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航空瞭望
聚焦城市空运
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  • 发布时间:2019-10-10

 

 

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Jaunt Air Mobility提出的UAM飞行器概念

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巴航工业UAM飞行器概念

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波音极光公司UAM飞行器

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赛峰的eVTOL座舱设计

 

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EmbraerX概念飞机

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卡莱姆公司UAM飞行器模型

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一架装载优步Eats食品包的无人机

  电推进技术以其高效率、低排放、低噪音的显著优势,为航空界未来发展带来了新的方向,城市空运(UAM) 这一概念也借此机会成为航空领域最热门的创新领域。美国优步公司(Uber) 于2016年针对城市空运需求提出了UberElevate概念,并于2017年起每年召开了Uber Elevate峰会,旨在搭建交流合作平台,通过与政府、企业和学术界合作,推出适用于城市空运的共享电动垂直起降飞行器交通服务Uber Air,推进城市空运产业发展。第三届UberElevate峰会于6月11日到12日在美国华盛顿召开,探讨了飞行器合作伙伴、UAM试点城市、基础设施建设等领域的话题,本文对本届峰会的主要内容进行了梳理。

  UAM飞行器概念

  卡莱姆公司最新飞机设计包括4个大型转子,其中尾翼上设置有2个倾转转子。该公司速度优化倾转翼技术方案结合了固定翼飞机的速度优势与直升机的悬停能力,通过在水平和垂直飞行间改变转子速度实现更高效率。卡莱姆公司依靠这项技术从美国陆军获得了7.38亿美元的合同,用于未来攻击侦察机相关技术。在UAM领域,卡莱姆公司利用速度优化倾转旋翼技术将提供更高的升力和更安静的声学效果,同时比具有更小转子的设计消耗更少的电池电力, 从而不依赖未来电池技术突破即可实现飞行器运营。

  巴航工业的UAM飞行器是该公司首次涉足旋翼机领域,EmbraerX概念飞机使用8个转子提供垂直升力,当转换到水平飞行模式时,升力由水平机翼提供,机尾的推进螺旋桨提供前向的动力。本届峰会上巴航工业的飞行器概念与上届峰会相比有了显著的改动,旋翼支架由过去的两侧各一排改进成为前后分离式,原有的尾部单个推进螺旋桨也改为2个,安装在后部旋翼支架后缘。

  波音旗下的极光飞行科学公司已在其位于弗吉尼亚州马纳萨斯的总部进行了全面的eVTOL测试,2019年1月23日,其自主客运飞机(PAV)原型机完成首飞,由全电推进系统提供动力,设计目标是具备从起飞到着陆的全自主飞行能力,航程可达50英里(80.47千米);该原型机长30英尺(9.14米), 宽28英尺(8.53米),机身集成了推进系统和机翼,可实现高效的悬停和前向飞行。PAV共有9个旋翼,机身两侧各有4个,尾部1个,其余技术细节尚未公开。但PAV原型机在近期的试飞中坠毁。

  斯洛文尼亚的蝙蝠飞机公司自2011年开始关注电动飞机技术,上届峰会上,该公司宣布正在开发一款具有差异化、低噪音推进系统的eVTOL, 该飞行器没有任何可见的垂直升力转子。本届峰会上,蝙蝠飞机公司展示了其801飞机模型,与去年公布的概念有所不同,增加了平尾,机身前部构型也有所差异。801为一款五座飞行器,两侧各有4个机翼内升力风扇,可提供垂直起降升力,在巡航阶段关闭;尾部有1个巡航用推进风扇,没有倾转部件。801的巡航速度可达200英里/时(322千米/时)。

  在2018年国际消费电子展上,贝尔公司推出了名为Bell Nexus的混合电推进eVTOL的全尺寸模型,采用了贝尔公司标志性的倾转旋翼设计,搭载6台倾转涵道风扇,飞行器内部设计了5个座位。Nexus团队由贝尔、赛峰、EPS、泰雷兹、穆格和Garmin组成, 贝尔负责飞行器系统的设计、开发和生产,赛峰提供混合动力推进和驱动系统,EPS提供储能系统,泰雷兹提供飞控计算机硬件和软件,穆格负责开发飞行控制驱动系统,Garmin负责整合航空电子设备和飞行器管理计算机。

