空中交通革命，eVTOL飛機(jī)呼之欲出?

金波

S-76直升機(jī)的墜落

產(chǎn)生事故的西科斯基S-76飛到低能見度的條件下撞到山坡上，調(diào)查人員根據(jù)流程調(diào)查飛行員的背景及其在飛行中的表現(xiàn)，操作直升機(jī)公司的安全記錄，機(jī)上所有設(shè)備的狀況，證人報告以及飛行員從空中交通管制處收到的信息。他們甚至?xí)钊胙芯匡w行員、乘客以及參與飛行的每個人之間的互動，以查看外部壓力是否導(dǎo)致錯誤的決策。

這款直升飛機(jī)1977年投產(chǎn)，目前在全世界只有1090架。每架西科斯基S-76直升飛機(jī)價格在1300萬美元左右，除了兩名飛行員，它可以搭載13名乘客。西科斯基S-76直升機(jī)是一款經(jīng)典直升機(jī)，它的最高時速可達(dá)287公里，最高飛行高度為4200米。這款直升機(jī)既可以軍用，也可以民用，英國王室也是它的用戶。

墜機(jī)事故在適當(dāng)?shù)那闆r下很可能是可以預(yù)防的，乘客遇到機(jī)械故障也是可能幸存的，這場事故讓人們思考到了航空業(yè)迫切需要真正的下一代安全創(chuàng)新。自從第二次世界大戰(zhàn)后開始現(xiàn)代化以來，航空業(yè)已經(jīng)走了很長的路，隨著民用航空業(yè)的發(fā)展，操作失誤或?qū)椧l(fā)的墜機(jī)事件的頻發(fā)，復(fù)雜的飛行機(jī)械承載人類的安全仍然是一個大難題。雖然人們都認(rèn)為飛機(jī)仍然是最安全的運(yùn)輸方式，但從波音737 Max墜機(jī)事件、科比墜亡事故以及最近在紐約發(fā)生的致命FlyNYON直升機(jī)巡回墜機(jī)，可以看出城市航空旅行事實上還處于一個非常脆弱的航空系統(tǒng)。

eVTOL飛機(jī)或帶動變革

直升飛機(jī)比固定翼飛機(jī)普遍要飛得低得多，直升飛機(jī)通常以巨大的高速渦輪動力旋翼在空中瘋狂旋轉(zhuǎn)，因此經(jīng)常靠近建筑物、樹木、塔樓和山丘。如果飛機(jī)向側(cè)面傾斜，滑行到安全著陸的能力就不一樣。因此，目前航空中最具有潛力的機(jī)型，不是波音、空中客車或者正在籌建中的超大型飛機(jī)。而是即將推出的電動垂直起降飛機(jī)，稱為空中出租車。

由于具有電力推進(jìn)和多旋翼配置，與常規(guī)直升機(jī)相比，它們將更高效更安靜地飛行，從而將噪音降到最低。我們看到Beta Technologies.Jobv Aviation、Bell、Lilium以及許多其他公司的原型已經(jīng)在飛行測試中。

這些機(jī)型聲稱真正改變了游戲規(guī)則，并增加了安全元素，如果出現(xiàn)停電，新飛機(jī)具有機(jī)翼，可以提供補(bǔ)充的升力并改善滑行斜率;計算機(jī)控制的電動機(jī)可以在近距離內(nèi)以極高的精度進(jìn)行操縱;自主控制裝置可以充當(dāng)人類在控制裝置上的虛擬副駕駛員，在必要時接管甚至執(zhí)行完整的飛行;以及配備將完全自動化的新型空中交通管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)將監(jiān)控飛機(jī)，確保飛機(jī)彼此之間保持距離，并與機(jī)載傳感系統(tǒng)配合使用，以防止與地形或地面物體碰撞。

比如科比乘坐的西科斯基S-76VIP的全自主版本已經(jīng)測試到第一階段。沒有任何直升機(jī)經(jīng)驗的控制人員（盡管旁邊有一名試飛員）可以通過平板電腦應(yīng)用程序和一對直觀的手動控件來控制飛行（如下所示）。它清楚地表明了自主航空將產(chǎn)生的影響，無論充當(dāng)空中出租車，還是執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)人類飛行員都能適用。

Beta Technologies公司的AVA XC一直在進(jìn)行測試，這是目前廣為人知的eVTOL（電動垂直起降）飛機(jī)。AVA XC重約4000磅。主要由碳纖維制成。它有兩個電池組?？?cè)萘繛?24kWh。機(jī)翼寬34英尺（約10.4m），位于前后支桿（支腿）之間，該支桿將143 HP永磁電動機(jī)和螺旋槳分成八對。螺旋槳從水平方向旋轉(zhuǎn)到90度，而螺旋槳則指向上方。

兩個同軸螺旋槳以相反的方向旋轉(zhuǎn)，并且各自獨(dú)立運(yùn)行。這樣即使飛機(jī)斷電也能繼續(xù)飛行。這是飛機(jī)上內(nèi)置的許多冗余和安全措施之一。這架獨(dú)創(chuàng)飛機(jī)的最高速度為每小時172英里（約275公里），航程為150英里（約240公里）。

該飛機(jī)已經(jīng)進(jìn)行了175次飛行。第176次試飛的計劃是評估AVA在垂直和水平方向（反之亦然）過渡期間的穩(wěn)定性，其中螺旋槳從水平方向向上傾斜70度進(jìn)行極限測試。

此外，電動垂直起降飛機(jī)的電力推進(jìn)系統(tǒng)將使用受保護(hù)的電池，這些電池的設(shè)計目的是最大程度地減少碰撞后的火災(zāi)。例如墜機(jī)事故。盡管電池肯定能夠起火，但它們的能量密度與航空燃料完全不一樣。直升機(jī)墜毀的速度往往比固定翼飛機(jī)的墜落速度低得多，從而使火災(zāi)成為事件中更致命的因素之一。然而，城市空中交通領(lǐng)域的技術(shù)革新仍然面臨很多矛盾，例如優(yōu)步是否真的能夠在2023年推出首批eVTOL，或者這些新車輛是否真的讓大眾負(fù)擔(dān)得起。