摘要：電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)是一項(xiàng)跨時(shí)代的高新技術(shù)。它和電動(dòng)汽車的發(fā)展軌跡一樣，改變了傳統(tǒng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)思想，從飛機(jī)綠色環(huán)保、高效節(jié)能的理念出發(fā)，優(yōu)化整個(gè)飛機(jī)的設(shè)計(jì)，極大地提高了飛機(jī)的可靠性、環(huán)保性、舒適性和維修性。電動(dòng)飛機(jī)是未來飛機(jī)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)飛機(jī);電力推進(jìn)技術(shù).集成電力電子技術(shù);電力混合推進(jìn)技術(shù);高能量密度電池技術(shù);電動(dòng)飛機(jī)整體設(shè)計(jì)技術(shù)

中圖分類號(hào)：V272 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19452/j.issn 1007-5453.2019.30.001

飛機(jī)的能源系統(tǒng)是為飛機(jī)的飛行和控制操縱提供能源的保障系統(tǒng)。根據(jù)其作用，飛機(jī)能源系統(tǒng)可分為一次能源系統(tǒng)和二次能源系統(tǒng)。飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的主要能源系統(tǒng)，它把飛機(jī)燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成為飛機(jī)的推動(dòng)力和飛機(jī)上需要控制操縱的二次能源的各種能量。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的一次能源系統(tǒng)，是飛機(jī)能源系統(tǒng)核心[1～4]。

飛機(jī)的二次能源系統(tǒng)是飛機(jī)控制和操縱等功能的能源系統(tǒng)，它的能量主要由飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)提供，即是一次能源來提供。傳統(tǒng)的二次能源主要有液壓能、氣壓能、電能和機(jī)械能，每種二次能源都包含獨(dú)立的能源產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、控制、保護(hù)、分配、傳輸和應(yīng)用，各自形成了結(jié)構(gòu)復(fù)雜而完整的系統(tǒng)。多種能源共存的現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)的設(shè)計(jì)更為復(fù)雜，內(nèi)部結(jié)構(gòu)臃腫，發(fā)動(dòng)機(jī)附件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝空間緊張，檢測(cè)維護(hù)不便，而且液壓能和氣壓能容易出現(xiàn)泄漏等問題，造成飛機(jī)的故障率高和可靠性差，因而大大降低了飛機(jī)使用性能和可靠性[5～9]。

電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展使得優(yōu)化和改進(jìn)飛機(jī)的傳統(tǒng)能源系統(tǒng)成為可能，同時(shí)產(chǎn)生了多電和全電飛機(jī)技術(shù)。該技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于多種民用航空和軍用航空的飛機(jī)中，如波音787系列飛機(jī)、空客A380和A350系列飛機(jī)以及美國F-35戰(zhàn)斗機(jī)等。

近幾年，隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)、安全飛行、客戶舒適和節(jié)能等更高的要求，以及電池技術(shù)的快速發(fā)展，人們逐漸對(duì)飛機(jī)一次能源系統(tǒng)進(jìn)行革命。一是對(duì)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)提高效率、降低燃油消耗，因而產(chǎn)生了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的電力混合動(dòng)力技術(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗大為降低，發(fā)動(dòng)機(jī)效率大為提升;二是對(duì)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行徹底革命，用電動(dòng)力來推動(dòng)飛機(jī)，產(chǎn)生了飛機(jī)的電力推進(jìn)技術(shù)，即電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)。這種發(fā)展已經(jīng)在國內(nèi)外成為技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，各國都在加大本領(lǐng)域的力量開展研究開發(fā)[10，11]。電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)的發(fā)展過程如圖1所示。

從圖1可以看出，多電、全電到電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)是一個(gè)逐步發(fā)展的全過程，從多電到全電是飛機(jī)二次能源電能量逐漸增大的過程，到電力混合和電動(dòng)飛機(jī)將是整個(gè)飛機(jī)技術(shù)的一次革命，是飛機(jī)的一次能源逐步用電能來實(shí)現(xiàn)的過程。

