eVTOL是指以電力作為飛行動力來源且具備垂直起降功能的飛行器,具有垂直起降、智能操作、快捷機動、低成本、低噪聲、零排放、易維護、高安全等特點,與傳統(tǒng)飛行器相比,安全性、智能性、經(jīng)濟性和環(huán)保性的優(yōu)勢顯著,可使人和貨物以無縫、經(jīng)濟的方式在城市低空快速流動與靈活作業(yè)。對外公開的eVTOL項目主要作為空中出租車面向城市的通勤市場。從應(yīng)用角度上來說,eVTOL在旅游觀光、物流運輸、醫(yī)療急救、消防應(yīng)急等場景投入使用,緊急醫(yī)療服務(wù)(EMS)將會是最先實現(xiàn)的應(yīng)用場景,消防、搜索救援和空中執(zhí)法緊隨其后,空中游覽可能是通往載客服務(wù)的一個非常好的開端,最后實現(xiàn)空中出租車運營??罩谐鲎廛?、飛行救護車和貨物運輸可能是未來eVTOL的常態(tài)化用途,但是適航認證是必須的應(yīng)用要求。
從技術(shù)專業(yè)發(fā)展角度上來看,eVTOL系統(tǒng)主要由機體總體、動力系統(tǒng)和航空電子三個大類組成,其中機體總體本行業(yè)涉及專業(yè)包括總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、測試驗證等方面;動力系統(tǒng)主要涉及電池系統(tǒng)、電機、電控等方面;而航空電子涉及飛控系統(tǒng)、航電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等;機體總體主要為整機單位主要考慮的方向,而動力能源為電池類生產(chǎn)廠家研制的方向;而其他單位關(guān)注的方向則為航空電子領(lǐng)域。
背景
歷史起源
eVTOL即電動垂直起降飛行器(electric Vertical Take-off and Landing),顧名思義,eVTOL的核心在于電動+垂直起降。eVTOL最早的概念機型出現(xiàn)在2010年前后。2009年,全球第一家eVTOL企業(yè)Joby成立。2011年,世界直升機巨頭意大利August Westland提出eVTOL概念。2014年,美國直升機國際協(xié)會(AHA)和美國航空宇航協(xié)會(AIAA)在弗吉尼亞大會上正式將eVTOL概念引入。2016年,Uber提出Uber Elevate空中出租車計劃,引發(fā)eVTOL在歐美市場的浪潮。2016年1月,億航智能在美國CES發(fā)布全球首款無人駕駛載人eVTOL航空器“億航184”。2017年,由垂直飛行協(xié)會編制的第一份eVTOL飛機目錄對外發(fā)布。2019年,歐洲航空安全局(EASA)發(fā)布了全新的航空管理規(guī)定,應(yīng)用于小型eVTOL飛行器的適航認證工作。自此,eVTOL概念正式得到官方認可,初創(chuàng)公司、汽車、航空產(chǎn)業(yè)巨頭等玩家開始紛紛進入eVTOL市場。2019年,中國億航智能在納斯達克上市,成為全球首家上市的UAM(城市空中交通)企業(yè)。2021年,美國Joby、德國Lilium、美國Archer、英國Vertical Aerospace等公司陸續(xù)上市,eVTOL商業(yè)化加速。
分類
據(jù)2022年底美國垂直飛行協(xié)會(VFS)發(fā)布的最新統(tǒng)計,全球有超過750個eVTOL設(shè)計研發(fā)項目,其中包含矢量推力構(gòu)型258個、復(fù)合翼構(gòu)型138個、多旋翼構(gòu)型215個、單旋翼構(gòu)型51個,涉及全球48個國家的347家公司或創(chuàng)新機構(gòu)。其中,主要分布的國家是美國(124個)、英國(24個)、中國(21個)、德國(19個)和加拿大(17個),占所有設(shè)計實體的近60%。
根據(jù)運行模式,eVTOL可分為有人駕駛和無人駕駛兩種類別,或者載人、載客及兼容載人載客三種類別。
按照動力能源維度,eVTOL可分為全電動、混合動力兩大類,全電動類別包括鋰電池、氫燃料電池、太陽能電池三種,混合動力類別包括鋰電池+氫燃料電池、鋰電池+燃油兩種。
按照設(shè)計載荷維度,eVTOL可分為輕型(有效載荷100~200kg)、中型(有效載荷300~500kg)、重型(≥1000kg)三類。
