極光公司（現波音公司子公司）雖然在2016年3月贏得了XV-24A“雷擊”項目的第二和第三階段合同，但是子承包商霍尼韋爾公司在研發(fā)高性能1兆瓦級發(fā)電機時遇到了技術瓶頸，使項目在第二階段難以制造出全尺寸原型機。目前高級研究計劃局（DARPA）決定取消項目第三階段研發(fā)和相關飛行試驗。

兆瓦級發(fā)電機出現熱管理問題

XV-24A配裝了一臺羅羅公司AE1107渦軸發(fā)動機。該發(fā)動機驅動一個裝有3臺高性能1兆瓦發(fā)電機的齒輪箱。該發(fā)電機的體積比現役1兆瓦電動機的體積小，效率達到98%（現役電動機只有92%），而且功率密度是現役電動機的5倍。其產生的電能可為24臺可變槳距涵道風扇提供能量，其中的18臺安裝在機身后方的傾轉機翼上，6臺安裝在機身前方的傾轉鴨翼上。這種獨特的同步發(fā)電機可以為電動機直接提供交流電，不需要轉換成直流電，進一步降低了發(fā)電機的重量。

霍尼韋爾公司承認在發(fā)電機熱管理方面遇到了挑戰(zhàn)，但也表示該發(fā)電機研發(fā)取得了“實質性進展”，并將按計劃于今年7月在佛羅里達州立大學進行全功率狀態(tài)試驗，以達到技術成熟度6。公司堅稱，發(fā)電機熱管理方面額外的研究工作不是讓DARPA取消項目的原因，但也承認發(fā)電機問題導致了項目的進度拖延。

霍尼韋爾公司最早在項目中只是子承包商羅羅公司的下級承包商，其原本計劃首先在“銅鳥臺”上測試電推進系統(tǒng)。但是當發(fā)電機問題持續(xù)無法解決時，極光公司直接接手了發(fā)電機和“銅鳥臺”的管理權，并在波音公司的支持下通過外部專家研究該問題。

DARPA自身也有問題

該項目的失敗也和DARPA的獨特性密不可分。首先，該局的戰(zhàn)略優(yōu)先事項經常發(fā)生改變，目前已經轉移到高超聲速等領域。因此取消XV-24項目可以把經費投入到優(yōu)先等級更高的項目中。另外，為更好開展技術轉化，DARPA一般會在飛行器項目實施飛行驗證時引入軍方的合作伙伴。但是XV-24項目太過于聚焦先進技術，沒有向外界描述該機未來可以承擔何種任務。這使項目目前并沒有找到軍方合作伙伴，下馬也算合情合理。

項目已取得的成果

2017年4月，極光公司完成了XV-24五分之一縮比驗證機的試飛，并達到了數個關鍵里程碑，例如驗證了分布式電推進涵道風扇、同步發(fā)電機、傾轉機翼/傾轉鴨翼系統(tǒng)等。根據DARPA的說法，項目雖然取消但也取得了一些成果，例如在縮比驗證機制造過程中，在結構和氣動面上使用了3D打印塑料。另外也在驗證機上集成了分布式電推進系統(tǒng)。而且縮比驗證機也增強了開發(fā)氣動數據庫的方法，在此基礎上可以建模未來飛行器的控制系統(tǒng)，并為飛控系統(tǒng)設計提供經驗教訓。

XV-24項目將向商業(yè)領域開展技術轉化

這不是電驅動X系列飛機遇到的首個挑戰(zhàn)。2016年12月，NASA配裝鋰離子電池的X-57麥斯威爾電動驗證機在試驗中遭遇毀滅性的失敗。NASA不得不對電池進行重新設計，通過提升容量確保在一個電池單元短路時不會波及其他單元。2017年，重新設計的電池通過了安全性測試。這使X-57在今年重返藍天，也讓NASA學習到了寶貴的經驗教訓。

DARPA表示，在項目2013年啟動時，商業(yè)領域就對其技術表現出濃厚的興趣。目前，極光公司表示已經和DARPA就項目技術向商用方向轉化達成了協議。該公司打算把這些技術通過和優(yōu)步公司的合作應用到商用電動垂直起降出租飛機上。

極光公司首席技術官Tom Clancy表示，過去幾年，極光公司在自主、電動力和垂直起降飛機設計方面投入了大量資金，而這三項技術是電動出租飛機的關鍵。另外電動飛機領域持續(xù)增長的私人投資也加快了點對點垂直起降通勤的應用進程。例如優(yōu)步計劃在2020年早期開展商用電動垂直起降飛機的試驗，2023年取得認證。

Clancy預計，如果經濟、技術和政策壁壘被消除，那么商用電動飛機的市場將十分廣闊。根據高盛公司的預期，到2035年，全球電動出租飛機的市場將達到700億美元/年，每年需要制造50000架全新的飛機。

在XV-24縮比驗證機飛行試驗中獲得的經驗可以讓極光公司為優(yōu)步公司快速試飛一架尺寸類似的但技術更加簡單的電動垂直起降驗證機。雖然DARPA的項目被取消，但是極光公司將保留該縮比驗證機，以期通過相關飛行試驗支持未來的電動垂直起降驗證機的研發(fā)。

XV-24項目在發(fā)展兆瓦級混合電推進系統(tǒng)中得到的經驗教訓將為業(yè)界提供很多啟示。目前由于電動飛機市場的供應鏈并不存在，因此很多初創(chuàng)企業(yè)都在研發(fā)各自的電動機和發(fā)電機。但是面向兆瓦或更高等級，研制工作將不會像想象中的那么簡單。雖然沒有人期待電動飛機的研制會一帆風順，但是DARPA決定取消XV-24A“雷擊”項目確實讓工業(yè)界看清了嚴苛的現實，畢竟XV-24A早已成為人們心中開啟航空新時代的旗艦機型。