摘要:商业航空的发展受到提高效率从而降低排放的需求的推动。全电动飞机提供了一种消除直接燃料燃烧排放的途径,但其发展受到当前电池能量和功率密度的限制。多功能结构动力复合材料结合了承重和储能功能,为高能量密度电池提供了替代方案,并有可能使电动飞机更轻更安全。本研究调查了将结构动力复合材料集成到未来电动飞机中的可行性,并评估了其对排放的影响。使用空客 A320 作为平台,概念性地设计了三种不同的电动飞机配置,包括结构动力复合材料、细长机翼和分布式推进。通过确定飞机任务性能要求和重量来估算结构动力复合材料所需的特定能量和功率。与传统 A320 相比,结构功率复合材料 >200 Wh/kg 的并联混合动力 A320 可在 1500 公里的任务中将燃油效率提高 15%。对于全电动 A320,结构功率复合材料 >400 Wh/kg 可将为 1000 公里飞行提供动力所需的电池比能或质量减半。