电动航空业正蓬勃兴起。全球各地的初创企业和老牌航空公司投入数十亿美元，以研发新型飞机。尽管它们的技术理念和商业模式各不相同，但总体目标是一致的——推动航空业迈向环保与经济并重的可持续发展之路。

摒弃内燃机和化石燃料，转向电动机和电池，是应对传统航空业有害排放问题的一剂良方。然而，对于电动航空领域的先行者们来说，如何为采用现有技术制造的电动飞机找到一个有利可图的市场定位，则是一项艰巨的挑战。

尽管目前电池、控制系统和电机技术均已达到顶尖水平，但电动飞机在能量储存方面仍显不足，尚无法直接取代传统客机。因此，电动飞机制造商们将目光投向了能耗较低的应用领域，即短途、低速、载客量少的航程。

该领域的众多企业认为，鉴于电动飞行的特性和局限性，空中出租车服务将会是最合适的应用。他们正在开发可搭载一至四名乘客、航程为数十公里的飞机。这种飞机具备垂直起降能力，能够在城市环境中运行，为乘客提供从市中心至郊区的便捷出行体验。.

航程更远

德国电动航空领军企业百合公司制定了一份别出心裁的飞行蓝图。该公司由慕尼黑工业大学的四名工程学研究生于2015年联合创立，目前正致力于研发一款可搭载一名飞行员和多达六名乘客、飞行距离可达175公里的飞机。

未来15到20年内，我们能够制造出拥有80个座位、航程超过2,000公里的常规电动客机。

百合公司的创始人之一、创新与未来项目首席工程师丹尼尔•维甘德。

“我们公司的使命是实现支线航空业的可持续发展，并尽可能地便利。”百合公司创始人之一、现任公司创新与未来项目总工程师丹尼尔•维甘德如是说道。他指出，像欧洲许多高度发达且人口密集的城市，并不适合推广短途空中出租车服务。“如果你必须乘车去赶飞机，然后再换乘汽车，这一连串的转换不仅繁琐，更无法节省时间，这就让这种飞行失去了应有的价值。”

与此相反，百合公司关注的是城际旅行。他说：“在支线航空中，你在飞机上的停留时间不像城市旅行那样只有5分钟，而是30到60分钟。所以你需要一种不同类型的飞机，它具备更大的载客量，拥有更宽敞的客舱，以便将成本分摊到更多的座位，提供更舒适的乘坐体验，并追求更快的飞行速度。”

最重要的是，电动支线航空需要一款能效极高的飞机，它能够在长时间飞行中最大限度地减少能源消耗。这种对能效的追求，影响着百合公司设计的方方面面。目前的机型百合喷气机的结构更接近于传统的固定翼飞机，而不是空中出租车设计师所偏爱的旋翼设计。

百合喷气机采用鸭式布局，主机翼位于机身后部，机头则通过较短的“前翼”实现平衡。其宽大的机翼与流线型空气动力学外形相得益彰，具备高效平飞所需的所有要素。

垂直起降

为了给乘客提供真正的“点到点”的舒适飞行体验，百合喷气机必须具备如同直升机一样的在停机坪起降的能力。飞机通过将发动机向下朝地面摆动，将推力转化为升力，从而实现垂直起降。

维甘德说：“与开式旋翼技术相比，我们的系统在巡航飞行中的效率远高于悬停飞行。正因如此，我们专注于深耕支线空中交通领域。在长达30到60分钟的巡航飞行期间，乘客将享受到高效能、低噪声和高速飞行的多重优势。”

此外，推力矢量设计还为电动飞机制造商带来了其他好处。可移动式发动机也可以操纵百合喷气机，因此它不需要传统飞机所需的控制界面。这不仅减轻了机身重量，还简化了生产、飞行和维护流程。

发动机选择

在选择合适的发动机配置时，百合公司表现得既传统又前卫。维甘德回忆说，传统的选择是电力推进系统应沿袭开式涡轮螺旋桨的设计，或者采用现代喷气式发动机所使用的涵道风扇设计。