而電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)發(fā)展的核心是電力推進(jìn)技術(shù)，電力推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展才能促進(jìn)電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)的發(fā)展，即新能源飛機(jī)技術(shù)。

1 電力推進(jìn)飛機(jī)技術(shù)

電力推進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步非常迅速。飛機(jī)燃油的能量密度大約為12700kW·h/kg，而目前電池能量密度最大能夠達(dá)到500W·h/kg，兩者相差很大。但傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)效率較低，電池能量密度提高到一定程度時(shí)，未來就有可能取代傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。而目前，要采用電力系統(tǒng)直接驅(qū)動(dòng)大型飛機(jī)還有一定困難。因此，在電池能量密度沒有達(dá)到所需要的能量密度前，從傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)到電力驅(qū)動(dòng)有一個(gè)過渡方案，即電力混合動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)方案[2]。

混合動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展如圖2所示。

相關(guān)研究資料顯示，即使是電力混合推進(jìn)，一架單通道飛機(jī)所需的電池容量也是相當(dāng)可觀的。美國國家航空航天局（NASA）燃?xì)庖浑娀旌贤七M(jìn)項(xiàng)目的技術(shù)負(fù)責(zé)人謝麗爾·褒曼表示：“驅(qū)動(dòng)一架巡航狀態(tài)的大型飛機(jī)需要至少1kW·h/kg的能量密度?！盢ASA和麻省理工學(xué)院聯(lián)合進(jìn)行的電池研究結(jié)果顯示，在未來10～15年內(nèi)會(huì)有不同的化學(xué)電池的組成可以達(dá)到1～1.5kW·h/kg的能量密度水平。

傳統(tǒng)燃?xì)鉁u輪航空發(fā)動(dòng)機(jī)的總體效率為35%～50%，但混合動(dòng)力電推進(jìn)系統(tǒng)通過結(jié)合兩個(gè)或更多功率轉(zhuǎn)換器有可能會(huì)進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，同時(shí)電力推進(jìn)系統(tǒng)可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲。混合動(dòng)力技術(shù)通過將燃?xì)鉁u輪與電力技術(shù)相結(jié)合，采用了能量密集的液態(tài)燃料的燃?xì)鉁u輪，來實(shí)現(xiàn)新型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的無噪聲、高效電力推進(jìn)。

根據(jù)航空工業(yè)未來發(fā)展的推測(cè)，在2030年之后可能會(huì)出現(xiàn)新型混合動(dòng)力分布式推進(jìn)的支線飛機(jī)。預(yù)計(jì)屆時(shí)飛機(jī)的電力系統(tǒng)用電量需求將為10～20MW，該用電量要比傳統(tǒng)電力系統(tǒng)高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。而且飛機(jī)的高性能高功重比的電機(jī)、長(zhǎng)壽命高可靠高能量密度銼電池、新型超導(dǎo)材料、網(wǎng)絡(luò)以及安靜的螺旋槳設(shè)計(jì)都是這一技術(shù)下的核心關(guān)鍵技術(shù)[4]。未來混合動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展如圖3所示。

電力電子技術(shù)和電池技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了電力推進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是電動(dòng)汽車技術(shù)的飛速發(fā)展，使得電動(dòng)汽車的高功重比高性能電動(dòng)機(jī)推進(jìn)技術(shù)、電力電子集成系統(tǒng)技術(shù)、高能量密度長(zhǎng)壽命電池技術(shù)和電動(dòng)汽車整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)成熟，這為電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

近來，歐洲和美國在電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)上投入了大量研發(fā)力量，爭(zhēng)取在未來能夠取得實(shí)質(zhì)性的突破。我國在電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)的發(fā)展道路上也在快速前進(jìn)，特別是一些機(jī)制靈活的創(chuàng)新型企業(yè)，都在加大力度開展研發(fā)的投入，準(zhǔn)備占領(lǐng)這項(xiàng)新技術(shù)制高點(diǎn)[6]。