按照目標(biāo)客戶維度,eVTOL可分為2B(商業(yè)運營類,指載人客運、載物貨運、低空旅游等)、2G(政府服務(wù)類,指城市管理、警務(wù)安防、國防軍事、應(yīng)急救援等)、2C(私人飛行類,個人或家庭出行)。
按照適航認證維度,eVTOL可分為基本型(需要在升力系統(tǒng)、機載設(shè)備等發(fā)生嚴重故障時,可控著陸,不能用于人口聚集區(qū)上飛行或商業(yè)運營)和增強型(需要在升力系統(tǒng)、機載設(shè)備等發(fā)生嚴重故障時,仍保證安全飛行,可用于人口聚集區(qū)上空飛行和商業(yè)運營)。
技術(shù)路線
eVTOL設(shè)計研發(fā)技術(shù)路線主要依據(jù)預(yù)設(shè)的應(yīng)用場景與目標(biāo)市場,需要極高的技術(shù)研發(fā)實力與垂直集成能力,重點從飛行器氣動布局與總體構(gòu)型角度進行抉擇與調(diào)整。根據(jù)全球現(xiàn)有的eVTOL開發(fā)情況,可以將其分為多旋翼構(gòu)型、復(fù)合翼構(gòu)型、傾轉(zhuǎn)構(gòu)型、傾轉(zhuǎn)涵道風(fēng)扇+完全矢量控制、隱藏式推進系統(tǒng)+無翼設(shè)計5種技術(shù)路線(如圖1所示)?;诓煌募夹g(shù)路線,各廠商需要建立相應(yīng)的研發(fā)體系、供應(yīng)體系和生產(chǎn)體系,其研制能力涵蓋飛行機體、結(jié)構(gòu)及強度、飛控核心算法、電氣系統(tǒng)、航空特性等設(shè)計能力,也包括整機總體集成設(shè)計、動力能源系統(tǒng)、航電飛控系統(tǒng)、適航性設(shè)計等工程能力。
多旋翼構(gòu)型eVTOL:由多個旋翼提供升力,通過調(diào)整各旋翼轉(zhuǎn)速來控制姿態(tài)及巡飛,無機翼,原理來源于傳統(tǒng)的多旋翼型民用無人機,技術(shù)難度最小。以小型四旋翼無人機為例,通過控制不同旋翼轉(zhuǎn)速可實現(xiàn)懸停、垂直升降、仰俯或滾轉(zhuǎn)、偏航運動等。多旋翼型eVTOL多為四軸或六軸布局,冗余度高,飛行靈活穩(wěn)定安全,但有效載荷和航程都相對有限,所面對的應(yīng)用場景也相對固定,在噪聲控制、地面損傷控制上尚無突破性解決方案,初創(chuàng)公司大多采用多旋翼型。
傾轉(zhuǎn)構(gòu)型eVTOL:在起飛階段,旋翼像直升機螺旋槳一樣提供升力,到了平飛階段,旋翼會向前傾轉(zhuǎn),提供向前的推力;旋翼傾轉(zhuǎn)過程中的氣動是十分復(fù)雜的非定常氣動,確定其氣動特性是傾轉(zhuǎn)旋翼機獨有的關(guān)鍵技術(shù)之一,建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)表達模型和選擇適合的預(yù)測算法非常困難。飛行動力學(xué)問題,槳葉揮舞/擺振耦合、槳葉之間通過槳轂的相互運動、動力耦合等都無法用傳統(tǒng)的直升機旋翼動力學(xué)方法進行分析。過渡走廊的飛行控制問題,過渡飛行過程中,飛行速度過低會導(dǎo)致機翼失速,飛行速度過高則受到旋翼前行槳葉壓縮性與后行槳葉失速的限制以及旋翼可用率的限制,甚至還受旋翼/機翼動力穩(wěn)定性的限制。在綜合考慮航程、巡航速度和載重比方面優(yōu)勢明顯,具有較好的有效載荷、最大起飛重量和運營經(jīng)濟性,使其在未來商業(yè)場景中為用戶節(jié)約更多出行時間,但帶來了額外的技術(shù)挑戰(zhàn)。
復(fù)合翼構(gòu)型:有兩套旋翼,一套垂直旋翼控制起飛降落,一套水平推進旋翼控制巡航,復(fù)合型的起飛降落與推進動力系統(tǒng)分離,因此飛行安全性高,受到了傳統(tǒng)航空企業(yè)的偏愛,可以有效地提升巡航效率、航程和安全性。
傾轉(zhuǎn)涵道風(fēng)扇+完全矢量控制型在動力可靠性、噪聲控制、氣動效率上有可能獲得更優(yōu)的平衡。盡管涵道風(fēng)扇在懸停模式下效率稍高,但在巡航模式下會產(chǎn)生更多阻力。
