「莎士比亞」式的航空科技，美國研發很超前，像個鄰家大男孩

目前，美國空軍將要研發一種先進技術－－分散式動力。一般人聽到這個名詞而沒有展開深入學術研究之前，都會有一種「莎士比亞」的感覺，比如本文作者，但是通過研究分析，這一個名字其實不難。分散式動力是全球航空業節能、環保及可持續性發展的一次革新，分散式混合電推進系統技術改善了原有飛機氣動結構、大幅提高等效涵道比、降低油耗及減少雜訊和排放，低阻力的氣動外形、高能效的推進系統對於商用飛機、軍用小型無人飛行器或大型運輸機來說都有非常廣闊的應用價值。

分散式混合電推進系統，是指通過傳統燃氣渦輪發動機為分佈在機翼或機身的多個電機/風扇提供電力，並由電機驅動風扇提供絕大多數或全部推力（燃氣渦輪發動機可部分提供或不提供推力）的一種新型推進系統概念，其最大的優勢是能夠極大地降低推進系統的燃油消耗量和各種排放，有潛力在2030年後投入使用。

比如，美國航空航天局（NASA）「對環境負責任的航空」（ERA）的項目就將分散式混合電推進系統的技術突破點，放在電力儲能裝置、超導技術、飛機總體動力、機電一體化等技術前沿，美國實驗系統航宇公司（ESAero）已經提出了一種系統架構，並利用模擬工具評估了系統的飛行性能，已得到了包括推進組件、電池容量、以及系統性能在內的詳細結果。

NASA在當前波音737-800飛機基礎上開展了N+1代（代表2015年左右服役的民機技術水平）、N+2代（代表2020～2025年左右服役的民機技術水平）和N+3代（代表2030～2035年左右服役的民機技術水平）飛機的研究，其中N+3代飛機要求耗油率降低70%、氮氧化物（NOx）排放降低80%，雜訊比國際民航組織第三階段標準降低81分貝。

為此，我們非常熟悉、像是鄰家大男孩的波音公司推出了「亞聲速超綠色研究」（SUGAR）項目，探索分散式混合電推進系統動力解決方案，其概念機在機翼布置有風扇/電動機組件，這些組件由一個渦輪軸發動機/發電機組供電，且渦輪軸發動機僅用於帶動發電機產生電能，電能被輸送到每個風扇/電動機組件（以及機載子系統），驅動多個分佈在機翼上部、下部或內部的風扇。

波音公司還與通用電氣公司和普惠公司合作探索了一系列的混合電力推進系統，如採用電池的eFan推進系統、採用燃料電池/燃氣渦輪混合的fFan推進系統和採用電池/燃氣渦輪混合的hFan推進系統，未來在電池和燃料電池的技術上再取得突破，hFan推進系統將有更大的發展潛力。在技術性能上，hFan涵道比達到了18，燃氣渦輪工作模式下耗油率降低28%，在電力工作模式下可利用電池儲能驅動，不需要消耗燃油。

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