7月15日,億航智能宣布成功完成了載人級(jí)自動(dòng)駕駛飛行器“億航216”在山東省的首次公開載人飛行演示。在億航智能發(fā)布的視頻中,有4名乘客乘坐“億航216”在煙臺(tái)市上空游覽。
載人自動(dòng)駕駛飛行器是未來(lái)的城市空中交通系統(tǒng)(Urban Air Mobility,簡(jiǎn)稱UAM)的重要一環(huán)。
在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的當(dāng)下,大城市和城市群的重要性和作用正越來(lái)越凸顯,但同時(shí),這些地區(qū)的交通擁擠也越來(lái)越嚴(yán)重,增加二維空間的交通容量對(duì)緩解交通擁擠的邊際效應(yīng)正逐漸減弱。因此,發(fā)展城市空中交通,實(shí)現(xiàn)城市中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)載人飛行,是航空器進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)全新市場(chǎng)。
根據(jù)畢馬威對(duì)UAM市場(chǎng)的分析,估算目前全球UAM產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)53億美元,預(yù)測(cè)其將在2030年擴(kuò)大到152億美元的規(guī)模,UAM產(chǎn)業(yè)的年復(fù)合增長(zhǎng)率為11.33%。
羅蘭貝格咨詢公司更做出了樂(lè)觀預(yù)計(jì):到2050年全球?qū)⒂薪?0萬(wàn)架可載人無(wú)人機(jī)在空中飛行。屆時(shí),全球大約100個(gè)城市將實(shí)施無(wú)人機(jī)服務(wù),提供多種客運(yùn)服務(wù),每個(gè)城市平均將有1000架載人無(wú)人機(jī)投入運(yùn)營(yíng)。
根據(jù)霍尼韋爾航空航天的預(yù)測(cè),未來(lái)的UAM市場(chǎng)可能同時(shí)存在城市純電空中出租車、混合動(dòng)力貨運(yùn)無(wú)人機(jī)、可選駕駛模式飛機(jī)、貨運(yùn)無(wú)人機(jī)等多種交通工具。
但由于主要運(yùn)行在城市內(nèi)的低空空域,UAM涉及的這所有類別的飛行器,相比起傳統(tǒng)民航運(yùn)輸飛機(jī),都需要在技術(shù)方面做出巨大的突破——
技術(shù)突破,仍需時(shí)日
動(dòng)力系統(tǒng)
傳統(tǒng)的民航運(yùn)輸飛機(jī),以航空汽油和航空燃油為主要?jiǎng)恿?lái)源,雖然動(dòng)力強(qiáng)勁,但尾氣排放和噪音,決定了其無(wú)法在城市的任意角落起降。這也是城市機(jī)場(chǎng)規(guī)劃一般都在郊區(qū)的原因之一。
未來(lái),要在城市內(nèi)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的空中運(yùn)輸,需要飛行器動(dòng)力系統(tǒng)要具備靜音、環(huán)保、高效等特點(diǎn),這在技術(shù)上比傳統(tǒng)飛行器高得多。
然而,雖然 ?針對(duì)電動(dòng)力系統(tǒng) ?的研究一直在進(jìn)行,但為了更快的形成產(chǎn)品、投入市場(chǎng),發(fā)展混合動(dòng)力飛行器更現(xiàn)實(shí)一些。 這也是目前主流航空供應(yīng)商都在努力的方向。
駕駛系統(tǒng)
傳統(tǒng)民航運(yùn)輸飛機(jī)依賴機(jī)組這樣的專業(yè)人員來(lái)保證乘客安全。但城市交通載人飛行器由于其應(yīng)用更普遍、形態(tài)更小巧,要求其每一架都配備一個(gè)專業(yè)飛行員會(huì)極大損害其經(jīng)濟(jì)性。
無(wú)人駕駛模式更有前景,但也對(duì)駕駛系統(tǒng)提出了更高的要求:由于城市環(huán)境復(fù)雜,低空中高樓林立,需要無(wú)人駕駛載人飛行器具備敏銳、有預(yù)見(jiàn)性的探測(cè)和規(guī)避系統(tǒng),也對(duì)相關(guān)的飛控系統(tǒng)和作動(dòng)系統(tǒng)提出了更高的要求,需要更迅速的計(jì)算和管理判斷。
百舸爭(zhēng)流,概念頻出
為了搶先在UAM市場(chǎng)里建立優(yōu)勢(shì),諸多傳統(tǒng)航空供應(yīng)商都已經(jīng)入場(chǎng),或自研、或合作,并不斷的推出新的概念機(jī)——
霍尼韋爾航空航天
6月23日,霍尼韋爾航空航天宣布,成立致力于發(fā)展無(wú)人機(jī)系統(tǒng)(UAS)和城市空中交通(UAM)的新部門。
此前,霍尼韋爾已經(jīng)發(fā)布了多項(xiàng)創(chuàng)新產(chǎn)品,包括混合動(dòng)力裝置、電推進(jìn)技術(shù)、多余度的電傳飛控系統(tǒng)、更可靠的機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)等,新的部門將更多進(jìn)行相關(guān)軟件和算法的開發(fā),包括電傳自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、探測(cè)和躲避算法、起飛著陸階段的人工智能軟件等。
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賽峰
