電動飛機

[[檔案:Helios in flight.jpg|thumb|350px|Helios電力驅動無人航空載具。]]
電動飛機是指以電力驅動的航空器,主要依靠電池、燃料電池、太陽能電池或超級電容等技術儲存能量,並透過電動機驅動螺旋槳或渦輪提供動力。相較傳統燃油飛機,電動飛機具有零排放、低噪音等優勢,被視為減少航空業環境影響的潛在解決方案之一。

儘管電動飛機具環保優勢,但現階段仍面臨能量密度不足的問題。根據《自然·能源》(Nature Energy)2018年研究,鋰電池能量密度僅為航空燃油的2-3%,限制其商業化發展。目前學界與業界正探索混合動力、氫燃料電池等過渡方案,以提升續航能力。

此外,電動垂直起降機(eVTOL)及都市空中交通(Urban Air Mobility)概念的興起,推動波音、空中巴士等企業投入研發,目標是實現短程低碳運輸。

發展歷程
電動航空技術的探索可追溯至19世紀,早期應用包括電動飛船及1917年的繫留式直升機。1957年起,電動模型飛機逐漸普及,成為現代無人機(UAV)的前身。1973年,首架載人電動飛機「MB-E1」完成自由飛行,但直至21世紀初,相關技術才進入實用化階段。

2006年,德國蘭格航空(Lange Aviation)研發的「Antares E1」成為全球首款獲得欧盟航空安全局(EASA)認證的電動滑翔機,其專利機翼整合電池系統至2022年已累積超過16.5萬飛行小時,為目前電動航空領域的領先紀錄。2015至2016年間,太陽能飛機「太陽動力2號」(Solar Impulse 2)成功完成環球飛行,展現可再生能源在航空應用的可行性。

應用
目前電動飛機主要分為兩大類:

  1. 小型載人飛機:如斯洛文尼亞Pipistrel公司的「Alpha Electro」教練機,已獲美國FAA認證,用於飛行訓練。
  2. 無人機(UAS):廣泛應用於物流配送(如包裹運輸)、航拍、監測及通訊中繼等長航時任務。

發展史
*西元1883年,Gaston Tissandier最先使用了電動機來推進飛船。
*西元1957年,電動機被用來驅動模型固定翼飛機。
實驗計畫
1970年代與1980年代
*日昇
*太陽升者
*薄紗企鵝與太陽挑戰者
*陽空1
*NASA的先鋒號與赫利奧斯太陽神
1990年代
*向陽
*icare 2
*滑翔
2000年代
*安塔里斯 20E
*太陽衝擊
*APAME 伊萊翠
*第一AA電池動力飛機
*波音-FCD 計畫
*QinetiQ微風
*天電花
*綠先鋒 I
*善知鳥
已生產飛機
1990年代
*Alisport Silent Club
2000年代
*Electraflyer
*Sonex Aircraft
*Yuneec International E430
*Flightstar e-Spyder
*Lange Antares 20E

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