相關(guān)的電動(dòng)飛機(jī)研究表明：電力驅(qū)動(dòng)飛機(jī)使得飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性和實(shí)用性更強(qiáng)、飛機(jī)電力系統(tǒng)的故障模式更為清晰，它降低了飛機(jī)系統(tǒng)的導(dǎo)線重量（質(zhì)量）、提供了系統(tǒng)效率、減少了全生命周期成本和飛機(jī)排放和噪聲，使得飛機(jī)派遣率更為有效[9]。電力推進(jìn)的電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)是世界航空工業(yè)發(fā)展方向之一，未來更智能、更互聯(lián)的電動(dòng)飛機(jī)電力推進(jìn)系統(tǒng)關(guān)系如圖4所示，圖4說明了使用新型技術(shù)電力推進(jìn)電動(dòng)飛機(jī)的整機(jī)屬性。

飛機(jī)燃料成本和環(huán)境壓力直接推動(dòng)了飛機(jī)電力推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)和電池技術(shù)的進(jìn)步也使電力推進(jìn)技術(shù)成為可能。電力系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以通過系統(tǒng)健康管理來簡(jiǎn)化飛機(jī)維護(hù)系統(tǒng)[1]]。

電力推進(jìn)技術(shù)是一個(gè)逐步發(fā)展過程，先從小功率、中功率在到大功率，未來隨著軍用飛機(jī)武器技術(shù)的發(fā)展，電力推進(jìn)技術(shù)會(huì)有更大的用途。電力推進(jìn)系統(tǒng)小、中和大功率的發(fā)展路徑如圖5所示。

從前面的討論可以得出如下結(jié)論，電力推進(jìn)技術(shù)是電動(dòng)飛機(jī)的核心，它決定了電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)的發(fā)展，是電動(dòng)飛機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵。

2 電動(dòng)飛機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)也和電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展一樣，經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展過程，其核心技術(shù)可以總結(jié)為4項(xiàng)：高效高功重比電機(jī)推進(jìn)技術(shù)、高能量密度長(zhǎng)壽命的電池技術(shù)、集成電力電子控制技術(shù)和電動(dòng)飛機(jī)整體設(shè)計(jì)技術(shù)[2]。為了能夠清晰地描述我國電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展制定了電動(dòng)飛機(jī)發(fā)展路線圖，如圖6所示。

從圖6可以看出，不同的顏色代表不同的發(fā)展階段，電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)要取得突破，還需要在基礎(chǔ)研究方面進(jìn)行努力，這樣才有可能實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。下面就4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行逐一詳細(xì)分析。

2.1 高效高功重比電機(jī)推進(jìn)技術(shù)

電力推進(jìn)技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，即可以實(shí)現(xiàn)未來飛機(jī)的零排放目標(biāo)又可以應(yīng)對(duì)不斷上漲的燃油成本。電力推進(jìn)系統(tǒng)通過電能驅(qū)動(dòng)電力推進(jìn)器使飛機(jī)獲得推力、飛機(jī)運(yùn)行不再完全依賴燃油，因而減少或消除了常規(guī)推進(jìn)系統(tǒng)所產(chǎn)生的污染排放（即氮氧化合物、一氧化氮、煤煙以及未燃碳?xì)浠衔铮?/p>

