空中客車公司的無人駕駛載人航空器夢想

李韻

導(dǎo)讀：空中客車公司非常關(guān)注無人駕駛載人航空器的發(fā)展，并且積極投身于該領(lǐng)域的實踐，描繪了無人駕駛載人航空器美好愿景，并提出未來的發(fā)展規(guī)劃。空中客車公司前期由網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)鋪路，預(yù)計將于2025-2028年間啟動電動垂直起降空中出租車商業(yè)運(yùn)營。

愿景

早在2016年，空中客車公司啟動了城市空中交通項目，對空中出租車進(jìn)行研發(fā)，提出了針對大城市交通擁堵給出的解決方案。

空中客車公司在該領(lǐng)域的研發(fā)項目包括一種用于客運(yùn)，也可運(yùn)送貨物的單座自動駕駛飛行器，以及可搭載多名乘客的“城市空中巴士”(CityAirbus) 概念。單座型飛行器研發(fā)項目名為“瓦哈娜”(Vahana) ，空中客車公司設(shè)在硅谷的空中客車公司A3創(chuàng)新中心在2016年2月啟動了該項目。據(jù)空客集團(tuán)論壇雜志透露，由空中客車公司內(nèi)部和外部研發(fā)人員組成的研發(fā)團(tuán)隊已就飛行器設(shè)計方案達(dá)成一致，原型機(jī)預(yù)計將于2017年底開始試飛。

圖1 空中客車公司的共享出行愿景

“城市空中巴士”概念由空客直升機(jī)公司負(fù)責(zé)研發(fā)，經(jīng)可行性論證認(rèn)為是可行的。這是一種純電動飛行器，可垂直起降，采用4個涵道螺旋槳作為動力。初期的飛行將由飛行員駕駛，一旦獲得監(jiān)管政策規(guī)定允許，將啟用全自主駕駛。

空客直升機(jī)公司和新加坡民航局合作的“天路”(Skyway) 計劃為這兩個研發(fā)項目提供了支持。該計劃的目標(biāo)是在新加坡國立大學(xué)校園范圍內(nèi)試點(diǎn)無人機(jī)配送服務(wù)。該計劃于2017年年中開始，將幫助新加坡制定針對無人機(jī)飛行活動的監(jiān)管框架。

空中客車公司企業(yè)發(fā)展部的喬格·穆勒表示，“一旦我們在主要大城市開始運(yùn)營，讓公眾看到安靜、零排放且價格有競爭力的空中出行方式的好處，市場的發(fā)展速度會很快。潛在的市場需求大約是空中客車公司直升機(jī)年產(chǎn)量的100倍，這僅是取代出租車業(yè)務(wù)量的1%飛行器需求量?！?/p>

“瓦哈娜”概念機(jī)的一個主要目標(biāo)市場是優(yōu)步這種網(wǎng)約車企業(yè)。空中客車公司A3創(chuàng)新中心項目主管羅丁·利索夫認(rèn)為，“全球市場對這種飛行器的需求量可達(dá)百萬架量級?！?/p>

空中客車公司A3于2015年成立，旨在通過孵化創(chuàng)新概念，從內(nèi)部產(chǎn)生顛覆性創(chuàng)新。其中，一個早期項目是與優(yōu)步合作擴(kuò)展空中客車公司名為Voom的網(wǎng)約直升機(jī)業(yè)務(wù)的覆蓋范圍。該機(jī)構(gòu)正在與硅谷的多家初創(chuàng)企業(yè)合作研發(fā)電動垂直起降飛行器，包括喬比航空公司(Joby Aviation) ,凱迪毫克(Kitty Hawk) 和網(wǎng)絡(luò)航空公司(Zee.Aero) ，還有美國宇航局。

羅丁·利索夫表示：“飛行器需要的許多技術(shù)，例如電池、電機(jī)和航電系統(tǒng)等，現(xiàn)有產(chǎn)品已能滿足需求。我們致力于盡早解決的主要挑戰(zhàn)之一是缺乏成熟可靠的傳感和避讓技術(shù)?！?/p>

共享出行對于設(shè)計搭載多名乘客的“城市空中巴士”概念是關(guān)鍵。此概念的運(yùn)營理念是乘客使用APP預(yù)定行程、選定座位，然后抵達(dá)最近的垂直起降點(diǎn)，和其它乘客共享出行。共享出行是降低服務(wù)價格的關(guān)鍵?！捌綌偟矫课怀丝蜕砩喜畈欢嗄苓_(dá)到和普通出租車相當(dāng)?shù)膬r格，但速度要快得多。”

在自主駕駛飛行器真正用于城市運(yùn)輸之前，有一些問題必須解決?！盁o論是否搭載乘客，尚無任何國家允許無人機(jī)在沒有遙控駕駛員的情況下在城市上空飛行，”“天路”項目負(fù)責(zé)人，空客直升機(jī)公司工程師布努諾·特里比歐表示。

對于“天路”試點(diǎn)項目，空中客車公司正在研發(fā)一種自主配送無人機(jī)，以及之配套的、基于空中客車公司防務(wù)&航天公司開發(fā)的行動管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施。在第1階段，多架無人機(jī)將沿預(yù)定的空中路徑在新加坡國立大學(xué)校園內(nèi)配送包裹。如果試點(diǎn)成功，第二階段將擴(kuò)展到在新加坡港為停泊的船只配送包裹。

