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今年4月，由波音公司和JetBlue航空公司共同投资的美国Zunum航空公司宣布，将研发10～50座采用混合电推进系统的低成本支线飞机，并希望借此重振不断萎缩的美国支线航空运输市场。近日，Zunum正式宣布其第一款飞机将是12座级的混合动力支线飞机。
近日，Zunum航空公司宣布其第一款产品将是12座级的混合动力支线飞机，并计划于2022年完成该型飞机的取证和交付。Zunum航空公司将该飞机暂时称为2022支线飞机。
基本设计指标
从性能参数上来看，2022支线飞机的最大起飞重量为5670kg，最大有效载荷为1120kg，最大巡航速度为 547km/h，最大航程超过1126km，最大飞行高度为7620m，起飞距离为670m，着陆距离为762m，爬升到最大高度所需时间为18min, 失速速度为135km/h。
从客舱布局和系统配置来看，2022支线飞机可采用6座的公务舱、9座商务舱或12座的经济舱三种布局。此外，该机装有一套功率为1MW级的混合动力推进系统、一台使用燃油的500 kW级的涡轮发电机、可插拔更换的充电电池以及电驱动双涵道风扇。
在运营成本上，Zunum航空公司的目标是将包括燃料、电力和电池在内的成本降到每座英里8美分或每小时250美元。这一运营成本与同等航程的78座的庞巴迪Q400支线飞机的运营成本相当，比尺寸相近的支线飞机，如皮拉图斯PC-12或比奇“空中国王”公务机的运营成本要低3～5倍。2022支线飞机的运营成本之所以低，主要是因为电力成本相对喷气燃料要低得多，且电动传动系统比燃气轮机的效率更高。2022支线飞机的电池重量不到飞机最大起飞重量的20％，由于与喷气燃料相比电池的能量密度较低，所以为了增加航程该机还加装了涡轮发电机（又称增程器）并携带了363kg的燃料，但比皮拉图斯PC-12携带的1225kg的燃料却要少很多。Zunum公司表示，随着电池技术的进步，将来公司计划用一个第三电池组替换涡轮发电机，从而实现纯电动飞机，进而进一步降低运营成本。
振兴美国支线航空运输市场
早在20世纪80年代，美国有近300家小型航空公司，运营的是比奇1900等小型飞机。平均每架飞机的座位数约为20个，航程约为241km。但随着短程航线运营成本的不断增加，原来的支线航空公司渐渐放弃了50座以下的短程支线飞机，转向平均座位数在60座以上的较大的涡轮螺旋桨飞机或喷气飞机，最小平均航程也增加到740km以上。然而，航空界对支线飞机和支线航空的定义是：支线飞机是指70座以下涡桨飞机和50座以下的其他各类飞机；支线航空公司是指运营最大航程在800km以下航线的航空公司。因此，现在这些所谓的支线航空公司已经不能再称为支线航空公司了，同时由于这类航空公司现在使用的飞机座位数有所增加，也需要更长跑道，这些航空公司不得不放弃使用传统的支线飞机机场，转而使用更大的干线飞机机场。也就是说，现在美国支线航空运输市场上已经没有经济性较好的支线飞机了，而且许多非枢纽城市的航空服务水平都有所下降。
对于此类情况，一个可能的解决方案是高速铁路，但这只是一种集中模式的交通方式，而且也仅限于两个客流量高度密集的枢纽之间，并不适合于支线运输。公路旅行虽然也是一种可选择的方式，但是要受到交通状况或速度的限制。归根结底，最理想的出行模式还是航空运输，但是前提是要有一款经济性好的支线飞机来服务于这个市场，这正是Zunum公司设计混合动力支线飞机的动力所在，且Zunum公司的混合动力支线飞机的各项优势也证明其有能力重振这一市场。
使用2022支线飞机不仅可以降低航空公司的运营成本，继而降低机票价格，而且通常航线的飞机周转时间也会缩短40%，非枢纽地区的周转时间甚至可缩短80%。例如采用2022支线飞机执飞波士顿和华盛顿特区之间的大约1120km航线时飞行时间可缩减一半以上，而且乘客既不必远距离开车到大型机场，也不必长时间等待航班。
此外，相比使用传统发动机的支线飞机，2022支线飞机的环保性更好，可使污染物排放减少80%。按照设计目标，2022支线飞机的CO2污染排放量小于0.15kg，而且随着电池技术的不断进步，最终混合动力系统将演进为纯电动系统，飞机的碳排放甚至可将降为零，从而将进一步降低运营成本。
2022支线飞机的另一个优势是可以显著降低飞机的噪声。Zunum公司之所以选择涵道风扇作为动力，就是出于此考虑。如2022支线飞机的边线噪声小于 65EPNdB，所以在支线机场起降时基本不会影响到机场附近社区人们的正常生活。而据Zunum公司预计，2022支线飞机和后续的Zunum公司的支线飞机将会在美国的5000多个二级和普通机场网络中有所使用，而且其中很多机场都有严格的噪声和污染限制，使得许多传统的大型飞机无法使用， 在这种情况下Zunum公司的混合动力支线飞机便成为一种最佳的选择。
最后，Zunum公司表示，2022支线飞机现在使用的是由特斯拉电动汽车公司的超级工场（Gigafactory）生产的锂离子电池。特斯拉公司现款电动汽车Model S的电池能量密度约为250W·h /kg，而特斯拉公司最新推出的Model 3汽车的电池能量密度又比Model S的电池能量密度 提升了30%。该电池已经能满足2022支线飞机的性能要求，但为了增加电池可靠性，Zunum公司还尝试着增加电池电量或减少电阻器排列。此外，该飞机的电池模块安装在机翼中，更换十分方便，随着技术的改进，可以更换成更先进的电池，甚至在飞机C检时，还可以在较高的电压下重新布线，进而快速完成电池充电或电池更换。