電力推進(jìn)系統(tǒng)推進(jìn)電機(jī)是電動(dòng)飛機(jī)的關(guān)鍵，其功重比直接決定電動(dòng)飛機(jī)的性能，目前應(yīng)用的電機(jī)主要有永磁電機(jī)和交流異步電機(jī)等。根據(jù)推進(jìn)電機(jī)的種類、額定轉(zhuǎn)速和冷卻方式的不同，電機(jī)的功重比也有很大的差別。目前在理想的電機(jī)轉(zhuǎn)速和冷卻方式的情況下，電機(jī)的最大功重比通常小于20kW/kg。在電動(dòng)飛機(jī)中，要想繼續(xù)增加電機(jī)的功重比，就需要在推進(jìn)電機(jī)的熱設(shè)計(jì)、磁性能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)冷卻設(shè)計(jì)等方面要有技術(shù)創(chuàng)新，這樣才能提升推進(jìn)電機(jī)功重比。通過研究發(fā)現(xiàn)，有許多種拓?fù)涠寄芴嵘七M(jìn)電機(jī)的效率和功重比，需要研究確定究竟哪種才是最佳推進(jìn)電機(jī)拓?fù)?。要想推進(jìn)電機(jī)的功重比有數(shù)量級(jí)的提升，只有顛覆性的技術(shù)創(chuàng)新才可能實(shí)現(xiàn)，于是出現(xiàn)了超導(dǎo)電機(jī)技術(shù)。超導(dǎo)電機(jī)技術(shù)可以提供推進(jìn)電機(jī)最大的功重比，同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)也是巨大的。不過超導(dǎo)電機(jī)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域依然在繼續(xù)探索和研究中，并將在未來應(yīng)用于電動(dòng)飛機(jī)中，以實(shí)現(xiàn)人類“電動(dòng)航空”的夢(mèng)想[3]。高效高功重比電機(jī)推進(jìn)實(shí)物圖如圖7所示。

2.2 長(zhǎng)壽命高能量密度的電池技術(shù)

電池技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電池的儲(chǔ)存能量的能量密度越來越大，特別是電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，使電池的儲(chǔ)能密度每年都有一個(gè)快速的提升。能量?jī)?chǔ)存有許多種形式，如燃油儲(chǔ)存著化學(xué)能量，其他能量?jī)?chǔ)存的方式還包括液態(tài)空氣、燃料電池、壓縮H₂和液態(tài)H₂、超級(jí)電容器和機(jī)械飛輪等。上述能源儲(chǔ)存方式有些雖然和電池的能量密度相當(dāng)或者超過電池，但要應(yīng)用于飛機(jī)上還必須依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)的功重比（kW/kg），有些能源儲(chǔ)存方式應(yīng)用于飛機(jī)上時(shí)，需要強(qiáng)大的隔離系統(tǒng)或熱管路系統(tǒng)，整體對(duì)飛機(jī)來說不占優(yōu)勢(shì)，因此無法應(yīng)用于飛機(jī)飛行。

目前在電動(dòng)航空上面臨的最大挑戰(zhàn)是電池和電動(dòng)系統(tǒng)的儲(chǔ)存能量密度和動(dòng)力系統(tǒng)的功重比要達(dá)到基于燃油的動(dòng)力系統(tǒng)的水平，這樣才能使電動(dòng)飛機(jī)真正走入人們的生活。同時(shí)，要注意燃油飛行器中燃油燃燒與空氣中大量的氧氣結(jié)合，從而使飛機(jī)的重量不斷減少，而在電動(dòng)飛機(jī)中，飛機(jī)重量不會(huì)減少，因此，需要在飛機(jī)設(shè)計(jì)中考慮上述因素。

電動(dòng)飛機(jī)中電力推進(jìn)系統(tǒng)的效率要比燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率高2-3倍;電力推進(jìn)系統(tǒng)功重比（kW/kg）要比燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的功重比（kW/kg）高出許多，但電池的能量密度比燃油的能量密度低，就整體而言，電動(dòng)飛機(jī)目前還沒有達(dá)到燃油飛機(jī)的水平[5]。

采用全新構(gòu)型和任務(wù)剖面的電力混合推進(jìn)動(dòng)力架構(gòu)的飛機(jī)是最有可能率先實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用的飛機(jī)。預(yù)計(jì)采用電力混合推進(jìn)系統(tǒng)的支線單通道商用飛機(jī)上電池的能量密度需要達(dá)到800W·h/kg以上，而全采用電力推進(jìn)的支線單通道商用飛機(jī)上電池的能量密度需要達(dá)到1800W·h/kg以上。電池技術(shù)要大量應(yīng)用于航空，還必須證明該技術(shù)的安全性能和基礎(chǔ)設(shè)施的要求。但按照目前電池技術(shù)發(fā)展的速度來看，預(yù)計(jì)未來電動(dòng)飛機(jī)的前途將十分光明。