如果“天路”試點(diǎn)項目取得成功，將幫助新加坡的無人機(jī)監(jiān)管框架的形成，進(jìn)而在新加坡開展商業(yè)無人機(jī)配送業(yè)務(wù)，以及潛在地提高公眾對載人飛行器在城市空域飛行的接受度。

與此同時，空客直升機(jī)公司開發(fā)了zenAirCity商業(yè)與出行飛行器概念。在此概念中，像”瓦哈娜”和“城市空中巴士”這種安靜的電動垂直起降飛行器將被集成到特大型城市的交通基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)中。zenAirCity概念的愿景包括一系列產(chǎn)品和服務(wù)，例如網(wǎng)約共享出行、空中出租車和行李服務(wù)、以及網(wǎng)絡(luò)安全等。

“基于當(dāng)前的技術(shù)和商業(yè)限制，大多數(shù)智能城市概念都完全忽略了空中交通，這也是為什么我們認(rèn)為該領(lǐng)域?qū)ξ覀儊碚f是一個顛覆性創(chuàng)新機(jī)會的原因?！眤enAirCity概念提出者之一瓦西里斯·阿格里達(dá)斯表示。

未來規(guī)劃

空中客車公司設(shè)定的目標(biāo)是在最早2023年開始批量生產(chǎn)城市空中交通系統(tǒng)用于在某個大型城市開始試運(yùn)營。

該公司當(dāng)前正在研發(fā)兩個城市空中交通項目，其一是空客直升機(jī)公司在空客集團(tuán)總技術(shù)辦公室領(lǐng)導(dǎo)下研發(fā)的“城市空中巴士”項目；另一個是硅谷的空中客車公司A3創(chuàng)新中心研發(fā)的”瓦哈娜”項目?？罩锌蛙嚬颈硎?，通過此前在圣保羅運(yùn)營的Voom(曾用名Ponton) 網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)，他們發(fā)現(xiàn)擁堵城市的乘客很愿意為空中出行服務(wù)付費(fèi)。“城市空中巴士”原型機(jī)計劃于2018年底試飛；載人型別計劃于2019年試飛?？罩锌蛙嚬绢A(yù)計，該飛行器將具備60km的航程和120km/h的時速。其運(yùn)行成本需要比輕型雙發(fā)直升機(jī)低25%。

直接向空中客車公司首席技術(shù)官匯報的飛行器驗證機(jī)業(yè)務(wù)主管馬克·考辛2017年7月5日在倫敦舉行的倫敦皇家航空學(xué)會會議上說：“用戶非常愿意為空中出行支付費(fèi)用，如果考慮到空中和地面出行的時間差異，空中出行有時還更便宜?！?/p>

從Voom項目中獲得的數(shù)據(jù)表明，乘客愿意為快速的空中出行支付每客每分鐘8～18美元的價格。

馬克·考辛說，在早期獲得的這些發(fā)現(xiàn)的推動下，研制“城市空中巴士”原型機(jī)的工作正在迅速推進(jìn)。1號原型機(jī)將是一架2.2t重的無人駕駛飛行器，由8個電機(jī)驅(qū)動4組涵道螺旋槳產(chǎn)生動力。1號驗證機(jī)將驗證“城市空中巴士”的系統(tǒng)架構(gòu)、模塊化和可擴(kuò)展性。該驗證機(jī)的尺寸比空客直升機(jī)公司的H120渦軸直升機(jī)小一些，計劃于2018年底進(jìn)行試飛。

隨后將測試2號驗證機(jī)，2號驗證機(jī)將由試飛員駕駛，計劃于2019年試飛。1號和2號驗證機(jī)的試飛完成后，將制造量產(chǎn)型的原型機(jī)。量產(chǎn)型的原型機(jī)計劃于2022年或2023年初開始試飛。

馬克·考辛說，“我們選擇的路徑是通過驗證機(jī)的研發(fā)測試來推動技術(shù)研發(fā)，而不是傳統(tǒng)的技術(shù)成熟度(TRL)過程。我們給驗證機(jī)設(shè)定了非常激進(jìn)的目標(biāo)。即使所需的技術(shù)當(dāng)前尚未就緒，我們采用這種方式來推動所需的技術(shù)以更快的速度發(fā)展。”

1號原型機(jī)的初步設(shè)計審查于7月4日開始，空客直升機(jī)公司目前正在制造被命名為“鐵鳥”的測試平臺，預(yù)計將于年底前完成。他們已經(jīng)對“城市空中巴士”的1/7比例模型進(jìn)行了試飛，全尺寸涵道螺旋槳組件已經(jīng)在德國的一個旋翼測試塔進(jìn)行過測試。

“城市空中巴士”項目的最終產(chǎn)品可能將是一種2～4座的飛行器，航程60km、巡航時速120km?？罩锌蛙嚬久媾R的主要挑戰(zhàn)是安全和環(huán)境影響，尤其是噪聲問題。馬克·考辛相信，讓懸停工況噪聲水平降低10～12dB是可以做到的。降低使用成本也是目標(biāo)之一，空中客車公司的目標(biāo)是使用成本需要比輕型雙發(fā)直升機(jī)低25%。

