西门子为CityAirbus提供动力系统

自2016年起，西门子与空客公司一直在合作研发面向航空领域的混合动力电力推进系统。CityAirbus是率先采用这些技术的开创性飞机之一；它是一架针对城市空中交通的特殊需求而设计的验证机，具有颠覆性意义。CityAirbus计划将于今年晚些时候实现首飞，它已实现一个重要的里程碑：地面测试已经开始。

在位于德国奥托布伦的测试中心，空客公司项目经理Martin Nüsseler先生、空客公司直升飞机业务部CityAirbus项目负责人Marius Bebesel和西门子电动飞机业务部负责人Frank Anton博士接受了我们的专访，与我们分享这个振奋人心的项目。

Nüsseler先生，Anton博士，我们面前的这个东西究竟是什么？

Nüsseler：我们面前的这个东西是“铁鸟”CityAirbus。CityAirbus是一架针对城市交通而设计的电动多旋翼飞行器。这只“铁鸟”的使命是对整个推进系统进行端到端测试。它包含电池、配电系统和电力推进装置，可通过自主飞行控制系统，在闭环控制回路中进行操作。在这个全系统测试台上，我们正在操作并验证整个系统的动态性能，包括电气、散热和机械等方面。这套装置配备西门子电力传动单元，它连接至模拟实际螺旋桨负荷的负载电机上。这是CityAirbus迈向首飞途中的重要里程碑，首飞计划将于今年晚些时候进行。

Anton：这里你看到的8台电机，构成了动力系统，每台电机的最大功率为200kW，它们是专门针对这个特定应用而设计的。它们的扭矩密度高达30Nm/kg，这实际上刷新了纪录。换句话说，这些重量不足50公斤的电机，可以产生1500Nm的额定扭矩。除电机之外，西门子还提供了变频器和电力管理系统。顺便说一下，我们在很短时间内完成了动力系统的交付。从最初的构思，到最终的原型，我们仅用9个多月时间就完成了。这无疑归功于我们兢兢业业的团队，以及强大的数字化工具，特别是来自PLM的SimcenterTM，这是电动飞机业务部在研发工作中通常使用的工具。

您可否详细谈谈CityAirbus及其应用领域？另外，对于电动飞机的未来，这个项目有何重大意义？

Nüsseler：由电池供能的CityAirbus是一种城市空中交通工具。在拥堵的特大城市，它能以高达120公里的时速，安全、快速地运送最多4名乘客，而不产生任何局部排放，并且运营成本较低。典型的飞行目的地包括机场、火车站或摩天大厦的楼顶。初期，CityAirbus将由飞行员驾驶，不过，自主飞行的无人飞机亦在计划之中。

Anton：由4个涵道螺旋桨传动装置构成的创新配置，极大地提高了系统安全性，并确保降低噪声。不论何种情况下，将交通拓展至“第三维度”（即：空中）的好处是，电机比常规发动机更安静，且低排放。这种应用充分利用了电动交通的各种优势，然而，这只是其中一小部分。CityAirbus必须垂直起飞和降落，并且能够在各个方向上机动飞行。此外，它没有滑翔机翼。这意味着，它的起飞动力必须完全来自动力系统。它的动力系统采用大扭矩电机，这是实现这种应用的理想解决方案。

它什么时候可以载人飞行？首飞计划的下一步是什么？

Bebesel：我们计划在今年年中把推进系统实体集成到验证机中。CityAirbus的初始结构已经生产完毕，现在正在装配。要实现飞机量产，还必须进一步优化配置，以满足城市空中交通要求，并提高商业盈利能力。在2025年之前，技术上将可实现产品商业化，但这取决于，这种城市空中交通在公众接受度、基础设施建设和法规制定等方面的进展。

Anton：我们在这个项目中的工作，展示了利用电动飞机来补充城市交通的技术可行性。我们希望，对验证机的飞行测试可以支持我们获得机型认证，同时也激发公众对这一概念的热情。