中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心，北京市 朝陽區(qū) 100028

電推進技術(shù)以其高效率、低排放、低噪聲的顯著優(yōu)勢，為航空未來的發(fā)展帶來了新的方向。城市空運這一概念也借此機會成為航空領(lǐng)域最熱門的創(chuàng)新領(lǐng)域。世界各國積極布局城市空運市場。

電推進技術(shù)以其高效率、低排放、低噪音的顯著優(yōu)勢，為航空界未來發(fā)展帶來了新的方向，城市空運(UAM) 這一概念也借此機會成為航空領(lǐng)域最熱門的創(chuàng)新領(lǐng)域。美國優(yōu)步公司(Uber) 于2016年針對城市空運需求提出了UberElevate概念， 并于2017年起每年召開了Uber Elevate峰會，旨在搭建交流合作平臺，通過與政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界合作，推出適用于城市空運的共享電動垂直起降飛行器交通服務(wù)Uber Air，推進城市空運產(chǎn)業(yè)發(fā)展。第三屆UberElevate峰會于6月11日到12日在美國華盛頓召開，探討了飛行器合作伙伴、UAM試點城市、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域的話題，本文對本屆峰會的主要內(nèi)容進行了梳理。

UAM飛行器概念

卡萊姆公司最新飛機設(shè)計包括4個大型轉(zhuǎn)子，其中尾翼上設(shè)置有2個傾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。該公司速度優(yōu)化傾轉(zhuǎn)翼技術(shù)方案結(jié)合了固定翼飛機的速度優(yōu)勢與直升機的懸停能力，通過在水平和垂直飛行間改變轉(zhuǎn)子速度實現(xiàn)更高效率?？ㄈR姆公司依靠這項技術(shù)從美國陸軍獲得了7.38億美元的合同，用于未來攻擊偵察機相關(guān)技術(shù)。在UAM領(lǐng)域， 卡萊姆公司利用速度優(yōu)化傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)將提供更高的升力和更安靜的聲學(xué)效果，同時比具有更小轉(zhuǎn)子的設(shè)計尺寸消耗更少的電池電力，從而不依賴未來電池技術(shù)突破即可實現(xiàn)飛行器運營。

波音極光公司UAM飛行器。

Jaunt Air Mobility提出的UAM飛行器概念。

EmbraerX概念飛機。

巴航工業(yè)的UAM飛行器是該公司首次涉足旋翼機領(lǐng)域，EmbraerX概念飛機使用8個轉(zhuǎn)子提供垂直升力， 當(dāng)轉(zhuǎn)換到水平飛行模式時，升力由水平機翼提供，機尾的推進螺旋槳提供前向的動力。本屆峰會上巴航工業(yè)的飛行器概念與上屆峰會相比有了顯著的改動，旋翼支架由過去的兩側(cè)各一排改進成為前后分離式，原有的尾部單個推進螺旋槳也改為2個，安裝在后部旋翼支架后緣。

波音旗下的極光飛行科學(xué)公司已在其位于弗吉尼亞州馬納薩斯的總部進行了全面的電動垂直起降(eVTOL)測試，2019年1月23日，其自主客運飛機(PAV)原型機完成首飛，由全電推進系統(tǒng)提供動力，設(shè)計目標(biāo)是具備從起飛到著陸的全自主飛行能力，航程可達80.47km；該原型機長9.14m，寬8.53m，機身集成了推進系統(tǒng)和機翼，可實現(xiàn)高效的懸停和前向飛行。PAV共有9個旋翼，機身兩側(cè)各有4個，尾部1個， 其余技術(shù)細節(jié)尚未公開。但PAV原型機在近期的試飛中墜毀。

斯洛文尼亞的蝙蝠飛機公司自2011年開始關(guān)注電動飛機技術(shù)，上屆峰會上，該公司宣布正在開發(fā)一款具有差異化、低噪聲推進系統(tǒng)的eVTOL， 該飛行器沒有任何可見的垂直升力轉(zhuǎn)子。本屆峰會上，蝙蝠飛機公司展示了其801飛機模型，與去年公布的概念有所不同，增加了平尾，機身前部構(gòu)型也有所差異。801飛機模型為一款五座飛行器，兩側(cè)各有4個機翼內(nèi)升力風(fēng)扇， 可提供垂直起降升力，在巡航階段關(guān)閉；尾部有1個巡航用推進風(fēng)扇，沒有傾轉(zhuǎn)部件。801的巡航速度可達322km/h。

在2018年國際消費電子展上，貝爾公司推出了名為Bell Nexus的混合電推進eVTOL的全尺寸模型，采用了貝爾公司標(biāo)志性的傾轉(zhuǎn)旋翼設(shè)計，搭載6臺傾轉(zhuǎn)涵道風(fēng)扇，飛行器內(nèi)部設(shè)計了5個座位。Nexus團隊由貝爾、賽峰、EPS、泰雷茲、穆格和Garmin公司組成， 貝爾負(fù)責(zé)飛行器系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)，賽峰提供混合動力推進和驅(qū)動系統(tǒng)，EPS提供儲能系統(tǒng)，泰雷茲提供飛控計算機硬件和軟件，穆格負(fù)責(zé)開發(fā)飛行控制驅(qū)動系統(tǒng)，Garmin負(fù)責(zé)整合航空電子設(shè)備和飛行器管理計算機。