圖2 空中客車公司的愿景，“城市空中巴士”和其它城市空中交通概念在超大型城市運(yùn)行的概念圖。

“城市空中交通產(chǎn)業(yè)的勝出者最終將是研發(fā)電力使用效率最高的飛行器的公司，因為最終所有廠商都會采用相同的電池技術(shù)，最高性能的產(chǎn)品將是比能耗最低的?！?馬克·考辛說。

在飛行器設(shè)計方面，一個重要的考慮是在飛行全程中客艙姿態(tài)盡可能保持水平。馬克·考辛說，空中客車公司有幾項已經(jīng)申請專利的創(chuàng)意能解決這一問題。

另一個關(guān)鍵因素是城市空中交通系統(tǒng)將如何在城市空域運(yùn)行。空中客車公司正在考慮自身的行業(yè)定位，是只扮演飛行器制造商角色，還是同時像優(yōu)步那樣運(yùn)營出行服務(wù)。

在一項對城市空中交通在倫敦運(yùn)營的模擬研究中，研究者假設(shè)使用160架飛行器在倫敦周邊的10個起降點(diǎn)之間運(yùn)行，希思羅機(jī)場和倫敦城市機(jī)場是其中之一?！俺鞘锌罩邪褪俊蓖瓿蓛蓚€機(jī)場之間的飛行用時在20min內(nèi)，而即使在非交通高峰期，乘車也需要75min。據(jù)馬克·考辛透露，航空公司客戶已經(jīng)對這一概念表示了興趣，因為這是兩個機(jī)場之間的一種更方便的擺渡方式。

在2018年3月的日內(nèi)瓦國際車展上，空中客車公司展示了其Pop-Up概念，此概念采用模塊化的客艙與模塊化的車輛平臺或飛行器平臺組合，還吸引了計劃使用火車或“超級環(huán)”在遠(yuǎn)距離上運(yùn)輸模塊化客艙公司的興趣。

圖3 空中客車公司的工程師已經(jīng)對“城市空中巴士”的1/7比例模型進(jìn)行了試飛。

圖4 空中客車公司從多條路徑同時探索城市空中交通，空中客車公司A3創(chuàng)新中心正在研發(fā)”瓦哈娜”電動垂直起降飛行器，包裹配送無人機(jī)很快將在新加坡進(jìn)行測試。

目前,尚不明朗的問題是具備達(dá)到飛行器性能所需的能量和功率密度的電池技術(shù)的進(jìn)步速度，以及電池的充電時間。如果充電時間過長，像Pop-Up這樣的模塊化系統(tǒng)更會更有吸引力，其模塊化車輛平臺和飛行器平臺在空閑狀態(tài)下可進(jìn)入充電站集中停放和充電。但汽車業(yè)的目標(biāo)是讓電池充電速度做到和加油的速度相當(dāng)，那樣的話，可能將不再需要更復(fù)雜的模塊化設(shè)計。

運(yùn)營服務(wù)

空中客車公司Voom希望普及直升機(jī)出行服務(wù)

作為一家世界級直升機(jī)制造企業(yè)，空中客車公司知道商業(yè)用戶最想要的是搭載更多乘客。直升機(jī)使用成本高昂，多名乘客共享出行將能夠分?jǐn)偝杀?，降低直升機(jī)出行的價格。但在刺激產(chǎn)生足夠多的需求來讓直升機(jī)出行變得可承受和可持續(xù)經(jīng)營方面存在不小的困難。

空中客車公司A3是空客集團(tuán)在硅谷設(shè)立的創(chuàng)新中心，目的是在航空航天領(lǐng)域孵化顛覆性創(chuàng)新。截至目前，空中客車公司A3已公布的項目包括”瓦哈娜”單座自動駕駛空中出租車項目；以及開發(fā)商用飛機(jī)模塊化可再配置內(nèi)飾的Transpose項目?，F(xiàn)在，該中心又公開了Voom網(wǎng)約直升機(jī)項目，這是該中心孵化的首個可能作為獨(dú)立企業(yè)運(yùn)營的項目。

Voom項目推出的是一項直升機(jī)預(yù)定服務(wù)。2016年，在巴西圣保羅市進(jìn)行了短暫的試運(yùn)營后，Voom公司在該市正式啟動了商業(yè)運(yùn)營。圣保羅的交通擁堵很嚴(yán)重，Voom公司CEO尤馬·薩布拉曼尼亞介紹說，“Voom項目預(yù)計其網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)將在該市長期運(yùn)營，同時繼續(xù)向其它大城市擴(kuò)展。”

此前的“打飛的”創(chuàng)業(yè)公司都是聚焦于提供高端服務(wù)上，例如周末飛往漢普頓過周末。而Voom項目的目標(biāo)是通過降低價格來推動直升機(jī)出行的普及。通過聚合需求，Voom項目希望提高飛機(jī)利用率以降低服務(wù)單價。試運(yùn)營結(jié)果表明，網(wǎng)約共享出行相比傳統(tǒng)模式可提高飛機(jī)利用率4～5倍，尤馬·薩布拉曼尼亞說。

圖5 空中客車公司A3創(chuàng)新中心提出了一項讓直升機(jī)飛行成為可負(fù)擔(dān)的城市空中交通選項的倡議

圖6 Voom網(wǎng)約直升機(jī)

