【导读】目前可用的商业航空数据显示,欧洲乃至全世界对额外运力的需求是不争的事实。空中客车公司预测,到 2038 年,全球商业航空的年均增长率将达到 4.3%。
Vicor 称电源模块是帮助商业航空公司实施新清洁航空计划的关键
目前可用的商业航空数据显示,欧洲乃至全世界对额外运力的需求是不争的事实??罩锌统倒驹げ?,到 2038 年,全球商业航空的年均增长率将达到 4.3%。
商业航空以不可阻挡的趋势增长,带来的一个明显后果是预计未来二十年在役飞机数量将迅速增加。例如,2019 年空中客车公司报告称,在役商用飞机数量为 21,000 架,并估计到 2042 年这一数字将几乎翻倍,达到惊人的 40,850 架,重点是服务于较短区域航线的小型客机(见图 1)。
图 1:按地区划分的新商用飞机数量估计(来源:空中客车公司)
此外,在欧洲,随着廉价航空公司如瑞安航空及易捷航空的成立和日渐受欢迎,每个地区的客运量增速都是最高的。这些短途、低成本航空公司正在开辟新的区域航线,并将业务扩展到较小的机场。
低成本航空公司愿意突破传统模式以实现额外的业务增长,这使它们能够真正推动欧洲和全球商业航空的增长。
伴随这些增长,噪音污染和温室气体排放也随之增加,这将加剧全球变暖?;剂稀禾?、石油和天然气——是导致全球气候变化的罪魁祸首,占全球温室气体排放量的 75% 以上,及二氧化碳排放总量的几乎 90%。2022 年,航空排放量达到近 8 亿吨二氧化碳。更难以量化的是航空噪音污染及其对当地居民的影响。飞机发动机总体上会产生气体、噪音和化石燃料燃烧产生的颗粒物,这加剧了人们对其全球影响和对当地空气质量影响的环境担忧。
减少环境影响
基于估计的快速增长,至关重要的一点是政府和私营企业必须共同制定计划,负责任地管理这一前所未有的增长。
图 2:Vicor 的电源??橥庑涡∏?,散热均匀且可预测,而其他供电解决方案的外形杂乱无章,有许多高峰和低谷。
欧盟的清洁航空联合计划(CAJU)证明了这一承诺。该计划旨在将公共和私营实体聚集起来,促进更绿色、更清洁的航空领域的突破。CAJU 的章程规定,该计划的宗旨是“探索尖端技术,到 2050 年实现航空气候的中和”??砂镏迪终庑┠勘甑囊幌罟丶际跏?nbsp;DC-DC 电源模块。Vicor 的电源??榫哂凶吭降纳杓屏榛钚?,功率密度和效率极高,部分原因是其专有的平面封装(见图 2)。作为分立式电源设计的替代方案,电源??榫哂行矶嘤攀?,可帮助 CAJU 实现更广泛的气候中和及创新目标。
优化能效
DC-DC 电源模块可优化飞机系统中的电能转换效率。通过实现精确的电压调节和减少功率损耗,电源??槟芄蛔畲笙薅鹊乩么⒋娴哪芰浚舛杂诘缍蚧旌隙ν平低秤任匾?。Vicor 的电源??榧闪苏艺穹黄鳎⊿AC)拓扑结构作为分比式电源架构的一部分,可以在不降低性能的情况下在小巧紧凑的封装中提供最高的效率。效率越高,飞行时间越长,环境影响越小。
可扩展的解决方案,便于重新设计和重复使用
DC-DC 电源??槭欠至⑹降缭吹奶娲桨?,具有更小、更紧凑的特点(见图 3)。它们可以串联使用,在需要更大的功率时可轻松扩展。无论飞机的大小或复杂性如何,它们都可以轻松集成到各种飞机系统中。
图 3:Vicor 电源??榈拿芏仁瞧渌饩龇桨傅?5 倍,而重量只有 674 毫克。
这种灵活性对于满足航空业的动态需求至关重要,因为飞机的设计可能会有很大差异。随着 CAJU 鼓励从无人机到商用飞机的各种飞机形式的创新,DC-DC 电源??榈目衫┱剐员涞貌豢苫蛉?。
轻便、紧凑、功率密度高——移动性的关键
与任何其他运输方式相比,航空业对重量和尺寸可能更为敏感。现代 DC-DC 电源??榈慕舸招钥梢宰畲笙薅鹊丶跚岱苫闹亓浚丝?、货物或额外的绿色技术创新留出更多空间。更轻的飞机还意味着更低的能耗、排放和更长的飞行时间。另一方面,高功率密度??槟芄桓咝У亟哐棺晃涸厮璧牡缪?,且功率损耗很小。
恶劣条件下不折不扣的可靠性
航空安全至关重要。DC-DC 电源模块以其可靠性著称,即使在恶劣条件下也能提供一致的性能。类似半导体的制造方法是 Vicor 的一个差异化因素,使其能够生产更高质量的电源??椤icor 采用独特的封装和 3DI(三维互连)技术,提升了整体性能。公司的电源??樵诤娇蘸教煊τ弥幸丫褂昧思甘辏云湓谧疃窳犹跫碌某て诳煽啃远琶?。通过确保稳定的电压输出和防止潜在的电气故障,这些??榭梢栽銮空龇苫缙低车陌踩?。
与先进技术和系统的兼容性
绿色航空时代的特点是技术的快速发展,从先进的感测系统到自主飞行控制。许多系统有着特定的电源需求,??榛缭捶椒梢粤榛畹芈阏庑┬枨?。通过高效地提供适当的电压水平,这些??槭垢髦旨舛?、关键任务传感器和技术能够顺利运行。
经济高效的集成
与复杂的分立式电源设计相比,模块化方法在降低运营和维护成本及延长寿命方面具有长期优势。总体拥有成本(TCO)分析显示,??榛缭纯纱捶岷竦耐蹲驶乇?。这与 CAJU 推动可持续航空解决方案的目标相吻合。不管是从环境方面还是经济方面,这些解决方案都切实可行。
欧盟的清洁航空联合计划是一项重要的倡议,旨在为航空业打造一个更加可持续的未来——一个与全球环境问题协调运作的未来。这一倡议的成功在很大程度上依赖于现有技术以及安全地将创新与商业航空的需求相协调的能力。绿色技术正在兴起,将帮助解决这一问题的技术将越来越多。
今天,通过设计更先进的电源系统,我们可以超越传统的分立式设计方法,实现这些方法无法提供的 SWaP(尺寸、重量和功率)。更重要的是,它们无法提供高效率,会直接影响碳足迹。
另一方面,Vicor 的 DC-DC 电源??榫哂卸喾矫娴挠攀?,包括紧凑的尺寸、高效率和可靠性,有望在减少温室气体的绿色革命中发挥核心作用。积极采用并投资于这些技术,可以释放创新潜力,成功应对这一艰巨任务。Vicor 的高密度电源??槭鞘迪指褰唷⒏咝У暮娇瘴蠢吹闹匾槌刹糠?,不仅对欧洲,而且对全世界都是如此。
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