本屆峰會上Nexus依舊是焦點， 貝爾展示了該機從懸停到巡航的傾轉(zhuǎn)旋翼過渡過程，并透露了該機除了客運之外可用作其他用途。

UAM機載系統(tǒng)解決方案與座艙設(shè)計

相較于其他航空企業(yè)，霍尼韋爾公司宣布進入UAM領(lǐng)域的時間要晚一些，但其行動非常高效。該公司正在為航空電子設(shè)備和推進系統(tǒng)提供全方位解決方案，并且已經(jīng)確定了許多制造商作為客戶。在峰會上，霍尼韋爾和Jaunt簽署了一份諒解備忘錄，霍尼韋爾將為Jaunt的eVOTL飛行器提供航電、導(dǎo)航、飛行控制和互聯(lián)系統(tǒng)。同時， 霍尼韋爾展示了其小型電傳飛控系統(tǒng)、姿態(tài)航向參考系統(tǒng)、小型慣性測量單元(僅為冰球尺寸)，模塊化防撞雷達和帶有機電作動器的渦輪發(fā)電機系統(tǒng)。

本次峰會上，賽峰與優(yōu)步展示了一款通用eVTOL座艙，能夠適用于任何飛行器制造商的產(chǎn)品，確保始終如一的乘客體驗。座艙座椅和舷窗設(shè)計可以最大化每個乘客的腿部空間、私密性與視野。同時為了保證Skyport的運行效率、保證乘降速度，該設(shè)計采用了寬擺幅的艙門。這一設(shè)計由位于加利福尼亞州的賽峰座艙設(shè)計與創(chuàng)新工作室研制，該工作室進行了數(shù)月的密集設(shè)計和乘客體驗研究，并與多家汽車設(shè)備制造商和監(jiān)管機構(gòu)進行了合作。賽峰座艙工作室將大型客機與小型公務(wù)機內(nèi)飾設(shè)計的經(jīng)驗相結(jié)合，根據(jù)常見的eVTOL規(guī)范設(shè)計了完整的一體化座艙內(nèi)飾。該工作室執(zhí)行副總裁斯科特表示，通過與Uber合作的整個過程，工作室完成了6個全尺寸模型， 每個模型都經(jīng)過多次迭代，希望盡量減少多余的重量和成本，同時保證任務(wù)的安全性、舒適的用戶體驗以及無縫互動性。

UAM新的試點城市

優(yōu)步公司公布的前兩個UAM試點地區(qū)是達拉斯-沃思堡大都市區(qū)和洛杉磯。該公司與澳大利亞、巴西、法國、印度和日本等國際市場合作，訪問和調(diào)研了包括孟買、東京、圣地亞哥、墨西哥城、圣保羅和巴黎在內(nèi)的多個國際城市。本屆峰會上，優(yōu)步公司公布了美國以外的首個UAM合作城市為澳大利亞墨爾本。

賽峰的eVTOL座艙設(shè)計。

卡萊姆公司UAM飛行器模型。

一架裝載優(yōu)步Eats食品包的無人機。

UAM基礎(chǔ)設(shè)施建造及無人機配送服務(wù)

優(yōu)步公司宣布將由基礎(chǔ)設(shè)施合作伙伴Related公司在加利福尼亞州圣克拉拉建造第一個Skyport基礎(chǔ)設(shè)施。第二個計劃中的Skyport將在德克薩斯州的達拉斯-沃思堡地區(qū)建造，優(yōu)步將與另一個合作伙伴Hillwood共同開發(fā)該項目。

貝爾的Nexus概念。

Skyport可以基于現(xiàn)有的停車場、酒店或者機場進行建設(shè)，也可以獨立建設(shè)，在滿足UAM飛行器起降需求的同時，也可以實現(xiàn)優(yōu)步地面交通駁接、提供優(yōu)步Eats飲食服務(wù)、優(yōu)步電動自行車充電服務(wù)等。優(yōu)步公司提出了一種稱為Megaport的概念，作為一種集約式管理的多平臺建筑，Megaport每小時可以完成數(shù)千次起降。優(yōu)步宣布與Signature Flight Services合作開展Skyport運營業(yè)務(wù)。Signature在全球運營著200多個航站樓， 將參與Skyport項目的物流和管理。Signature與優(yōu)步的合作將在近期開始，該公司與優(yōu)步Copter合作，將于2019年7月在紐約推出傳統(tǒng)直升機執(zhí)飛的UAM服務(wù)。這項服務(wù)也將為后期的eVTOL運營提供經(jīng)驗。

為了實現(xiàn)最終過渡到無人自主駕駛這一目標(biāo)，優(yōu)步公司宣布AT＆T作為互聯(lián)服務(wù)合作伙伴， 以謀求LTE和5G服務(wù)于eVTOL和貨運無人機。兩家公司表示目前正在探索通用的4G和5G技術(shù)，未來可能進一步探索邊緣計算和網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的應(yīng)用。

本次峰會上優(yōu)步公司宣布將通過優(yōu)步Eats服務(wù)測試無人機在高密度城市地區(qū)的食品供應(yīng)。優(yōu)步公司已經(jīng)通過聯(lián)邦無人機集成試點項目，在圣地亞哥進行了麥當(dāng)勞食品無人機交付小規(guī)模測試，并準(zhǔn)備擴展地點和服務(wù)產(chǎn)品范圍。根據(jù)優(yōu)步公司的設(shè)想，優(yōu)步Eats配送司機將食品裝載到無人機上，無人機負(fù)責(zé)配送的最后里程、將食品交付給用戶。無人機配送將依賴優(yōu)步的空域管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)還支持該公司正在開發(fā)的其他各種應(yīng)用程序。