選擇圣保羅作為試點(diǎn)和首個商業(yè)運(yùn)營城市的原因首先是該市乘直升機(jī)繞開交通擁堵的用戶已經(jīng)比較多。市內(nèi)有400多個直升機(jī)坪，其中200多個經(jīng)常使用，直升機(jī)保有量700余架，并建有一套完善的直升機(jī)空管系統(tǒng)。Voom公司與圣保羅市80%取得許可的直升機(jī)運(yùn)營企業(yè)簽署了獨(dú)家合作協(xié)議，可提供的機(jī)型包括H125、“貝爾”-206和“羅賓遜”R44。

尤馬·薩布拉曼尼亞說，“2016年夏天的試運(yùn)營表明，市場需求符合預(yù)期。特別是在圣保羅這種交通擁堵嚴(yán)重的城市，乘客很需要空中出行以避開地面交通擁堵，因此我們關(guān)注的重點(diǎn)是可承受性。主要措施是提高飛機(jī)利用率和避免空機(jī)返航。Voom公司的預(yù)定平臺可實現(xiàn)動態(tài)路徑規(guī)劃和拼機(jī)。這不是定期航班，但屬于聯(lián)邦航空局第135部分認(rèn)證要求的管轄范圍，網(wǎng)約共享模式讓我們能動態(tài)地規(guī)劃路徑和聚合需求。如果有多名乘客在不同起降點(diǎn)需要乘機(jī)，直升機(jī)會實時改變路徑途徑這些起降點(diǎn)。在圣保羅，市區(qū)到機(jī)場的車程大約需要90min，交通高峰期則需要近4h，乘直升機(jī)直達(dá)僅需12min，即使繞道接載其他乘客，所需時間也在20min以內(nèi)。試運(yùn)營階段的預(yù)定量比我們能夠處理的數(shù)量多的多，在業(yè)務(wù)上是比較復(fù)雜的挑戰(zhàn)但也非常令人高興?！?/p>

由于嚴(yán)重的地面交通擁堵和完善的直升機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)在圣保羅落地相對容易。但在其它城市可能并不會那么受歡迎。2016年夏天的試運(yùn)營是空中客車公司和優(yōu)步合作進(jìn)行的。優(yōu)步公司仍在運(yùn)營其UberChopper高端直升機(jī)服務(wù)，但當(dāng)?shù)鼐用竦姆磳σ庖姳容^多。

憑借不同的商業(yè)模式和可承受的價格，尤馬·薩布拉曼尼亞認(rèn)為，Voom網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)可擴(kuò)展到世界范圍內(nèi)的另外10～20個城市。但基本上任何人口在百萬以上的城市都會有至少1條機(jī)場到市區(qū)的航線。我們認(rèn)為這方面的潛力很大。而空中客車公司希望更多的出行需求和更多的飛機(jī)需求。

空中客車公司空中出租車將借鑒網(wǎng)約直升機(jī)運(yùn)營經(jīng)驗

空中客車公司正在從多個方向進(jìn)軍城市空中交通領(lǐng)域，包括最先在交通擁堵嚴(yán)重城市推出的Voom網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)，以及針對短途空中出租車場景優(yōu)化設(shè)計的飛行器等。

Voom網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)是空中客車公司在硅谷設(shè)立的科技孵化器空中客車公司A3創(chuàng)新中心孵化的第一個項目，現(xiàn)在由空客直升機(jī)公司運(yùn)營。該業(yè)務(wù)在2017年4月開始在巴西圣保羅試運(yùn)營。在空客直升機(jī)公司的強(qiáng)力支持下，該業(yè)務(wù)很快將擴(kuò)展到墨西哥城，墨西哥城與圣保羅一樣存在嚴(yán)重的交通擁堵問題，但墨西哥城還存在氣候炎熱和高海拔的額外挑戰(zhàn)。

自Voom網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)上線以來，在使用圣保羅市現(xiàn)有的符合美國聯(lián)邦航空局第135部認(rèn)證要求的直升機(jī)運(yùn)營商和直升機(jī)起降點(diǎn)，該業(yè)務(wù)達(dá)到了飛行架次200%、旅客人次220%的月均增長?，F(xiàn)在，該服務(wù)在圣保羅的8個直升機(jī)起降點(diǎn)之間每天會進(jìn)行數(shù)十次飛行。這8個起降點(diǎn)中6個位于圣保羅市中心，另外2個分別位于圣保羅市的國內(nèi)和國際機(jī)場。Voom項目主管尤馬·薩布拉曼尼亞說：“目前的業(yè)務(wù)量只是剛剛開始。我們從Voom項目中學(xué)到很多東西，包括客戶群的出行模式，想乘直升機(jī)到達(dá)哪些地方，以及攜帶行李等問題，這對于我們研發(fā)新一代城市空中交通飛行器和研究其使用成本應(yīng)該做到什么水平是非常重要的。大多數(shù)電動垂直起降空中出租車設(shè)計搭載4名乘客，如果乘客帶的行李比較多，就會比較麻煩?！痹谑褂肰oom服務(wù)時，乘客必須告知自己打算將攜帶多少行李。因為如果乘客攜帶的行李較多，將需要更大型的直升機(jī)，這將提高運(yùn)營成本。60%的乘客會攜帶1件及以上行李，所以我們向其中一家合作運(yùn)營企業(yè)支付了用于市區(qū)-機(jī)場往返航線的直升機(jī)加裝行李艙的費(fèi)用。

