设计的效果。
X-57的初始电池设计有8个单元,每一个都是圆柱形锂离子电池。新的设计采用了16个单元,每个单元是原始设计的一半,采用铝蜂窝结构将单元分离。NASA X-57项目首席研究员肖恩•克拉克表示,“我们已经开展电池新设计好几个月了,并对不到40个电池单元进行了小尺寸的测试以验证单个电池单元的界面热模型是精确的。”
克拉克说:“小尺寸的试验帮助我们调整了电池单元安装的细节,未来几个月我们将在全尺寸测试中测试该设计,测试如果通过我们将制造飞行试验用的电池单元。”由于X-57采用全电推进,并且电池安装在飞行员身后的客舱内,因此,电池安全至关重要。
X-57由一架意大利泰克南P2006T双发轻型飞机改装而来以验证分布式电推进技术,目前正再进行改装。缩比复材公司正在将初始P2006T飞机改装为Mod II构型,该构型计划2018年早期试飞。Mod II构型将P2006T原始的两台Rotax活塞发动机原位替换为由Joby航空开发的60KW电动机。接下来的Mod III构型将把X-57的原始机翼替换为一个新的大展弦比机翼,并将位于机翼中部的电动机移动到翼梢位置,这样做的目的是使电动机风扇的作用区域位于翼梢涡内,从而提高推进效率。Mod III的机翼具有更小的面积,因此阻力更小。至今还未获得资金支持的Mod IV阶段将沿着新的机翼前缘安装12个小型的电驱动风扇以增加升力,使其具备同P2006T相同的起降速度。
在Mod III阶段,NASA的目标是验证相比P2006T原始机,该机能够获得5倍的高速巡航效率提高,同时实现巡航阶段零排放和更低的噪声。目前,研究人员正在对Mod III阶段的详细部件质量进行评估,“看起来能够实现将最大起飞重量控制在3000磅(1.361吨)以内的目标,”克拉克表示。P2006T原型机的最大起飞重量为2700磅(1.225吨)。
(航空工业发展研究中心王元元)

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