eVTOL还是eSTOL？

Electra正在开发一种可以基于足球场大小的150英尺区域起飞的飞机，可搭载9名乘客或2500磅货物，最长航程可达500英里。TD2验证机主要是对Electra的喷气式增升技术进行飞行测试，该技术采用了分布式电推进。并计划有人驾驶的双座验证机（TD2）在2023年实现飞行，以测试其设计的吹升和短距性能。

该验证机配置有一个经过改装的塞斯纳172机翼，前缘下安装了八个电动螺旋桨，从而使得滑流可以在机翼上回流，并吹动大的双缝襟翼和下垂的副翼，以增加低空速下的升力。Electra已经完成了一系列地面测试，机翼连接在塞斯纳172机身上，同时利用卡车试验台模拟起飞和降落，以测量吹升机翼所产生的力。

目前，测试机翼已经安装到验证机专门设计的复合材料机身上，机身和机头有一台涡轮发电机，地板下有电池组，一家两名机组人员的驾驶舱，一个大的T形尾翼被用来抵消机翼吹升所产生的俯仰力矩。验证机的飞行测试将生成数据，为Electra的电动短距起降（eSTOL）飞机的设计提供信息。总共九架的第一架原型机计划于2025年飞行，根据FAA第23部法规，目标是在2028年获得多引擎飞机的认证。

通过比较eVTOL和eSTOL的性能，对于同等总重的飞机，混合电动eSTOL的有效载荷是纯电池eVTOL的两倍多，续航里程是纯电池的10倍。如果排除性能差异，问题的关键是eSTOL是否具有eVTOL同样的空间进近能力，这其中涉及到Vertiport未来的设计标准。

对于Electra的eSTOL飞机设计起飞能力，其可用于在两个动力出现故障的情况下从150英尺长的地面设施起飞，增升变成了一项必不可少的技术。

20世纪50年代，当Helio公司生产出超STOL Courier时，是通过使用大机翼、缝翼、襟翼和强大的发动机来实现增升的。到2023年，解决方案则是使用分布式电推进（DEP）来吹扫机翼，并实现6-7的高升力系数，而传统机翼的升力系数为1-2。

20世纪60年代，Breguet 941 STOL运输机使用了吹风升力，但该飞机很复杂，其四个涡轮螺旋桨发动机机械互连，以确保在发生故障时继续安全运行。Breguet 941可以以48000磅的重量在600英尺内起飞，但从未生产过。

Electra重新审视了使用DEP的概念，通过使用许多小型电动螺旋桨，消除了齿轮箱和横轴，既提高了吹送升力的有效性，又简化了系统。在吹送升力中，螺旋桨滑流与机翼相互作用以增加升力。吹风增加了机翼上方的空速，但最大的升力增加来自于后缘的大襟翼使气流转向。吹风为后缘的尾流增加了能量，并产生了一个向下持续的喷气襟翼，就像襟翼的延伸一样。从本质上讲，气流遇到了一个更大的机翼。

这种效果随着速度的降低而增强，随着速度的增加和襟翼的升起而减弱，允许在巡航中使用正常尺寸的机翼来减少阻力，并有助于抑制湍流的影响。

在技术验证机上，四个内侧螺旋桨吹风产生了大部分增加升力双缝福勒襟翼。四个外侧螺旋桨吹动下垂的副翼，副翼在延伸时也会打开一个缝隙，副翼偏转和螺旋桨速度调制的组合提供升力、横滚和偏航控制。

机翼以塞斯纳172机翼为基础，并有一个新的前缘，被设计用于吹升。所有八个电机都是相同的，在生产eSTOL时，所有八个螺旋桨也是相同的。八个螺旋桨的滑流吹升机翼，形成一个喷气式襟翼，增加产生的升力，内侧襟翼具有低带宽致动器，用于起飞和着陆时的阻力控制。而副翼将有高带宽的执行器，在横滚时有更多的控制权。

与Breguet 941的四个大螺旋桨相比，eSTOL的八个小螺旋桨增加了吹风密度，减少了短舱造成的气流堵塞，从而保护了机翼前缘的吸力峰值，并减轻了发动机故障的影响。

Electra的地面和飞行测试的一个关键目标是确定尾翼是否足够强大。吹风机翼产生喷气式襟翼会使压力中心向后移动，并产生机头向下的俯仰力矩。为了保持稳定性，验证机的水平尾翼包括一个高升力面，技术验证机的一个主要目标是证明高升力尾翼的有效性。

验证机的150千瓦系列混合动力电推进系统是围绕直升机辅助动力装置的涡轮发动机构建的，并驱动现有的齿轮箱和发电机。涡轮机的尺寸适合巡航，液冷电池组可处理峰值功率并提供冗余。最终生产的eSTOL会拥有600kw的混合动力系统和50kwh的电池系统。对于电池系统，eSTOL起飞和爬升仅仅需要使用10%的充电状态，同时整个巡航以非常低的C率充电，将电池充电80%至70%也将大大延长循环寿命。

运行人员可以选择在飞行中增加配置，包括进行纯电池起飞。与此同时，Electra正在试图转向氢燃料电池作为主要动力，这将会受益于Electra收购竞争对手Airflow，使得燃料电池生产商Plug Power变为投资者。

到目前为止，Electra已经基于不同阶段的资金，显著推动了其工程进展。基于最初的种子资金，Electra于2020年和麻省理工学院合作飞行了三分之一缩比的eSTOL验证机。最近的全尺寸机翼空气动力学卡车测试由美国空军的敏捷计划资助。

Electra的2022年A轮融资为该技术验证机的建造和飞行提供了资金，全尺寸原型由Electra正在进行的B轮融资提供资金，其中包括AFWERX战略资金增加（STRAFI），可确保高达8500万美元的政府资金和配套的私人投资。值得注意的是，Electra在动力合作商转向了更加成熟的赛峰。

STRAFI的目标是以与作战相关的方式驾驶原型机，例如后勤补给和医疗疏散。在这架最初不合格的原型机之后，Electra计划建造一架认证测试飞机，目标是在2028年投入使用，比最初的商业目标晚了两年。