中国航展中的未来趋势:eVTOL跨城飞行有多远?

2月前

在日益拥挤的大城市交通系统中,UAM(城市空中交通)被愈发重视,其中eVTOL(垂直起降飞行器)即是近年来被资本市场热切关注的领域。

在以电气化为主导的eVTOL领域,传统的运营班底未必能够掌握足够的发展先机,这也是全球主要国家都有创业团队在积极突围该领域的一大原因。而如空客、波音等公司都有相应部署,但目前为止也均未有先发优势。

在第十四届中国国际航空航天博览会(下称“中国航展”)现场,不少参展商都提到了针对eVTOL领域的探索和发展进程,包括主机厂、模拟机厂商等。

放眼全球,这也被认同将成为未来趋势之一。今年8月,民航局民用无人驾驶航空器管理领导小组办公室发布的《民用无人驾驶航空发展路线图V1.0(征求意见稿)》中提到,国际民航组织在航空系统组块升级计划中提出遥控驾驶航空器系统发展引线,提升无人/有人航空运输融合运行和监管能力。

其中,美国以无人驾驶航空器融入国家空域为目标,提出法规标准建设和关键技术发展规划。欧洲也明确提出利用人工智能、大数据、物联网等先进技术来解决无人驾驶航空器高密度运行问题。

正如自动驾驶一样,安全必然是eVTOL面临的最重要核心话题,因此在现阶段,载物的商用场景将更具备实用性,至于何时用于载人,则需要各地民航局和该领域技术人才的共同探索突破。

eVTOL加速度

仅从资本市场看,2021年无疑是eVTOL的高热度时期。当年内,美国公司Joby、Archer,英国公司Vertical,德国公司Lilium相继登陆资本市场。

国内也在积极推进相关产业发展,体现在创业公司蜂拥、政策推进,以及适航审批等方面。在航展现场,有行业人士向记者表示,国家相关部门对于此类新技术、新应用的涌现,提供了宽松的发展环境,包括电动飞机、无人驾驶、无人飞行器、垂直起降飞行器等领域。

2022年6月,中国民航局印发《“十四五”通用航空发展专项规划》中提到,支持具备条件的地区加快推进无人驾驶航空实验基地(试验区)建设和运行。

在“创新运营管理”章节,提到支持无人机物流配送、载客载人等应用试点,探索符合无人驾驶航空特点的监管和服务模式。完善无人机驾驶员执照自动化实践考试功能,优化人员执照管理。“加大创新驱动”章节,提到鼓励研发绿色环保航油、新材料、新能源航空器,推动降低航空器和发动机能耗等内容。

峰飞航空首席营销官徐斌向21世纪经济报道记者分析,如今的eVTOL可以类比于2014年-2015年的电动汽车,看起来遥远,但目前来看,电动汽车已经快速融入到了人们日常生活中。

相比之下,eVTOL此前并不存在,因此关于其技术路线,不同厂商仍在探索中前行,这将是一个需要融合材料科学、空气动力学、飞行控制、直升机、大飞机等综合经验的复合型产物。

如今的发展路线也显得多元化。有传统大飞机厂商空客、波音,也有创业型企业,还有智能汽车类整机厂如小鹏等,都在积极进行探索。

某种程度上,这与行业的新发展特性有关。正如SpaceX的横空出世,显示出脱离传统产业思路能够探索出新方向,eVTOL或许也将会如此。

在徐斌看来,对eVTOL的探究需要从小载重到大载重的持续研发试错、迭代,由于脱离燃油机发展路线,有了电动化和智能化能力加持,未来的eVTOL行业更考验的将是机上娱乐、视频、甚至类似移动客厅的体验感。“传统燃油飞机相对更偏向使用经济,而较少考虑用户体验,但eVTOL可能会变成舒适的智能座舱,相比之下更小的噪音和震动感等。”