有一種儲(chǔ)能器件超級(jí)電容器很有特點(diǎn)，某國外超級(jí)電容器如圖8所示。圖8可以看出超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)。該超級(jí)電容器能量密度達(dá)到銼電池的100倍，能在幾秒鐘內(nèi)充放電，很適合峰值功率瞬時(shí)釋放;100萬次充放電能力、穩(wěn)定范圍寬和無可燃材料的特點(diǎn)很適合于飛機(jī);其能量密度接近鉛酸電池，與銼電池相比還有不足，可以在混合動(dòng)力系統(tǒng)中應(yīng)用。

銼電池和燃料電池未來將會(huì)在電動(dòng)飛機(jī)中大量使用，某型銼電池如圖9所示。銼電池和燃料電池的特點(diǎn)是能量?jī)?chǔ)存密度大、電池電量高、安全可靠、壽命長(zhǎng)、適應(yīng)性強(qiáng)、智能性強(qiáng)、續(xù)航持久和充電便捷。這些特點(diǎn)決定了它們未來廣闊的應(yīng)用前景[7]。

2.3 集成的電力電子控制技術(shù)

電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)的發(fā)展主線就是電力電子技術(shù)，正是由于電力電子技術(shù)的進(jìn)步才使多電、全電和電動(dòng)飛機(jī)發(fā)展成為可能。對(duì)一架飛機(jī)來說，其本身就是一個(gè)獨(dú)立電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，要使它高效、安全和穩(wěn)定運(yùn)行還需要做大量的研究工作。因此，集成電力電子控制技術(shù)非常重要。它同樣是電動(dòng)飛機(jī)的核心技術(shù)。

對(duì)電動(dòng)飛機(jī)而言，飛機(jī)電力系統(tǒng)功率密度非常重要，系統(tǒng)效率更高就需要功率轉(zhuǎn)換器的功率密度更大。采用常規(guī)空氣冷卻的功率轉(zhuǎn)換器通常其功率密度被限制在20kW/L，但在電動(dòng)航空領(lǐng)域，為了滿足推進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)需求，未來理想目標(biāo)功率密度是50kW/L。為了滿足需求，需要對(duì)許多新興技術(shù)進(jìn)行不斷的研究與開發(fā)，同時(shí)還需要不斷研究并開發(fā)新材料、變換器新設(shè)計(jì)、變換器新拓?fù)?、新的制造技術(shù)以及功率半導(dǎo)體器件新封裝方法。這些基礎(chǔ)技術(shù)將對(duì)電力電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)生顯著的影響。

碳化硅高溫電力電子技術(shù)是未來實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)高功率密度變換器的關(guān)鍵。碳化硅功率半導(dǎo)體器件及其封裝是一個(gè)全新技術(shù)，它與新興功率轉(zhuǎn)換器拓?fù)涔餐Y(jié)合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)變換器達(dá)到更高的功率密度，而不會(huì)降低功率變換器的性能。目前已經(jīng)掌握許多新技術(shù)，如用無線傳感器通過微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行推進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制技術(shù)等，這些技術(shù)的進(jìn)一步研究還可以更大地提升電力電子系統(tǒng)的功率密度[8]。

飛機(jī)上的電力電子非線性負(fù)載非常多，會(huì)在電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生許多諧波和噪聲，造成電網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定和效率的降低，因此，電動(dòng)飛機(jī)獨(dú)立電網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行非常重要，飛機(jī)魯棒性電網(wǎng)絡(luò)如圖10所示。

魯棒性電網(wǎng)絡(luò)也是電力電子集成控制的關(guān)鍵，能夠按需要提供飛機(jī)可靠功率的能力，可滿足飛機(jī)峰值的功率需求并管理再生的負(fù)荷，同時(shí)為飛機(jī)的關(guān)鍵系統(tǒng)提供高可靠的功率。對(duì)一架大型飛機(jī)來說，飛機(jī)電力電子設(shè)備非常多，布線也非常復(fù)雜，電力系統(tǒng)的集成和控制就顯得非常關(guān)鍵[9]。