隱藏式推進系統(tǒng)+無翼設(shè)計型有一個隱藏推進系統(tǒng),配備數(shù)個涵道風(fēng)扇,流線型身型。飛行速度和續(xù)航能力好,成本高,推進器固定,無法實現(xiàn)推力平衡。
國內(nèi)外發(fā)展情況
國外發(fā)展情況
eVTOL技術(shù)在國外發(fā)展迅速,美國、英國、德國和加拿大等國家的eVTOL研發(fā)項目占據(jù)了全球設(shè)計實體的近60%,全球約有25%的eVTOL項目處于飛行測試階段。
喬比公司(Joby Aviation):美國公司,專注于民用空中交通工具的研發(fā),已通過特殊目的收購公司(SPAC)上市,并開發(fā)了載人eVTOL Joby S4(矢量推進型飛機)。該公司成立于2009年,從2018年開始S4飛機的適航審定,最大起飛質(zhì)量為2.2t,航程270km,最大平飛速度315km/h,計劃2025年投入運營。喬比公司的第二架預(yù)生產(chǎn)原型機于2022年1月獲得美國聯(lián)邦航空局(FAA)特殊適航認證和美國空軍適航批準(zhǔn)。2022年5月,喬比公司獲得了FAA頒發(fā)的FAR-135部航空承運人證書,使之可以按需開展商業(yè)空中出租車運營。2022年8月,喬比公司擴展了與美國國防部(DoD)的現(xiàn)有合同,海軍陸戰(zhàn)隊、陸軍、海軍和空軍都將測試喬比公司的S4,并探索緊急醫(yī)療救護等使用場景。2022年10月,F(xiàn)AA發(fā)布了針對喬比公司eVTOL的適航審定專用條件(SC),這是其發(fā)布的第一個eVTOL適航專用條件。2022年12月,S4的空中滑行通過FAA的系統(tǒng)審查。
阿徹公司(Archer Aviation):美國公司,成立于2018年,專注于電動垂直起降飛機的研發(fā)和制造,2022年已推出首款eVTOL城市空中飛行器Maker(矢量推進型飛機),并成功試飛,翼展約12.2m,重約1587.6kg,采用傾斜旋翼設(shè)計,12個電動旋翼分布在機翼上,6個五葉片的前旋翼能夠完全向前傾斜,以實現(xiàn)高效的、由機翼支撐的巡航模式,6個兩葉片的后旋翼在飛行階段結(jié)束后將簡單地停在低阻力方向,實現(xiàn)垂直降落,V尾鷦設(shè)計(V-tail);該公司在Maker原型基礎(chǔ)上研制的“午夜”(Midnight),延續(xù)了Maker推進布局,區(qū)別在于尺寸更大,翼展約14.3m,重約2948.4kg,能夠滿足4位乘客承載的需求,電動垂直起降飛機巡航高度約610m,最高速度可達241km/h,航程可達160km;預(yù)計2024年底獲得FAA認證,2025年開始運營。
百合公司(Lilium):德國公司,成立于2015年,開發(fā)了名為Lilium Jet的電動垂直起降噴氣機(矢量推進型飛機),已在美國上市。它在主翼和鴨翼襟翼內(nèi)有30個電池電動機——這是唯一可移動的外部部件,并且擁有36臺電驅(qū)動涵道風(fēng)扇發(fā)動機,巡航高度3000m,巡航速度280km/h,續(xù)航里程250km左右。這些襟翼在懸停時向下傾斜,并在巡航時齊平對齊,增加了空氣動力,并允許機身和動力裝置之間的無縫操作。
垂直公司(Vertical):英國公司,成立于2016年,首架eVTOL飛機于2018年獲得民航局飛行許可,其5座VX4為傾轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型(矢量推進型飛機),采用碳纖維復(fù)合材料,八個螺旋槳傾轉(zhuǎn)控制飛行,航程160.9km,巡航速度241km/h,最高時速320km/h,計劃2025年獲得適航證。2022年9月,獲得了英國民航局的飛行許可,VX4原型機完成首次系留懸停試飛,在離地面約1m處懸停了10min。垂直公司表示,VX4已獲得超過1400架有條件預(yù)訂,包括美國航空公司、維珍大西洋航空公司、日本航空公司和亞洲航空公司等。