圖7 “Voom”網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)

圖8 “城市空中巴士”的設(shè)計一直很注重安全和低噪聲要求。

在運(yùn)營過程中我們也了解到旅客想要乘直升機(jī)去哪些地方，不僅限于機(jī)場，經(jīng)常有商務(wù)旅客想從城市的一端到達(dá)另一端，這對于我們未來擴(kuò)展網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)覆蓋網(wǎng)絡(luò)和啟用更大型的直升機(jī)非常重要。

我們也在了解乘客對于合理價格的心理預(yù)期，我們認(rèn)為飛行器設(shè)計與乘客愿意支付的費(fèi)用是相關(guān)的，如果設(shè)計目標(biāo)是提供最低廉的單位里程成本和提高飛行器利用率而不是最優(yōu)質(zhì)的直升機(jī)出行服務(wù)，那么問題就是：如何在兩者之間取得平衡以及新一代飛行器在其所處的價格范圍內(nèi)應(yīng)該設(shè)計成什么樣子。

空中客車公司認(rèn)為，答案就是4座的“城市空中巴士”電動垂直起降飛行器。該機(jī)的長和寬均為8m左右，比空中客車公司生產(chǎn)的任何一種直升機(jī)都更小，其設(shè)計風(fēng)格與空中客車公司的H160雙發(fā)直升機(jī)相似。該飛行器將是一種強(qiáng)調(diào)實用性的飛機(jī)?！拔覀冊O(shè)計的不是跑車，通常乘客只會搭乘這種飛行器飛行15～30min，所以這更像是搭乘出租車?！笨罩锌蛙嚬境鞘锌罩薪煌I(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人馬留·貝貝塞爾說

“城市空中巴士”驗證機(jī)重約2.2t，由8個功率100kW的西門子SP200D電機(jī)驅(qū)動，總功率比該機(jī)懸停狀態(tài)下的功率大兩倍?！拔覀?nèi)栽诓粩嗤晟莆覀兊脑O(shè)計，目前的電機(jī)選型過大，其它許多機(jī)載系統(tǒng)選型也存在同樣的問題，所以還有優(yōu)化的空間?！?馬留·貝貝塞爾說。

為最大程度確保安全，“城市空中巴士”研發(fā)團(tuán)隊給飛機(jī)的主要系統(tǒng)都設(shè)計了很高的冗余度，這是放慢進(jìn)度的主要原因之一。如果某個電機(jī)停止工作，其它電機(jī)可確保繼續(xù)飛行，乘客甚至都不會感覺到異常。8個電機(jī)各自分別驅(qū)動一個定距螺旋槳，1個螺旋槳位于涵道圈內(nèi)，另一個在其正上方位于涵道圈之外。涵道能增加升力性能，其形狀也針對前飛狀態(tài)設(shè)計為可降低阻力的流線型。

電機(jī)軸是機(jī)上唯一的機(jī)械轉(zhuǎn)動部件，這對于降低飛行成本非常關(guān)鍵，馬留·貝貝塞爾說：“我們預(yù)計“城市空中巴士”的維修只需一個人使用一臺扭力計即可完成。機(jī)上的其它各系統(tǒng)都具備自我監(jiān)測診斷能力。”

另一個重點(diǎn)關(guān)注的方面是乘客舒適性，尤其是起降階段進(jìn)行垂直/水平切換時。一個比較擔(dān)心的問題是直升機(jī)那種機(jī)身以較大俯仰角度進(jìn)行起降的姿態(tài)會讓某些乘客感到不適，因此空中客車公司團(tuán)隊也在研究保證飛行全程舒適性的問題。空中客車公司正在申請的一項專利設(shè)計可以解決這一問題。

因為“城市空中巴士”設(shè)計用于在敏感的城市空域飛行，工程師們一直在研究如何最大程度地降低噪聲。電動機(jī)的采用有助于降低噪聲，采用涵道同軸反轉(zhuǎn)螺旋槳設(shè)計可能會導(dǎo)致槳葉之間相互作用產(chǎn)生很大的噪聲，因此螺旋槳的槳尖線速度被降低到120m/s左右，相比之下，普通直升機(jī)的槳尖線速度是210m/s左右。

“城市空中巴士”的4個容量合計100kWh的鋰離子電池組被安裝在駕駛艙后面的導(dǎo)軌上，可通過前后移動電池組來調(diào)節(jié)重心。將沉重的電池組高置也有助于提升飛行器的操控性和機(jī)動性。

空中客車公司原計劃在2017年對“城市空中巴士”的推進(jìn)和飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行了地面臺架測試，計劃在2018年底開始進(jìn)行驗證機(jī)試飛。首次試飛將在德國的多瑙沃爾特進(jìn)行，后續(xù)的試飛將轉(zhuǎn)到附近曼興的軍用試飛基地進(jìn)行。

早期測試結(jié)束后，飛行器將改裝為可選有人駕駛配置。雖然初期的商業(yè)飛行將是由飛行員駕駛的，但最終將實現(xiàn)無人駕駛，在預(yù)設(shè)起降點(diǎn)之間自主飛行。乘客可從涵道螺旋槳下面通過，螺旋槳最低點(diǎn)距地面1.95m，只有身高特別高的乘客才需要彎腰通過。

