E9X电池动力飞机的顶层需求评估

一个简化的市场评估以调查电池动力飞机的市场规模，因为这种飞机的航程远低于燃油飞机。在此基础上，制定了顶级飞机性能、有效载荷和航程要求设计目标。相应的顶级飞机性能、有效载荷和航程要求。

A.初步市场评估和设计目标

下图概述了几家主要国际航空公司1000公里以下飞行的航班份额与该距离内搭载的乘客数量。该图显示，这些航空公司运营的航班大多短于1000公里。虽然目前的电池技术认为1000公里的航程是不可行的，但随着电池技术的进步，这被视为目标，因为1000公里以下的航班约占所有航班的50%，占客运部门所有二氧化碳排放量的近20%。一些航空公司，如全日空和日本航空公司，80%以上的航班在1000公里以下。此外，图中的每个饼图都显示了涡轮螺旋桨飞机、支线喷气式飞机、窄体飞机或宽体飞机的飞行份额。从这些饼图中可以明显看出，大多数飞行都是用窄体飞机进行的，其次是支线飞机。因此，一架飞机要想在这些距离上快速飞行并占据这个市场的很大一部分，与窄体飞机和支线飞机相比，它必须具有成本竞争力。对于许多较大的旗舰航空公司来说，乘坐支线喷气式飞机的短程航班通常是通往国际枢纽的支线。因此，如果电动飞机能够与支线飞机实现成本平衡，它就可以在支线上取代这种飞机。如果运营成本可以进一步降低到窄体飞机的水平，那么它还可以开辟新的航线，这些航线太薄，不适合窄体飞机运营，也不适合支线飞机。在这种情况下，一种新的运营方式被提出，将二级机场连接成一个“网络”式的网络，中途停留，可以进一步增强市场潜力。

几家主要航空公司1000公里以下飞行的航班份额和乘客绝对数量，结果基于Elysian内部分析

基于这一简化的市场评估，E9X重新设计的设计目标如下：

● 目标是在每可用座位公里成本（CASK）、零飞行排放和尽可能高的航程方面与最新一代窄体飞机竞争。

● 该设计必须与未来的电池单元向前兼容，以随着电池技术的进步而增加续航里程。

● 设计必须便于二级区域机场的运营。

B.有效载荷范围要求

之前的设计目标倾向于高乘客数量和最大续航里程。然而，由于飞机的高质量和基础设施要求，有效载荷和航程要求没有预先确定，而是作为尺寸确定过程的一部分进行迭代评估。根据第一次设计迭代中吸取的经验教训，有效载荷目标设定在84到100名乘客之间，假设每位乘客平均质量为100公斤，包括行李，其中16公斤是托运行李。此外，为了考虑到随着飞机其他方面的发展，未来乘客数量的潜在增长，机身的最大有效载荷为9600公斤，最多可容纳100人。

此外，根据电池技术方案，将500至1000公里的可用范围设定为目标。由于储备能量系统可以作为增程器提供额外的灵活性，因此最大油箱容量被设置为储备所需容量的两倍。根据欧洲航空安全局空中运行规则的要求，对于预备航程，考虑改道200公里，巡航30分钟，并额外提供5%的应急能量。下图显示了750公里范围的有效载荷范围图。这些值汇总在下表中。

飞机有效载荷范围图，请注意，只有在减少空载质量或电池质量的情况下，才能在不超过MTOM的情况下实现最大结构有效载荷

C.性能要求

上表给出了为飞机选择的主要飞机性能要求。本表不包括EASA CS-25法规已经规定的性能要求。选择2000米的起飞和着陆距离，使飞机可以在与大多数窄体飞机相同的跑道上运行。将进场速度类别C（<140节）设定为目标，但如果需要，超过此阈值被认为是可以接受的。巡航马赫数和巡航高度经过优化，以最大限度地提高升阻比。为了确保飞机在海平面上也能充分爬升，在所有发动机都工作的情况下，施加了8%的爬升梯度。

对于储备能量系统的尺寸，分别选择12000英尺和M=0.4的多样性和马赫数。如果燃气轮机故障，则选择6500英尺的OEI转向高度。最后，将36米的跨度约束设置为目标，以确保飞机与国际民航组织机场参考代码C兼容，其中52米（机场参考代码D）是极限。机场参考代码影响最大跨度（特别是适合登机口），但也影响主起落架的宽度和兼容性，例如与滑行道宽度的兼容性。人们发现，结合其他要求，这一约束尤其难以满足，因此需要一个更复杂的解决方案，包括一个大型的折叠翼尖。

原文资料：2026九十座电池动力飞机的概念性再设计，https://wvul7.xetlk.com/s/bnnOP。