Volocopter:德國公司,成立于2011年,其推出的新型分布式電動多旋翼垂直起降構(gòu)型,飛行器依次經(jīng)歷了VC1、VC2、VC200、2X、VoloCity不同的階段。VoloCity(復(fù)合翼構(gòu)型)為Volocopter公司適航審定的正式機型,定位于高凈值乘客從機場到市中心(類似航線)的運營。該機具有18個分布式電機,電機安裝在特殊設(shè)計的橫梁結(jié)構(gòu)上面,并且有較大的安裝角,這樣在巡航低頭的時候依然能產(chǎn)生升力,同時尾翼設(shè)計為流線型造型,轉(zhuǎn)動后,旋翼(單個直徑2.3m,固定槳距,轉(zhuǎn)速1100r/min左右)槳尖的速度并不像直升機旋翼那么高速,發(fā)出的聲音相對溫和,可以有效降低令人難受的噪聲。安全冗余大,與常見的多旋翼相比,其最大的特征是在后部旋翼面下方多了個安定面,類似垂尾和平尾。乘員數(shù)量2人;最大載重200kg;最大速度110km/h;最大航程35km;雙座Volocopter 2X(多旋翼構(gòu)型)是Volocopter VC200原型機的改進版,有6個Y形支柱軸上伸出,每個Y軸的交叉點有一個垂直的推進器,另外12個推進器位于支柱的端部,這18個推進器和三相永久磁鐵同步無刷直流電動機由9組電池供電。2017年9月,Volocopter 2X首次實現(xiàn)無人駕駛飛行。2018年1月,首次載人飛行,有效載荷160kg,續(xù)航能力為27min,航程27km,巡航速度100km/h,預(yù)計2024年投入使用。
BETA Technologies公司:美國公司,成立于2017年,公司業(yè)務(wù)重心不在客運,而是瞄準(zhǔn)了國防應(yīng)用、貨物運送和醫(yī)療物流等場景的空白,并把建立快速充電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)作為補充。主營機型為阿利亞(Alia-復(fù)合翼構(gòu)型),Alia飛機翼展約為15m,核載5人,最大起飛重量達到2.7t,充滿電僅需50min,最大巡航速度為305km/h,機動類型為復(fù)合翼,飛機啟動旋翼懸停在地面附近,然后沿著跑道向前加速到巡航速度,多旋翼逐漸卸載,進入到純固定翼飛行狀態(tài)。返航時逐漸下降高度,近地面時啟動四個旋翼,逐漸減速,機翼卸載進入純旋翼飛行狀態(tài),最后垂直降落。
Eve公司:巴西公司成立于2020年10月,是巴西航空工業(yè)公司的子公司,其未命名的Eve eVTOL為5座,有8個垂直起降專用推進器和兩個飛行推進器,巡航速度未知,航程估計為 100km,預(yù)計2024年原型機Eve Air(復(fù)合翼構(gòu)型)生產(chǎn)完成,2025年取得適航證。2022年7月,Eve公司在范堡羅航展上首次展示了eVTOL飛機客艙的全尺寸模型,還披露了與巴航工業(yè)和BAE系統(tǒng)公司簽署的意向書,其中包括Eve公司的150臺eVTOL的潛在訂單。
Wisk Aero:美國公司,2019年成立,是波音公司和Kitty Hawk的合資企業(yè),Wisk Aero正在準(zhǔn)備在未來幾個月內(nèi)進行其第六代電動垂直起降飛行器的首次飛行。這款飛行器被稱為世界上第一個四座、全電動、自動駕駛的空中出租車,它代表了Wisk十多年來在自主電動飛行領(lǐng)域的研發(fā)成果。Wisk的第六代飛行器旨在成為第一個獲得美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)型號認證的自主eVTOL飛行器。這款飛行器的巡航速度預(yù)計可達約222km/h,續(xù)航里程為144km,飛行高度約762~1219m。Wisk計劃在2024年將這款空中出租車推向市場。
國內(nèi)發(fā)展情況
億航智能:中國公司(廣州),2014年成立,已在納斯達克上市,并開發(fā)了EH216-S型無人駕駛載人航空器(239w),億航智能的旗艦產(chǎn)品EH216-S已獲得中國民航局頒發(fā)的全球首張無人駕駛載人電動垂直起降航空器型號合格證(TC)、生產(chǎn)許可證(PC)和標(biāo)準(zhǔn)適航證(AC)。
峰飛航空:中國公司(上海),2019年成立,已獲得全球首條eVTOL跨??绯强罩泻骄€首飛的成就。自主研發(fā)的V2000CG無人駕駛航空器系統(tǒng)(復(fù)合翼構(gòu)型)獲得由中國民用航空華東地區(qū)管理局(民航華東局)頒發(fā)的型號合格證(TC),這是全球首個通過型號合格認證的噸級以上eVTOL航空器。