“城市空中巴士”的螺旋槳可在兩秒內(nèi)停止轉(zhuǎn)動，這也能幫助縮短飛行周轉(zhuǎn)間隔。讓乘客在飛行器降落后能迅速下機(jī)離開。而傳統(tǒng)直升機(jī)則需等旋翼緩慢停止后才能下機(jī)。 該機(jī)在任何時刻都攜帶著重達(dá)500kg的電池，因此一個關(guān)鍵的設(shè)計考慮就是盡可能降低結(jié)構(gòu)重量。該機(jī)的機(jī)身重量只占空重的10%，電池和功率逆變器都有獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)，但馬留·貝貝塞爾認(rèn)為量產(chǎn)型可能會采用簡化的設(shè)計。電池管理系統(tǒng)將采用人工智能技術(shù)計算剩余電量和電池溫度，使電池在后續(xù)飛行和充電的時候始終處于最佳狀態(tài)溫度區(qū)間。

“天氣也是必須考慮的問題，今年1月我們在1.5h內(nèi)取消了21次飛行。我們需要將天氣因素納入考慮，在設(shè)計上確保飛機(jī)在不利天氣條件下的可靠性，”尤馬·薩布拉曼尼亞說。

布萊德融資3800萬美元，攜手空中客車公司進(jìn)軍網(wǎng)約直升機(jī)市場

總部位于紐約的網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)運(yùn)營商福萊布萊德公司(Fly Blade) 獲得3800萬美元B輪融資，投資者包括空客直升機(jī)公司。

該公司推出的布萊德網(wǎng)約直升機(jī)業(yè)務(wù)已經(jīng)與空客直升機(jī)達(dá)成戰(zhàn)略合作，用該公司的技術(shù)和運(yùn)營經(jīng)驗支持空中客車公司將在達(dá)拉斯推出的“空客Ride”網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)。

“空客Ride”是空中客車公司和AirProxima預(yù)定平臺合作在2017年啟動的一項業(yè)務(wù)。該業(yè)務(wù)現(xiàn)在將聯(lián)合使用新的品牌名稱布萊德，兩家公司將在某個國際市場推出直升機(jī)空中出行服務(wù)，具體在哪個國家將于年內(nèi)確定。

空中客車公司下屬的初創(chuàng)企業(yè)Voom網(wǎng)約直升機(jī)公司已在巴西圣保羅運(yùn)營網(wǎng)約直升機(jī)業(yè)務(wù)，2018年3月又將業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)展到了墨西哥城，計劃在年內(nèi)擴(kuò)展到更多城市。

推出自營的Voom服務(wù)和對布萊德公司的投資是空中客車公司進(jìn)軍城市空中交通市場戰(zhàn)略的一部分。開發(fā)單座的”瓦哈娜”和4座的“城市空中巴士”電動垂直起降空中出租車驗證機(jī)的項目也是該戰(zhàn)略的一部分?！蓖吖取彬炞C機(jī)正在進(jìn)行試飛，“城市空中巴士”驗證機(jī)預(yù)計于今年底開始試飛。

圖9 “瓦哈娜”

本次B輪融資領(lǐng)投的是不動產(chǎn)和投資管理企業(yè)柯羅尼北極星公司(Colony NorthStar) 和風(fēng)險投資基金勒爾·希波公司(Lerer Hippeau) ，空中客車公司和萊昂特里風(fēng)險投資公司(LionTree Ventures) 跟投。

總部位于洛杉磯的柯羅尼北極星公司總經(jīng)理賈斯汀·常表示，“非常期待與福萊布萊德公司合作擴(kuò)展該公司在美國西岸地區(qū)的業(yè)務(wù)，也將幫助后者尋找適合直升機(jī)和電動垂直起降飛行器的起降場?！?/p>

空中客車公司預(yù)計城市空中交通服務(wù)將于2025年開始商業(yè)運(yùn)營

空中客車公司城市空中交通項目主管愛德華多·多明哥·普埃爾塔表示，“我們應(yīng)該停止空想，開始創(chuàng)造，否則這永遠(yuǎn)也不會實現(xiàn)。開始產(chǎn)品研發(fā)所需的技術(shù)已經(jīng)就緒，監(jiān)管正在成形，供應(yīng)鏈也做好了準(zhǔn)備。”對于何時開始商業(yè)運(yùn)營的問題，愛德華多·多明哥·普埃爾塔在2019年1月9日在圣迭戈舉行的美國航空航天研究所(AIAA) 科技會議上表示，“2025年是比較合理的預(yù)測，作為業(yè)內(nèi)人士我只能樂觀估計，但如果2025年無法實現(xiàn)，那就還要再等幾年。”

愛德華多·多明哥·普埃爾塔領(lǐng)導(dǎo)的城市空中交通項目部是空中客車公司在2018年設(shè)立的，旨在聚合空中客車公司旗下的多個城市空中交通項目，包括”瓦哈娜”和“城市空中巴士”電動垂直起降飛行器，“天路”無人機(jī)配送系統(tǒng)以及Voom網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)。

在2019年1月9日的科技會議上，愛德華多·多明哥·普埃爾塔解釋了空中客車公司對城市空中交通的興趣，以及對市場發(fā)展的愿景。愛德華多·多明哥·普埃爾塔預(yù)計，將首先從連接機(jī)場和市區(qū)的高端服務(wù)開始，隨著價格的下降，城市空中交通將逐漸普及，覆蓋范圍將擴(kuò)大到城市近郊及周邊。