他说：“大多数乘客更喜欢喷气式飞机的乘坐体验。因为这种飞机振动小，噪声低，也更安全，且飞行速度更快，航程更远，载客量更大。”

而前卫的选择则在于百合喷气机所搭载的发动机数量。传统的固定翼喷气式飞机配备有二到四个发动机，而百合喷气机却令人惊叹地安装有30个发动机，分布在机翼和鸭翼上。

这一选择的背后，再次彰显了百合公司对效率的不懈追求。维甘德解释道：“大型发动机必须安装在悬挂于机翼下方的机舱内。这大大增加了飞机的重量和阻力。而我们则通过众多小型发动机分散所需的动力，得以避免上述情况。这得益于我们采用的电力推进系统，它能够在效率相同的情况下适应不同尺寸的需求。”

通过将小型发动机集成到机翼中，百合公司的设计不仅降低了阻力，还显著减轻了飞机的重量。维甘德介绍道：“我们的发动机机舱的表面就是机翼的一部分，它能为飞机提供升力。”

混合陶瓷轴承经久耐用

每台百合公司电动喷气发动机的快速旋转核心部件，都依托于两个轴承。其中一个轴承位于风扇之后，另一个位于发动机尾部。维甘德表示，与其他部件一样，百合公司的工程师希望尽量减小这些轴承的尺寸，从而尽可能实现最小、最轻的组件。

原型电机使用的是标准轴承，但百合公司团队深知，量产的电机需要更专业的解决方案。维甘德强调说：“我们对轴承的要求非常明确。我们需要一个高效能部件，以最大限度地减少功率损耗，并尽可能降低热量的产生。由于我们没有采用油润滑或冷却系统，因此轴承必须完全依赖油脂润滑和空气冷却。此外，我们期望发动机经久耐用，无需频繁更换，这就意味着轴承的使用寿命必须与整架飞机的服务期相当。”

大约三年前，百合公司为了寻找一种能够满足所有要求的轴承，开始与SKF携手合作。从那时起，双方密切合作，不断完善设计，以满足百合公司的所有要求。通过计算、模拟和物理测试，SKF团队成功研发出了一款既满足效能与使用寿命的苛刻要求，在冲击和振动测试中也表现卓越的轴承设计。

目前，最终设计方案正在位于德国巴伐利亚的百合公司总部进行台架测试。这是一种混合陶瓷深沟球轴承，带有钢制套圈和陶瓷球。该轴承采用专为高温高速环境定制的先进润滑脂进行润滑。无论发动机处于飞机正常平飞状态，还是垂直起降状态，精心设计的密封都可确保环境安全，并实现持久润滑。

整装待发

2023年底，百合公司开始生产第一架百合喷气机，目前正在为首次载人飞行做准备。SKF轴承作为数千个已具备生产条件的部件之一，正被装配在百合公司的首架认证机型中。这架飞机将与其他六架飞机一起，踏上为期18个月的飞行测试之旅。

在累计完成1,000个飞行小时的合规验证后，百合公司预计将于2026年开始向客户交付这些飞机。截至目前，百合公司收到了700多架飞机的预购订单，其中已确认的订单和预订为106架。

虽然仍面临诸多挑战，但作为创新与未来项目的总工程师， 维甘德已经把目光投向了更远的未来。他预言，随着电池和发动机技术的改进，电力驱动将很快能够助力大型飞机翱翔天际。他表示：“全球航工业都在积极寻求脱碳之道。”他还补充道，电子燃料或绿氢等其他解决方案虽能部分缓解气候影响，但无法解决高空排放产生的凝结尾迹及云层问题。

维甘德继续说：“电池的性能每年能提高5%或6%。在未来15到20年内，我们完全有能力制造出拥有80个座位、航程超过2,000公里的常规电动客机。全球80%的商用航班将被这种更静音、更清洁的技术所取代。”