小鵬匯天:中國公司,2013年成立,隸屬于小鵬汽車,從成立開始研究飛行汽車載人原型機,到2019年開始研發(fā)了型號產(chǎn)品,從第一代旅航者T1、旅航者X1到目前的陸地航母,目前已完成大額融資,目前最新的垂直飛行器為自主研發(fā)的多旋翼型旅航者X2。
2023年1月,旅航者X2正式獲得由中國民用航空中南地區(qū)管理局頒發(fā)的特許飛行證,旅航者X2成為國內(nèi)首款提出申請并成功獲批的有人駕駛eVTOL產(chǎn)品。
時的科技:中國公司,2021年成立,主打機型為E20傾轉(zhuǎn)旋翼型5座飛機,其有效載荷450kg,巡航速度260km/h,最大航程200km,中國民用航空華東地區(qū)管理局于2023年10月27日正式受理了公司自主研發(fā)的傾轉(zhuǎn)旋翼載人電動垂直起降飛行器E20的型號適航審定申請。
沃飛長空:中國公司,2020年成立,是浙江吉利控股集團有限公司旗下品牌,致力于全球低空智慧交通飛行器研發(fā)與商業(yè)化運營。該公司正在開展5~6座級傾轉(zhuǎn)旋翼型AE200垂直起降飛行器工程研發(fā)與適航認證相關(guān)工作。
其他:御風(fēng)未來、上海沃蘭特、沃極步耀、億維特、航天時代飛鵬、藍箭航空、大疆、中國移動、中國鐵塔、中國聯(lián)通、中國電信、美團無人機、豐翼無人機、極飛科技、道通智能、縱橫股份、科比特、科衛(wèi)泰、普宙、星邏智能、高巨創(chuàng)新、天途航空、華科爾、時代星光等。
發(fā)展挑戰(zhàn)與原則建議
發(fā)展挑戰(zhàn)
城市低空空中交通管理
由于城市區(qū)域空域資源的邊界模糊性及城市建筑物、地形地貌、電磁環(huán)境等空間差異性大,因此支撐eVTOL運行的低空空中交通管理相當(dāng)復(fù)雜。面對未來數(shù)量龐大的eVTOL規(guī)模化、常態(tài)化運行管理需求,必須基于5G通信、北斗星基導(dǎo)航等技術(shù),考慮城市低空空域運行模式、航空器自動化智能化程序、空中交通流量規(guī)模等因素,提供空域分配、航線管理、容量管理、流量管理、空中交通管制、飛行監(jiān)視、電子圍欄、氣象預(yù)報、飛行情報、安全管控等空中交通服務(wù),建立有人機與無人機融合運行、目視飛行導(dǎo)航與無人駕駛飛控兼容、民航空域管理系統(tǒng)與低空交通管理系統(tǒng)協(xié)同交互的城市低空運行系統(tǒng),以實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)格化、無人化、自動化的監(jiān)視、控制、調(diào)度、預(yù)警與監(jiān)管,以保證eVTOL在城市低空空域系統(tǒng)內(nèi)全流程、集群化、多任務(wù)的安全高效有序穩(wěn)定運行,探索構(gòu)建具有空域精細化管理、航路動態(tài)化分配、態(tài)勢數(shù)字化監(jiān)控、安全風(fēng)險精準(zhǔn)化處理等功能的高效、安全、統(tǒng)一的數(shù)字低空運行管理體系。
服務(wù)應(yīng)用場景的地面基礎(chǔ)設(shè)施
地面基礎(chǔ)設(shè)施是eVTOL應(yīng)用場景中重要的組成部分。垂直起降機場是城市空中運輸網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點,包括起飛降落區(qū)、停車場和航站樓,設(shè)置機場信標(biāo)臺、通信導(dǎo)航等設(shè)施以及機場氣象站等設(shè)施,為eVTOL運行提供起降場地、充電及維修、管理控制終端、空地交通接駁等功能。國內(nèi)外就垂直起降機場的規(guī)劃與布局已開展了初步探討,提出了不同思路,航空創(chuàng)新機構(gòu)相繼提出若干創(chuàng)新概念并開展試點實踐,例如Uber的空港(Skyport)概念方案、Volocopter與Skyports的Voloport設(shè)計方案、Lilium的模塊化垂直機場Vertiports、Joby Aviation的“垂直起降港”設(shè)計方案等,以及新加坡建設(shè)了第一個Volo-Port,億航在廣西賀州建設(shè)了專用航站樓E-port、英國考文垂的城市航空港樞紐“空中一號”(AirOne)等。雖然EASA發(fā)布了世界上首份《垂直起降飛行器機場技術(shù)設(shè)計規(guī)范》,F(xiàn)AA發(fā)布了Vertiports垂直起降機場設(shè)計的初始標(biāo)準(zhǔn),但尚未有能成熟落地的系統(tǒng)化整體解決方案。