愛德華多·多明哥·普埃爾塔說，“我的預(yù)計是城市空中交通的累計市場規(guī)模到2032年將達(dá)到500億。其中，不到一半的營收是飛行器采購，這意味著像空中客車公司這樣的飛行器制造商不應(yīng)只關(guān)注飛行器業(yè)務(wù)，還應(yīng)關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈的其余部分。對航空產(chǎn)業(yè)來說，這是首次不是與其它制造商競爭，而是與其它類型的交通方式競爭。我認(rèn)為有些地方會直接選擇城市空中交通作為一種交通選項?！?/p>

空中客車公司Voom網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)在圣保羅和墨西哥城取得的成功證明，直升機(jī)可作為城市空中出行選項，但其高昂的使用成本限制了其普及的潛力。電動垂直起降飛行器更安靜且成本更低，其替代直升機(jī)的潛力或?qū)罩锌蛙嚬镜闹鄙龣C(jī)業(yè)務(wù)產(chǎn)生顛覆性影響。

空中客車公司對城市空中交通的興趣背后有2個關(guān)鍵因素：城市化和顛覆性創(chuàng)新。全球范圍內(nèi)的超大型城市會繼續(xù)擴(kuò)張。其中，許多城市缺乏支持這種擴(kuò)張所需的交通基礎(chǔ)設(shè)施，要滿足交通需求，就需要在公路、鐵路和航空之間選擇，并且這種顛覆式創(chuàng)新的威脅可能來自新的競爭者。愛德華多·多明哥·普埃爾塔以計算機(jī)產(chǎn)業(yè)為例說：“在上世紀(jì)80年代，軟件企業(yè)開始崛起，角色逐漸變得介于軟件企業(yè)和硬件企業(yè)之間。30多年后的今天，這些軟件企業(yè)的業(yè)務(wù)范圍已經(jīng)都包括生產(chǎn)硬件?！?/p>

在談到優(yōu)步和其它網(wǎng)約共享出行平臺時，愛德華多·多明哥·普埃爾塔說：“空中客車公司是汽車、飛機(jī)和直升機(jī)制造商，就像當(dāng)年的硬件廠商。優(yōu)步就像當(dāng)年的軟件廠商。如果我們不采取措施，這些公司很快也會開始自己生產(chǎn)硬件。”

愛德華多·多明哥·普埃爾塔相信，對于波音和空中客車公司這樣的制造商來說，最好的選擇是改變自身在價值鏈中的地位、直接提供服務(wù)?！暗@不是我們的強(qiáng)項，我們是B2B企業(yè)不是B2C企業(yè)。所以我認(rèn)為我們需要改變我們的理念。”

城市空中交通能夠與傳統(tǒng)交通方式互補(bǔ)并提供新的市場?！俺鞘锌罩薪煌ㄊ墙鉀Q方案的一部分。如果我們能夠努力獲得市區(qū)到機(jī)場客流的3%～5%，就將意味著商業(yè)上的巨大成功。實現(xiàn)這一目標(biāo)并不會需要20年。”他說。

空中客車公司認(rèn)為，隨著巨型城市發(fā)展出新的經(jīng)濟(jì)中心，城市出行需求也對商業(yè)航空產(chǎn)生了一些影響。對于變得越發(fā)多中心化的超大型城市，空中出行不僅需要短途的純電動飛行器，也需要續(xù)航能力更強(qiáng)的混合電動飛行器。

“市中心出行需求基本單程基本都在35km內(nèi)，如果覆蓋范圍擴(kuò)展到城市外圍，飛行器的續(xù)航能力則需要達(dá)到240km。” 愛德華多·多明哥·普埃爾塔說。“我相信35km外加儲備航程的續(xù)航力以目前的技術(shù)水平是可以做到的?！?/p>

空中客車公司從Voom網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)中獲得了很多有價值信息，通過網(wǎng)約共享模式提高利用率、降低了成本?！拔覀冊赩oom網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)中獲得的終端用戶反饋是其它制造商很難獲得的。這些信息對我們制定產(chǎn)品策略有著難以估量的重要價值?！?愛德華多·多明哥·普埃爾塔說。在圣保羅，市區(qū)到機(jī)場的車程可能長達(dá)2h，乘直升機(jī)則只需要12min，因此許多人愿意支付更高的價格選擇空中出行。我們在圣保羅和墨西哥城的乘客中60%是首次乘直升機(jī)出行，這意味著一個規(guī)模巨大的潛在用戶群。

雖然像Voom這樣的新的出行方式和商業(yè)模式意味著更多的直升機(jī)被用于城市空中出行。“但由于直升機(jī)高昂的使用成本，這種服務(wù)很難普及?！彼f?！靶碌碾妱哟怪逼鸾碉w行器將帶來改變，因為其的使用成本更低?！?/p>

截至目前，Voom在圣保羅累計運(yùn)送乘客人數(shù)已超1萬人，現(xiàn)在平均每天飛行50架次，飛機(jī)利用率相比傳統(tǒng)直升機(jī)運(yùn)營企業(yè)提高了40%～60%?！拔覀兊南敕ㄊ菍⑦@一服務(wù)擴(kuò)展到所有巨型城市，因此我們正在創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)。同時，我們也在研發(fā)新一代飛行器，在適當(dāng)?shù)臅r候這些飛行器將取代現(xiàn)在使用的直升機(jī)?！彼f。

