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西門子、空客和羅爾斯•羅伊斯三家公司今天宣布，他們將首開先河——利用大型飛機來測試混合動力電力推進系統。一架100座BAe146飛機被作為飛行 試驗平臺，計劃于2020年實現首飛。在接受《未來之窗》采訪時，西門子eAircraft業務部負責人Frank Anton博士和西門子eAircraft業務部E-Fan X項目經 理Wulf Roscher與我們探討了這個革命性項目。eAircraft業務部負責開展西門子所有與電動飛機相關的業務。

三大*正在合力打造的E-Fan X是一架混合動力電動飛行客機測試版，它計劃于2020年飛上藍天。為此，西門子正在研發一個輸出功率為2兆瓦的電力 推進系統，此舉有望打破輕型驅動系統的現有紀錄。這個推進系統源自空客與西門子從2016年開始的合作，但E-Fan X本身將在該合作范圍之外研發。

鑒于西門子現有的eAircraft業務，這個項目對于西門子而言意味著什么？

Frank Anton：繼我們2016年與空客達成合作伙伴關系之后，這架大型飛行測試機將是eAircraft邁向混合動力電動飛機未來的一大步 。通過在飛行中測試這架測試機及其電力推進系統，我們將學會如何讓這項顛覆性創新技術在航空領域大顯身手。

歸功于我們現有的面向無人機以及超輕型和輕型運動類飛機的驅動系統，我們已經涉足航空領域。不久前，我們還推出一個用于城市電動空中出租 CityAirbus的電機原型。

現在，我們正充分運用在研發這些輸出功率級別的電機過程中積累的經驗，研制適用于座位數在50到100之間的混合動力電動商用飛機的解決方案。 這一發展將促使航空客運降低噪聲，同時更具可持續發展性。

你們的計劃究竟是什么呢？

Wulf Roscher：eAircraft迄今為止開發的電力推進系統，譬如，我們“創紀錄的驅動系統”，已經擁有高達250千瓦的輸出功率。但現 在，我們正在開發適用于支線飛機的2兆瓦電力推進系統，其功率約為Extra 330LE驅動系統的8倍。支線飛機機翼上將安裝4到8個這樣的電機，為飛機的螺 旋槳或渦扇提供動力。這架飛行測試機的電力推進系統將從由機載渦輪機驅動的發電機獲得動力。起飛和爬升的動力則來自擁有700千瓦輸出功率的鋰離子 電池。

Anton：我們的目標是及時將測試機的4個渦輪噴氣發動機中的一個，更換為2兆瓦電力推進系統，以按計劃在2020年實現首飛。這將 是這樣的大功率電機*用于推進飛機！我們可以設想，在隨后的測試中，我們將再把一個渦輪發動機更換為電力推進系統。

這樣強勁的驅動系統會不會很重、很占空間呢？盡管電動交通益處良多，但這樣的驅動系統是否高效呢？

Roscher：得益于我們在高級輕量化工程和高科技材料等領域開展的大量研究工作，我們將大幅降低驅動系統的尺寸和重量。盡管我 們之前的創紀錄電機已經能夠持續實現高達5.2千瓦/公斤的功率密度，我們仍希望新的2兆瓦電機可以進一步大幅提升這一性能。

Anton：秘訣不在于材料或拓撲。我們所談論的這種超輕型推進系統之所以能夠研發并制造成功，*是西門子PLM仿真軟件 SimcenterTM的功勞，它將所有已知的物理和技術影響納入考慮范圍。利用這項技術，我們通過迭代創建出數字化雙胞胎，從而以虛擬方式優化我們的原型 機。這不僅加快了研發過程，也讓我們打造出更為強大的電機。

項目合作伙伴扮演了怎樣的角色？

Anton：空客將負責飛機總體集成和試飛，并將提供蓄電系統。羅爾斯•羅伊斯將提供一臺2. 5兆瓦渦輪發電機和集成電機，用來給我們的 電力推進系統供電。除用于逆變器的電機之外，西門子還將提供配電系統。我認為，三大*聯手打造的飛行測試機，將使我們朝著實現混合動力電動客機 跨歐洲航行的愿景更近一步！