相關(guān)適航認證及監(jiān)管的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)
航空主管部門的初始適航與持續(xù)適航管理必須貫穿eVTOL從設(shè)計、制造、試驗、試飛、使用、維修和報廢的全生命周期。eVTOL的研制與運營必須置于法律規(guī)范的監(jiān)管之下,但目前與之相關(guān)的產(chǎn)品、人員、運行、責(zé)任、權(quán)利、登記、環(huán)境、安保、保險等方面的法律規(guī)范及民航規(guī)章還是欠缺。EASA對eVTOL的要求最為嚴格,采用了與行業(yè)實際發(fā)展密切相關(guān)的循序漸進的方法,先后頒布eVTOL的特殊條件文件法、符合性方法以城市空中交通運行規(guī)劃提案。FAA采取的是比EASA更為具體的認證方案,對eVTOL的適航審定仍然是以23部為基礎(chǔ),外加適用的專用條件,努力為eVTOL制定出一條獲得認證的確切路徑。中國民航局近年來相繼發(fā)布了無人駕駛航空指導(dǎo)性、規(guī)范性文件及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),建立了無人機適航管理系統(tǒng),并開展試驗區(qū)先試先行,頒布了億航EH216-S合格審定專用條件,已受理峰飛科技V2000CG的TC申請,推進制訂CCAR-92安全管理規(guī)章。各國航空監(jiān)管部門及國際組織為確保安全性,對無人駕駛自動飛行載客eVTOL的適航審定都十分謹慎,應(yīng)加強國際交流合作,統(tǒng)一認證標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)管方案,建立全球通用的針對eVTOL的全新監(jiān)管體系。
原則建議
無論從上述哪類系統(tǒng)開展eVTOL適配產(chǎn)品研發(fā),主要考慮的原則為安全性、經(jīng)濟性、輕量化、低功耗和舒適性等。
安全性:eVTOL運行場景是在人口稠密的大城市或城市群內(nèi)部,由于運行場景的復(fù)雜性、空中運行的風(fēng)險性和運營環(huán)境的不確定性,足夠高的安全性是前提條件,再加上公眾對新興產(chǎn)品安全性要求更為嚴格,因此所適配的各類產(chǎn)品或系統(tǒng)必須具有高安全性,才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
經(jīng)濟性:由于其大眾應(yīng)用場景,目前多家廠商的eVTOL基本標(biāo)價為百萬級別,因此計劃適配產(chǎn)品的價格方面需要作為重要考慮因素,如何做到經(jīng)濟性,需要考慮的點包括功能集成、組件集成、系統(tǒng)集成等多個方向。
輕量化:eVTOL整機屬于小型化飛行器,因此全系統(tǒng)部件均需要輕量化、小型化設(shè)計。
低功耗:由于eVTOL為電動功能,現(xiàn)階段行業(yè)內(nèi)電池能量密度幾種在300~400Wh/kg,為了保障整機續(xù)航里程數(shù),配套產(chǎn)品需要嚴格考慮低功耗設(shè)計。
舒適性:載人eVTOL除了技術(shù)性能外,還需提供高效、便捷、舒適的飛行體驗,包括乘坐質(zhì)量、飛行穩(wěn)定性、艙內(nèi)噪聲等方面,因此計劃產(chǎn)品需要考慮產(chǎn)品噪聲、穩(wěn)定性等方面。
總結(jié)
本文從eVTOL歷史起源、應(yīng)用特點、技術(shù)分類以及國內(nèi)外發(fā)展情況進行詳細闡述,并針對目前此行業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)和原則提出建議,旨在為eVTOL領(lǐng)域相關(guān)行業(yè)提供全面性資料參考。