圖10 單座的”瓦哈娜”電動傾轉(zhuǎn)翼垂直起降驗證機(jī)正在美國俄勒岡州進(jìn)行試飛。

圖11 Voom網(wǎng)約直升機(jī)服務(wù)的成功為城市空中出租車的普及鋪平道路。

圖12 4座的“城市空中巴士”涵道螺旋槳電動垂直起降飛行器很快將在德國開始試飛。

“通過整合需求，我們的直升機(jī)提高利用率從而降低了價格。但直升機(jī)本身昂貴的屬性不會變，在新一代的電動垂直起降飛行器能夠投入使用之前，我認(rèn)為我們面對的仍將是一個小眾市場，容量不足以支持大規(guī)模運(yùn)營。”他說。

愛德華多·多明哥·普埃爾塔塔預(yù)計,新飛行器的引入會在5年內(nèi)發(fā)生。他以歐洲航空安全局(EASA) 就電動垂直起降飛行器特別認(rèn)證條件征求公眾意見為例表示“因為監(jiān)管機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始積極采取行動?！?/p>

預(yù)計首個適用于電動垂直起降飛行器的監(jiān)管框架將于2019年年底成形?！昂芸煳覀儗⒂幸粋€用于電動垂直起降飛行器的監(jiān)管框架。業(yè)內(nèi)的競爭將在此后正式開始?！备鶕?jù)航空航天產(chǎn)品5～7年的研發(fā)周期來看，這意味著首批商用飛行器將在2025～2028年間投放市場。

愛德華多·多明哥·普埃爾塔說，下一步將是自動駕駛技術(shù)的引入，這將取代飛行員并能多搭載1名乘客，將進(jìn)一步增加收入減少運(yùn)營成本。但在歐洲航空安全局和美國聯(lián)邦航空局(FAA) 制定的規(guī)則草案中并未涉及自動駕駛技術(shù)。這意味著另一個決策過程，通常需要7年左右。

愛德華多·多明哥·普埃爾塔認(rèn)為，在這之后，市場才能進(jìn)入“真正的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用時代，這可能需要等到本世紀(jì)30年代，空中客車公司預(yù)計將在本世紀(jì)30年代中期實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)、高利用率和低運(yùn)營成本的目標(biāo)。如果30年代中期實現(xiàn)不了，可能就要等到30年代后期了，但肯定會實現(xiàn)?！?/p>

圖13 空中客車公司和奧迪在商討對Pop.Up空/地一體模塊化交通工具概念進(jìn)行驗證。 圖：Italdesign公司

空中客車公司預(yù)計，初期的飛行器運(yùn)營和支持將由該公司進(jìn)行。愛德華多·多明哥·普埃爾塔說：“我們想掌握兩個事情，首先是系統(tǒng)的可靠性和性能，必須能很好地進(jìn)行業(yè)務(wù)訓(xùn)練和運(yùn)營移交。其次是了解該業(yè)務(wù)領(lǐng)域的價值流，很大一部分價值在運(yùn)營?！?/p>

當(dāng)前，城市空中交通領(lǐng)域有很多項目，其中大多數(shù)是初創(chuàng)企業(yè)，但也有貝爾、波音、巴西航空工業(yè)公司等傳統(tǒng)航空制造巨頭?，F(xiàn)在，有118家公司在研發(fā)此類飛行器，因為研制一臺原型機(jī)并不需要太多資金，又有很多風(fēng)險資本投入到這一領(lǐng)域。其中，有多少公司能活下來？愛德華多·多明哥·普埃爾塔估計，這一領(lǐng)域能容納5～6家制造商。拿出一個概念設(shè)計需投入500～1000萬美元。這一門檻并不高，這也是目前有那么多初創(chuàng)企業(yè)的原因。他說，“下一步拿出能夠飛行的原型機(jī)可能需要5000萬美元，這也不是很高的門檻?！?/p>

愛德華多·多明哥·普埃爾塔說，“要進(jìn)入認(rèn)證和量產(chǎn)階段則會需要上億美元，甚至10億美元以上。我不認(rèn)為有很多風(fēng)險投資基金會投入這么多錢，我認(rèn)為這將是很多初創(chuàng)企業(yè)遇到發(fā)展瓶頸的地方。我認(rèn)為會出現(xiàn)很多合作，最終是并購，很多企業(yè)的名字將成為歷史?！?/p>

安全是城市空中交通的重中之重，他說：“商業(yè)航班要求10～9量級的死亡率，巴黎地鐵的安全性要求也是這一量級。社會能接受這種等級的安全標(biāo)準(zhǔn)。我們要做到盡可能安全，比商業(yè)航班更安全?！?/p>

航空管理當(dāng)局將制定安全要求，愛德華多·多明哥·普埃爾塔說2019年里將會看到很多業(yè)界與監(jiān)管機(jī)構(gòu)共同制定關(guān)鍵監(jiān)管要求的合作?！八自捳f：跳舞的節(jié)奏快不過音樂，除非你自己彈奏。在這一領(lǐng)域，節(jié)奏是由監(jiān)管當(dāng)局掌控的?！?■