可能有些人会问,既然电动汽车已经成为了一种趋势,为什么飞机不也像高铁一样用电驱动呢?这样不是既能节省燃油,又能减少污染吗?难道现在的科技设计制造还很难实现吗?
其实,这个问题并不简单。要想让飞机用电驱动,不仅需要考虑技术上的可行性,还要考虑经济上的合理性和安全上的可靠性。下面,我们就来分析一下,飞机为什么不用电驱动的原因。
我们要知道,飞机的动力需求是非常大的。一架普通的客机,在起飞时需要的推力大约是几十吨,而在巡航时也需要维持几吨的推力。而且,飞机的飞行时间也很长,一般都是几个小时甚至十几个小时。这就意味着,飞机需要有足够大的功率和足够长的续航能力。
而目前人类所掌握的电池技术,还远远不能满足这样的需求。电动机/动力电池不能用在飞机上的主要原因是发动机功率大、持续工作时间长、稳定性要好。中也提到了,电池的能量密度远远不如燃油。也就是说,相同重量的电池所能提供的能量,远远不如相同重量的燃油。
如果想让一架波音737用电力推进飞起来,结果所需要的电池重量比飞机最大起飞重量还重。这显然是不现实的。而且,电池还有充放电、温度、老化等问题,会影响其性能和寿命。因此,在目前的技术水平下,要想让飞机用电驱动,还有很长的路要走。
我们还要考虑安全问题。飞机是一种高速运行、高空飞行、高度复杂的交通工具。它对安全性的要求是非常高的。任何一个小小的故障或者失误,都可能导致灾难性的后果。因此,在选择飞机的动力系统时,也要考虑其安全性和可靠性。
而目前常见的以锂电池为代表的电池单元,很难避免自燃或者爆炸的可能。在地面出现类似问题时,人们可以跳车离开。但在空中,一旦一个电池单元发生火灾,就会迅速蔓延,最终,熊熊大火会将整架飞机变成一个直坠地面的火球,而乘客完全没有机会逃脱。
这也使得,在强调安全的航空监管之下,现阶段的全电动飞机很难实用化。即使有些制造商已经制造了一些全电动飞机原型机,并且取得了适航证书,但它们也只是用于验证技术或者进行短途运输,并没有投入商业运营。
我们还要考虑经济问题。飞机是一种非常昂贵的交通工具。它不仅在制造、购买、维护方面需要投入巨大的资金,还要在运营方面面临高昂的成本。因此,在选择飞机的动力系统时,也要考虑其经济性和效率。
而目前看来,全电动飞机在这方面并没有明显优势。首先,在制造方面,全电动飞机需要使用更多更复杂更昂贵的零部件和材料。其次,在运营方面,全电动飞机需要更频繁更耗时更费钱地充放电。再次,在市场方面,全电动飞机需要与已经成熟稳定高效低碳的传统飞机竞争。
因此,在目前航企和乘客都对价格敏感、对效率重视、对环保关注、对安全信任的情况下,全电动飞机很难有市场竞争力和吸引力。
综上所述,我们可以看出,飞机为什么不用电驱动,并不是因为现在科技设计制造很难实现(虽然确实很难),而是因为从技术、安全、经济等多方面来看,全电动飞机都没有明显优势或者必要性。
当然,并不是说全电动飞机就没有未来或者没有价值。事实上,在部分支线或者短途市场上,或者在部分特殊领域上(如军事、探测等),全电动飞机或许可以发挥其特殊优势(如低噪音、低排放、低可探测性等)。
而且,在未来随着科技进步和环保需求增加(如碳税等),或许会有更先进更安全更经济更环保更普及的电池技术出现(如氢燃料电池等),从而使得全电动飞机成为可能或者必然。
但在目前看来,在可以预见的未来里(至少30年内),全电动飞机并没有大规模应用或者替代传统飞机的可能性或者必要性。
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