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在現(xiàn)代民航領(lǐng)域中,MRO 和OEM、航空運營商,航材供應商等共同組成確保飛機適航性的有機體系。目前,隨著航空科技的不斷進步,先進空中交通(Advanced Aviation Mobility)成為了新的發(fā)展潮流,為適應這種新的航空出行模式,新的售后維修市場模式也正在不斷孕育中。
與常規(guī)民航運輸飛機不同,電動垂直起降飛行器(eVTOL)擁有更復雜的電池系統(tǒng)和更靈巧的機身尺寸,具備城市間更加便捷的通行特點。隨著技術(shù)越趨成熟,基于eVTOL 的先進空中交通(AAM)成為各國政府關(guān)注的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)和資本競逐的藍海市場。特別是,AAM 的運營形態(tài)與汽車業(yè)更為接近,因此在售后維修領(lǐng)域中,將出現(xiàn)飛機與汽車的維修場景相結(jié)合的技術(shù)標準,這將不斷推動著先進空中交通的商業(yè)化應用。
最近《航空周刊》在美國邁阿密舉辦了一場關(guān)于航空孵化器的創(chuàng)新研討會。會上,行業(yè)大咖們探討了關(guān)于AAM 售后維修市場的諸多挑戰(zhàn)。現(xiàn)整理如下。
SeaTec 咨詢公司認為,在AAM 領(lǐng)域OEM(原廠制造商)似乎對售后維修領(lǐng)域的規(guī)劃相對比較遲緩,甚至還沒有完全考慮好未來的售后服務模式。目前,OEM 傾向于采用現(xiàn)有的售后系統(tǒng)和維修網(wǎng)絡來應對新業(yè)務。SeaTec 咨詢公司認為這是一種目光短淺的做法。一旦eVTOL 被廣泛應用,在售后服務環(huán)節(jié)中,就不僅僅是維修問題,還有綜合物流等方面都值得關(guān)注。
在eVTOL 高頻運行的條件下,飛行前的檢查、預測性維修、電池充電、更換和回收再利用等都將影響運營的周轉(zhuǎn)時間,都需要高效可靠的支持服務跟得上。
因此,未來先進的空中運輸服務提供者應提前布局售后市場。例如,提供電池基礎(chǔ)設施和充電服務,確定合理的檢修周期,不斷對備件進行規(guī)模效應分析,以及研究采取何種方式與運營商和客戶分擔成本等問題,都值得考慮。與常規(guī)汽車相比,eVTOL 的可靠性與維修周期均有很大的差異。汽車每天在路上跑,并不需要天天進行檢查;但對于飛行器而言,航前檢查和定期檢修卻必不可少。所以eVTOL 的商業(yè)化應用,應向“汽車”學習借鑒,力求使維護模式更加便捷化。密蘇里大學認為,為了確保先進空中運輸順利實現(xiàn),利用預測性的維修數(shù)據(jù)和采用汽車的簡便維修程序顯得尤為重要。
眾所周知,汽車與飛機之間存在著巨大的差異。為了確保飛行安全,民航運輸領(lǐng)域已經(jīng)形成一套復雜、成熟的維修保障體系。而對于以eVTOL 為基礎(chǔ)的先進空中交通體系而言,需要建立一種更加便捷可靠的維護系統(tǒng),從而確保AAM 的商業(yè)化應用。例如,在未來的先進空中交通體系中,登機程序和飛行駕駛應更加簡便快捷,就像人們乘坐火車一樣簡單;在售后服務環(huán)節(jié),維修流程應更加簡化快速,這意味著,飛行器的航前檢查應當高度自動化,在飛行過程中應持續(xù)進行關(guān)鍵系統(tǒng)的健康監(jiān)測。當然,在現(xiàn)在的民航領(lǐng)域中,飛機嚴格按照維護手冊的要求實施維護和檢修。如果飛機健康監(jiān)測系統(tǒng)能夠在故障排查、預測性維修等方面發(fā)揮有效作用,目前大量的維修程序和方案也都將重新被修訂。在傳統(tǒng)的維修清單中,對發(fā)電機、電池、控制面板、自動駕駛儀等的功能檢測均已實現(xiàn)了自動化。在飛行過程中,飛機健康監(jiān)測系統(tǒng)可以根據(jù)預測模型進行分析評估,通過數(shù)據(jù)監(jiān)控,提出預測性方案,簡化維護程序,降低維修成本,提高實施效率,更好地確保飛行器的持續(xù)適航性。