  本届峰会上Nexus依旧是焦点, 贝尔展示了该机从悬停到巡航的倾转旋翼过渡,并透露了该机除了客运之外可用作其他用途。

  UAM机载系统解决方案与座舱设计

  相较于其他航空企业,霍尼韦尔宣布进入UAM领域的时间要晚一些,但其行动非常高效。该公司正在为航空电子设备和推进系统提供全方位解决方案,并且已经确定了许多制造商作为客户。在峰会上,霍尼韦尔和Jaunt签署了一份谅解备忘录,霍尼韦尔将为Jaunt的eVOTL飞行器提供航电、导航、飞行控制和互联系统。同时,霍尼韦尔展示了其小型电传飞控系统、姿态航向参考系统、小型惯性测量单元(仅为冰球尺寸),模块化防撞雷达和带有机电作动器的涡轮发电机系统。

  本次峰会上,赛峰与优步展示了一款通用eVTOL座舱,能够适用于任何飞行器制造商的产品,确保始终如一的乘客体验。座舱座椅和舷窗设计可以最大化每个乘客的腿部空间、私密性与视野。同时为了保证Skyport的运行效率、保证乘降速度,该设计采用了宽摆幅的舱门。这一设计由位于加利福尼亚州的赛峰座舱设计与创新工作室研制,该工作室进行了数月的密集设计和乘客体验研究,并与多家汽车设备制造商和监管机构进行了合作。赛峰座舱工作室将大型客机与小型公务机内饰设计的经验相结合,根据常见的eVTOL规范设计了完整的一体化座舱内饰。该工作室执行副总裁斯科特表示,通过与Uber合作的整个过程,工作室完成了6个全尺寸模型,每个模型都经过多次迭代,希望尽量减少多余的重量和成本,同时保证任务的安全性、舒适的用户体验以及无缝互动性。

  UAM新的试点城市

  优步公布的前两个UAM试点地区是达拉斯-沃思堡大都市区和洛杉矶。该公司与澳大利亚、巴西、法国、印度和日本等国际市场合作,访问和调研了包括孟买、东京、圣地亚哥、墨西哥城、圣保罗和巴黎在内的多个国际城市。本届峰会上,优步公布了美国以外的首个UAM合作城市为澳大利亚墨尔本。

  UAM基础设施建造

  及无人机配送服务

  优步宣布将由基础设施合作伙伴Related公司在加利福尼亚州圣克拉拉建造第一个Skyport基础设施。第二个计划中的Skyport将在德克萨斯州的达拉斯-沃思堡地区建造,优步将与另一个合作伙伴Hillwood共同开发该项目。

  Skyport可以基于现有的停车场、酒店或者机场进行建设,也可以独立建设,在满足UAM飞行器起降需求的同时,也可以实现优步地面交通驳接、提供优步Eats饮食服务、优步电动自行车充电服务等。优步提出了一种称为Megaport的概念,作为一种集约式管理的多平台建筑,Megaport每小时可以完成数千次起降。优步宣布与Signature Flight Services合作开展Skyport运营业务。Signature在全球运营着200多个航站楼, 将参与Skyport项目的物流和管理。Signature与优步的合作将在近期开始,该公司与优步Copter合作,将于2019年7月在纽约推出传统直升机执飞的UAM服务。这项服务也将为后期的eVTOL运营提供经验。

  为了实现最终过渡到无人自主驾驶这一目标,优步宣布AT&T作为互联服务合作伙伴,以谋求LTE和5G服务于eVTOL和货运无人机。两家公司表示目前正在探索通用的4G和5G技术,未来可能进一步探索边缘计算和网络切片技术的应用。(穆作栋