
一架 Joby S4。图片来源:Joby Aviation
据伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究表明,电动飞机的重型锂离子电池的放置位置可能会影响飞行的稳定性和舒适性。
研究人员发现,将电池组放置在机翼上可以有效减少飞机的摇摆晃动——这与将喷气燃料储存在喷气式客机的机翼中产生的效果类似;而将电池重量集中在机身或机身中心则会导致更高的横滚速率。他们在本月初于奥兰多举行的美国航空航天学会(AIAA)SciTech论坛上展示了他们的研究成果。
较高的横滚速率通常有利于战斗机的机动性,但不适用于客机,因为突然的晃动可能会让乘客感到不适。在新兴的电动空中出租车领域,开发人员将电池放置在不同的位置,包括机翼、机身底部、隔板或这些位置的组合。
“如果你想要一架更稳定的飞机,这对于大型客机来说是理想的,那么将电池放在机翼上是合理的,”该论文的合著者、航空航天工程硕士生艾丹·莫洛伊说道。

Joby公司的锂离子电池组。图片来源:Joby Aviation
空气动力学一直是电池位置选择的关键考虑因素,但总部位于加州的 Joby Aviation 公司等开发商表示,将电池放置在机翼中,远离乘客,会更加安全。Molloy 的论文并未探讨防火安全问题,但他在接受采访时表示,他预计后续研究将会涉及这方面的内容。
该论文指出,最重要的是,制造商应在设计过程的初期就考虑电池的位置。电池与燃料一样,占起飞重量的很大一部分,有时甚至超过三分之一。然而,与液体燃料不同的是,电池的重量在飞行过程中不会减少。
该论文提出了一种计算方法来评估飞机设计,“特别是用于预测电池位置对飞机稳定性的影响,而这是传统方法无法模拟的。”
论文指出,这种方法将显著提高“新型构型和能源系统飞机初步设计的准确性,并缩短仿真时间”,从而在设计研究的早期阶段发挥重要作用。