除此之外,SeaTec 咨詢公司還認為,在傳統(tǒng)民用航空領(lǐng)域中,對維修人員有著嚴格的資質(zhì)認證要求,這些復雜的維修執(zhí)照體系,將成為先進空中交通的運營商實現(xiàn)規(guī)?;蜕虡I(yè)化的重要影響因素。而實際是,獲得汽車維修資質(zhì)的難度遠比飛機維修資質(zhì)要低得多。在未來先進空中交通領(lǐng)域中,如何在不需要如此“航空級別”的檢查條件下,確保系統(tǒng)安全運行的確是第一要務。
即使運營商能夠雇到足夠多且具有資質(zhì)的維修人員,依然面臨諸多挑戰(zhàn)。因為,在先進空中交通領(lǐng)域中,eVTOL的數(shù)量將遠遠大于現(xiàn)有的民航飛機數(shù)量。所以垂直起降機場需要擁有大量的備件以確保飛行器的正常運行,而且需要判斷這些部件是否可靠以及能否與計劃的維護周期相匹配,是否有足夠多的技術(shù)人員和維護設施,這些都是值得關(guān)注的問題。此外,與之相適應的高效物流體系也非常重要。
在供給側(cè)方面,eVTOL 將面臨來自傳統(tǒng)汽車行業(yè)的競爭和供應鏈的挑戰(zhàn),零部件供應將成為一個非常值得關(guān)注的重要因素。
在邁阿密的研討會上,幾位小組成員共同認為,目前eVTOL 所需的制造材料如碳纖維等,還很難滿足AAM 的發(fā)展需要,但是這些方面的研究一直在推動著整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,創(chuàng)造著更多的產(chǎn)業(yè)價值。以目前已經(jīng)有所突破的電池回收技術(shù)為例,其中一些研究就非常具有商業(yè)價值。通過可持續(xù)的資源綜合循環(huán)利用,將有助于改善電池供應鏈,降低對部分稀有金屬材料的依賴。
目前,Mobius Energy 公司利用快速充電技術(shù),正在開發(fā)一種電動飛機電池系統(tǒng),計劃采用包括維護、更換和回收在內(nèi)的售后模式為AAM 提供服務。此前,這家初創(chuàng)公司曾表示,在eVTOL的高頻運行條件下,該公司生產(chǎn)的電池有望確保持續(xù)3 ~6 個月的運行。
Mobius Energy 指出,目前嚴格的監(jiān)管要求是導致電池壽命相對較短的原因之一?,F(xiàn)有監(jiān)管為了增加安全裕度,要求當電池達到原來容量的90%時,就替換新電池,從而確保安全性和必要的續(xù)航里程。但相信未來監(jiān)管機構(gòu)會研究“當電池容量下降到原始容量的85%才會被強制退役”的可行性。
一直以來,保證電池及時充電,是垂直起降機場和運營商們所重點關(guān)注的問題之一。 因此,對于先進空中交通的運營商而言,售后服務必須解決好配備多大比例的備用電池以及如何解決電池老化等問題。
對于在炎熱和寒冷氣候中飛行的AAM 運營商來說,電池壽命的降低是必須考慮的因素之一。例如,為了滿足理想的溫度環(huán)境,電池或許應具備運行加熱和冷卻的條件,否則電池壽命將會大打折扣。
因此,推動AAM 的發(fā)展,應在常規(guī)民用航空和汽車業(yè)之間尋求一條中間路徑。換言之,監(jiān)管機構(gòu)應該在促進行業(yè)發(fā)展的過程中做出合理讓步。試將電池電量和飛機燃油量進行了對比,乘坐傳統(tǒng)飛機飛行時,飛機油箱也并不總是滿的,電池驅(qū)動的飛機也應如此。
在電池維護方面,SeaTec 咨詢公司還認為,eVTOL 可以通過配備傳感器實現(xiàn)對電量的實時監(jiān)控,提供預測性的維修方案。與傳統(tǒng)飛機相比,這些監(jiān)控數(shù)據(jù)還可為eVTOL 退役時的價值評估提供參考依據(jù)。
綜上所述,先進空中交通方式的出現(xiàn),將對維修形態(tài)和思維方式提出全新的挑戰(zhàn)。在自動化的決策系統(tǒng)變得越來越普遍的同時,維修工作應變得更加柔性化。與此同時,有理由相信在未來的AAM 商業(yè)化場景中,預測性維護技術(shù)必將實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。