2.4 電動(dòng)飛機(jī)的整體設(shè)計(jì)技術(shù)

電動(dòng)飛機(jī)的整體設(shè)計(jì)技術(shù)也是電動(dòng)飛機(jī)的關(guān)鍵，能否把電力系統(tǒng)很好地融入飛機(jī)設(shè)計(jì)中，關(guān)系到整個(gè)飛機(jī)的性能和飛機(jī)使用壽命，一架好的飛機(jī)不但要有好的動(dòng)力、外形、結(jié)構(gòu)等系統(tǒng)，更重要的是整個(gè)飛機(jī)所有系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，就像我們?nèi)艘粯?，人身體的各個(gè)部分都要健康，才能使我們擁有健康的生活。只有飛機(jī)整體協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，才能制造出一架性能優(yōu)良客戶滿意的飛機(jī)[1]]。

電動(dòng)飛機(jī)各個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，不同的公司都對(duì)電動(dòng)飛機(jī)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，整體飛機(jī)的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3 電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)未來技術(shù)展望

未來隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提升、對(duì)清潔藍(lán)天的渴望和新鮮的空氣需求，電動(dòng)飛機(jī)一定會(huì)迎來更廣闊的發(fā)展空間[1]。

未來的電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)將有先進(jìn)的電力系統(tǒng)架構(gòu)、更高的使用電壓、耐高溫的電力電子器件、系統(tǒng)具有智能化和魯棒性、更高能量密度的電池和更集成的電力電子控制技[9，10]。電動(dòng)飛機(jī)的仿真技術(shù)的發(fā)展也非常重要，基于模型的系統(tǒng)工程應(yīng)用到電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)電動(dòng)飛機(jī)飛行。電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)涉及到多個(gè)學(xué)科，是一項(xiàng)跨學(xué)科間的新型技術(shù)，它可以應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域，具有劃時(shí)代的重要意義。

4 結(jié)論

電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)是未來工業(yè)的發(fā)展方向，是一種新型清潔能源的飛機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高能量密度能量?jī)?chǔ)存、高功重比高效的功率變換和高度集成的電力電子控制。它以電力電子技術(shù)技術(shù)發(fā)展為主線，在飛機(jī)智能化和網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用中起到了推動(dòng)作用。它降低了飛機(jī)的運(yùn)行成本、飛行噪聲和污染排放，為未來實(shí)現(xiàn)航空工業(yè)高效、安靜和無污染排放的綠色航空目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李開省.多電飛機(jī)電力系統(tǒng)發(fā)展綜述[J].國際航空，2015（12）：26-30.

[2]黃俊，楊鳳田.新能源電動(dòng)飛機(jī)發(fā)展與挑戰(zhàn)[J].航空學(xué)報(bào)，2016，37（1）：57-68.

[3]贏淑嫻，謝里，歐杰，等.創(chuàng)新- 商飛前行的必由之路[C]//SAE航空技術(shù)論壇，上海，2014.

[4]Fingers R T，Rubertus C S.Air force application of advancedmagnetic materials[R].MRS Proceedings，1999.

[5]李開省.多電飛機(jī)技術(shù)發(fā)展研究[C]//第一屆民用飛機(jī)機(jī)電系統(tǒng)國際論壇，2013.

[6]Kamiar J K.Future aircraft power systems-integrationchallenger[Z].Boeing，2007.

[7]李開省.能量?jī)?yōu)化飛機(jī)技術(shù)[C]//第一屆全國多電飛機(jī)論壇，2017.

[8]李開省.多電飛機(jī)電力系統(tǒng)噪聲和諧波的抑制[C]//第五屆全國電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會(huì)議暨行業(yè)發(fā)展論壇，2017.

[9]李開省.電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)的探索和研究[C]//第24屆微特電機(jī)技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展論壇，2018.

[10]孟軍.砒礪奮進(jìn)，民機(jī)機(jī)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路[C]//第三屆民用飛機(jī)機(jī)電系統(tǒng)國際論壇，2017.

[11]Nelson T.787 Systems and performance configured for success[Z].Boeing，2005.