当然,在此过程中,最重要的就是民航局的适航标准认定。这将是决定eVTOL发展时段的基准线,一旦通过适航评估,各家eVTOL企业的飞行速度、里程等都将不会有较大差异。

据介绍,峰飞航空正逐渐在欧洲和美国设立分公司并组织海外团队,陆续计划启动在当地的适航相关工作。“行业观点认为,eVTOL从测试到完成试航大约需要10亿美元,目前我们也正处在全球搭建团队的进程中。”徐斌说。

正因为各方都还在对这个新鲜事物进行探索,目前的eVTOL还存在三种主要技术路线,包括多旋翼、组合翼和倾转旋翼构型。

徐斌认为,眼下还难以评判哪种技术路线绝对完美,最终都将会是综合考虑性能、成本、安全三方面评判的结果。“只有最后通过适航,确定了技术路线、兼顾成本制造性等方面,才能明确哪种路线更为合适。”

商用进阶沿革

正如自动驾驶发展路径一样,由于涉及到搭乘人的人身安全问题,eVTOL要真正落实到载人进程中,先要有一定积累和发展进阶。

目前来看,相对迫切的是载物环节,这尤其表现在偏远山区、应急物资运输等场景。

今年8月,民航局民用无人驾驶航空器管理领导小组办公室发布的《民用无人驾驶航空发展路线图V1.0(征求意见稿)》中,国际民航组织在航空系统组块升级计划中提出遥控驾驶航空器系统发展引线,提升无人/有人航空运输融合运行和监管能力。

具体到六大发展领域之一的“从遥控到自主的航空器”,提出2025年,城市短距离低速轻小型物流配送无人驾驶航空器逐步成熟后,支线短途中低空吨级大型无人驾驶航空器逐步应用,短距载人无人驾驶航空器探索应用。到2035年,城市中长距离快速中大型物流配送无人驾驶航空器逐步推广,支线长途高空吨级大型无人驾驶航空器实现航线飞行,中长距离载人无人驾驶航空器探索应用。

徐斌向记者表示,此前峰飞航空已经向民航局提交适航申请并获得受理,接下来将成立适航小组进行沟通,具体将涵盖飞控软件、动力系统等方面。而这主要就是针对货运市场,也是当下商业化的主要考虑方向,计划载重在300-500kg之间。

“据我们了解,通过各项适航测试的时间大约要1-2年,最终是为了证明飞机设计、生产工艺、操作流程等综合性能都能够满足适航标准。”他续称,作为计划搭载医疗、商业等物资运输的eVTOL,需要先拿到大规模商业化运输的适航证,才能够在城市上空运作,否则就只能在特定批准区域开展工作。

“对于载物eVTOL,我们有信心在两年内进入商业化。”徐斌告诉记者,在通过适航认证后,会将这类飞机批量生产并交由物流公司等进行运输工作。

更为重要的是,先行商业化的载物eVTOL,将为未来的载人进行积累,通过持续的长时间飞行,完全掌握在过程中可能会出现的各种天气状况、紧急状态,将为后续载人产品的发展规避很多弯路。

倘若发展到了能够载人的环节,其也将有更亲民的价格。此前曾有研究表示,eVTOL的经济性可以类比搭乘出租车,但却能够实现更高效率地往返。

“这主要源于四个方面,相比传统大飞机或直升机,eVTOL整体结构相对简单、造价成本较低,由此造成运维成本和时间更低;采用充电装置而非燃油,成本可以类似电费;也不需要专业的飞行员。因此我们综合估算,假如从美国纽约到曼哈顿,打车需要50美元左右,直升机大约300-600美元,搭乘eVTOL大概也是50美元。”徐斌说。

当然,作为一种面向未来的交通方式,eVTOL的发展还需要一段时间沉淀和演进,国内市场已经提供了充分支持发展的环境,产业生态间也在积极对其具体场景应用进行探索落地。

21世纪经济报道