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2018年年中,賽峰開始測(cè)試100kW級(jí)的混合動(dòng)力分布式推進(jìn)系統(tǒng),最近還公布了500kW級(jí)的電動(dòng)機(jī);并提供了一款基于改進(jìn)型“阿蒂丹”3(Ardiden 3)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力系統(tǒng)。同時(shí),賽峰也與霍尼韋爾航空航天、優(yōu)步等企業(yè)開展廣泛的合作,推進(jìn)混合動(dòng)力系統(tǒng)和電動(dòng)力系統(tǒng)飛行器的設(shè)計(jì)。
賽峰進(jìn)行混合動(dòng)力系統(tǒng)地面測(cè)試
羅羅
2018年的英國(guó)范堡羅航展上,羅羅展出了一種電動(dòng)垂直起降(eVTOL)飛機(jī),并為其配備基于M250發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力系統(tǒng)。2019年11月,羅羅宣布將繼續(xù)開發(fā)基于M250混合電推進(jìn)系統(tǒng)的驗(yàn)證機(jī)。該驗(yàn)證機(jī)將采用APUSi-5飛機(jī)作為試驗(yàn)平臺(tái),該飛機(jī)重約4000千克,為常規(guī)起降形式。
羅羅eVTOL概念圖
羅羅的目標(biāo)是,驗(yàn)證基于M250發(fā)動(dòng)機(jī)的混合電推進(jìn)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)分布式推進(jìn)布局,并能夠應(yīng)用于多種飛機(jī)平臺(tái),除了該演示驗(yàn)證計(jì)劃中的常規(guī)起降飛行器外,也可以應(yīng)用于通用飛機(jī)平臺(tái)、直升機(jī)平臺(tái),以及未來(lái)的eVTOL飛行器平臺(tái)。
波音
2017年,波音收購(gòu)了飛行器公司——Aurora,加速了電動(dòng)飛行器的開發(fā)速度。Aurora創(chuàng)辦于1989年,在自動(dòng)駕駛大型無(wú)人機(jī)方面有著業(yè)界領(lǐng)先的地位。2019年1月,Aurora在美國(guó)弗吉尼亞州成功完成了首款垂直起降載人自動(dòng)飛行器的試飛,這款自動(dòng)飛行原型飛機(jī)展示了從起飛,爬升和懸停到下降及著陸的自動(dòng)功能。波音認(rèn)為,這是其推進(jìn)UAM計(jì)劃中的里程碑。
空客
早在2016年,空客就成立了UAM部門,先后推出了City Airbus、Vahana、Pop up、Skyways和Voom等計(jì)劃。其中較為有名的是2018年,空客完成了Vahana無(wú)人駕駛飛行器的首次飛行。Vahana是一架全電動(dòng)飛機(jī),采用6個(gè)電動(dòng)螺旋槳,可以垂直起飛,然后調(diào)整其翼型的角度可以進(jìn)入定向飛行模式。
除了以上傳統(tǒng)的航空供應(yīng)商之外,很多來(lái)自汽車領(lǐng)域以及無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的航空“新玩家”也加入了這一“游戲”——
優(yōu)步
2019年6月14日,優(yōu)步提出了名為Elevate的空中出租車系統(tǒng)(Uber Elevate),意在制造出理想的電動(dòng)垂直起降飛機(jī)(eVTOL)并完成相關(guān)認(rèn)證。霍尼韋爾航空航天和賽峰都已經(jīng)成為其合作伙伴。2020年初,賽峰與優(yōu)步合作推出了一個(gè)eVTOL座艙概念,座艙內(nèi)可搭載1名飛行員和4名乘客。優(yōu)步的目標(biāo)是最快在2023年開發(fā)出相關(guān)APP,使得用戶可以預(yù)定規(guī)劃路線內(nèi)(稱為Skyports)的航班。
吉利
2017年11月,吉利完成對(duì)美國(guó)飛行汽車公司Terrafugia(太力飛行汽車)全部業(yè)務(wù)及資產(chǎn)的收購(gòu)工作,正式涉足空中飛行項(xiàng)目。
2019年9月9日,吉利又宣布,將與Volocopter合作,在中國(guó)成立合資公司。吉利將負(fù)責(zé)Volocopter產(chǎn)品在中國(guó)的生產(chǎn)和市場(chǎng)推廣。
億航
億航專注于研發(fā)載人無(wú)人飛行器,2019年底,其宣布最新的代表產(chǎn)品“億航216”已經(jīng)在全球范圍內(nèi)完成了多次載人試飛,并已經(jīng)獲得了FAA的全美自動(dòng)駕駛載人飛行器特許飛行證。
而以上這些只是UAM領(lǐng)域的“冰山一角”——據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全球至少有70多家公司專注開發(fā)“自動(dòng)駕駛載人飛行器”,比如:英特爾與德國(guó)航空公司研發(fā)的Volocopter、日本電器公司(NEC)的空中汽車,美國(guó)Lift Aircraft研發(fā)的Hexa,沃爾沃旗下飛行汽車創(chuàng)業(yè)公司Terrafugia開發(fā)的Transition,諾丁漢航空公司VRCO的飛行汽車叫做NeoxCraft……以及奧迪、保時(shí)捷等傳統(tǒng)車企等都意圖在UAM市場(chǎng)分得一杯羹。
雖然目前UAM真正落地還需要監(jiān)管、安全等多方面的建設(shè)工作,但產(chǎn)品與技術(shù)的積蓄,一直推動(dòng)市場(chǎng)和需求的成型,未來(lái)終有一天,城市上空將遍布無(wú)人飛行器。
文案:張丹、鐘飛
編審:武 晨
監(jiān)制:王 蘭
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