Frank Anton博士：早在德國“青少年科研競賽”（Jugend forscht）上摘得大獎時，Frank Anton博士的事業便起步了。他曾在波鴻、 波恩和格勒諾布爾學習物理學。在西門子，他歷任粒子加速器研發人員、核磁共振成像技術研發主管、外科X光系統業務部總經理、醫療設備銷售主管和牽 引供電單元業務主管，為技術進步作出了重要貢獻。現在他是eAircraft初創業務部主管，這讓他如魚得水，因為他本人就是一名狂熱的飛行員，酷愛駕駛 電動飛機測試機。

Wulf Roscher是一位電氣工程師，已為西門子效力23年之久。在此期間，他擔任過許多與自動化和驅動技術有關的職位。去年，他在 eAircraft擔任大功率驅動系統項目經理。對他而言，這個充滿挑戰的職位不僅僅是一份工作。他認為，以此為契機，可以大大減少對礦物燃料的依賴，從 而有助于為子孫后代留下一個生機勃勃的地球。在這方面，他每天都在為實現這一目標貢獻一己之力：騎自行車上班。

PC 適配器 USB A2 可將帶有 USB 接口的 SIMATIC 編程器/PC 和 PC 連接到 PROFIBUS 以及 SIMATIC S7 的多點接口 (MPI)。

可用于 Windows XP SP2 及更高版本，并支持所有 MPI 和 PROFIBUS 傳輸速率。

• USB 端口

• 帶 9 針 sub-D 插口的適配器，用于連接 PROFIBUS 或 MPI

PC 適配器 USB A2 可在 USB V1.1 端口以及 USB V2.0 或 USB V3.0 端口上使用。用戶可通過該適配器并借助于 PROFIBUS 和多點接口 (MPI) 來執行編程器和 PC/OP 功能。每個編程器/PC/操作員面板僅可操作一個 USB A2 PC 適配器。

PC 系統的 USB 接口直接為 USB A2 PC 適配器供電。

以下軟件包支持 USB A2 PC 適配器：

• STEP 7

• TIA Portal

• NCM PC

• SIMATIC PDM

• Drive ES

診斷

三個 LED 燈可用于診斷 USB A2 PC 適配器。通過這些 LED 燈，可快速檢測各種工作狀態和信號狀態。

• 用于將帶有 RS485 接口的 PROFIBUS 節點連接到某個網段

• 傳輸速率從 9.6 kbit/s 至 12 Mbit/s。

• 安裝清晰、方便（可卡裝到 DIN 導軌上）

• 使用總線終端 12M 時，可清晰確定故障總線端接的位置

• 編程器可通過總線端子和編程器連接電纜連接，無需為 RS485 總線端子安裝另外的網絡節點。

• 通過預裝配的集成的連接電纜進行清楚，簡單的對 PROFIBUS 節點的連接

• 通過將 PROFIBUS 連接電纜連接到集成的接口進行簡單的柜預布線

PROFIBUS 總線終端可以將總線工作站連接到 PROFIBUS 網絡。

• 用于 PROFIBUS 節點的預接線設備連接

• 用 Sub-D 插入式連接器通過插入輻射狀電線到 PROFIBUS 網絡的工作站的簡易連接

• 通過若干總線終端與 12M 總線終端的直接相互連接（每段zui多有 32 個工作站）執行 MPI 連接。

可用的不同版本：

• 較大為1.5 Mbit/s時，
  總線終端 RS485

• 較大為12 Mbit/s時，
  12M 總線端子

適用于所有版本：

• IP20 外殼

• 墻壁安裝或安裝在深標準 DIN 導軌上。

• 外部 6 針端子板，用于連接進線、出線的總線電纜和等電位跨接導線。

• 集成連接電纜，帶有 Sub-D 接頭，用于節點的連接。

• 可通過旋轉開關將各種端接電阻進行組合。

12M 總線終端有下列其他特征：

• 可通過旋轉開關來調節傳輸速率范圍。

• 借助于 9 針 Sub-D 插座、通過連接的 PROFIBUS 節點 (5 V DC/90 mA) 向總線終端 12M 供電。

• 有關較大網段長度，參見技術規范。

• 在插入端接電阻時，輸入和輸出總線電纜斷開。

• 通過帶小 D 型插頭的集成式連接電纜連接相應的站。

• 通過接線板可以方便地連接 LAN 電纜

• 終端用戶站掛失時，總線不會被中斷

• 可以采用集成式組合端接電阻器對總線進行端接。

12M 總線終端有下列其他特征：

• 清晰定位某一區段內的故障端接（安裝組合電阻器時，會將進入和離開的總線電纜分隔開）