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2019年9月9日,Helihub網(wǎng)站在線發(fā)布的“世界電動垂直起降(eVTOL)飛行器目錄”顯示,該目錄收錄了第200項條目,其標(biāo)志著目前全球范圍內(nèi)處于開發(fā)中的eVTOL項目已超過200項。
該目錄于2017年推出,是世界上最全面的全電動和混合電推進VTOL飛機概要,由全球的航空航天公司、企業(yè)和研究者共同完成。
垂直飛行協(xié)會(VFS)執(zhí)行董事Mike Hirschberg表示,早在2013年該機構(gòu)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電動垂直起降技術(shù)的革命即將來臨,電動機、電池、電源管理、電傳飛控、輕型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)得到了快速發(fā)展。“電動垂直起降技術(shù)是自75年前直升機誕生以來航空業(yè)最令人興奮的發(fā)展之一,有望比渦輪發(fā)動機的出現(xiàn)更具變革性。”
目前eVTOL飛行器開發(fā)吸引了包括航空航天企業(yè)、汽車行業(yè)、運輸行業(yè)、政府、軍方以及學(xué)術(shù)界的廣泛的關(guān)注,未來eVTOL可能應(yīng)用于多種任務(wù)模式,包括城市客運(UAM)、區(qū)域空運(RAM)、貨運、個人飛行器、緊急醫(yī)療服務(wù),以及尚未開發(fā)的新場景。
2017年3月7日,空客公司公布了一個可以用無人機調(diào)運的汽車-無人機組合概念方案Pop.Up系統(tǒng),并在同年3月9日舉行的日內(nèi)瓦車展上對公眾展示。
空客提供的資料顯示,Pop.Up系統(tǒng)旨在通過靈活、共享并且適應(yīng)性較強的城市交通新方式,引入以用戶為中心的全新交通系統(tǒng)概念,節(jié)約城市通勤者的時間。Pop.Up系統(tǒng)中的交通工具結(jié)合了地面小型雙座車輛的靈活性與垂直起落飛行器(VTOL)的自由性和速度,同時連接了汽車與航空領(lǐng)域。
Pop.Up系統(tǒng)的關(guān)鍵組件是一個2.5米長、1.4米寬的載人艙,可附著在一個電池驅(qū)動的底盤上成為一個雙座電動車,載人艙非常容易與底盤脫離,乘客可以通過手機應(yīng)用召喚一架8旋翼的自主無人機,無人機可從空中吊起載人艙組成成為客運無人機。
后來這個項目被空客保留下來,并將此項目命名為CityAirBus(城市空中客車),同時給出了項目的推進時間表。
City Airbus是專為城市空中交通而設(shè)計的多乘員、自主無人駕駛的電動垂直起降車。它的研制目的是在不帶飛行員的情況下按固定路線運送最多4位乘客,例如,將他們從市中心帶到機場。需要指出的是,它不是真正的出租車,因為乘客不能自由選擇飛行路線。
2019年3月11日,City Airbus在德國巴伐利亞州因戈施塔特公開亮相。5月4日,空客宣布,其與西門子公司合作完成的CityAirbus可垂直起降無人駕駛驗證機,已經(jīng)成功完成了首次起飛測試。
空客負責(zé)城市空中機動(UAM)的負責(zé)人馬呂斯·貝塞爾在2019年2月19日,曾對外展示了2200千克的原型機。
全電的CityAirbus采用簡約的結(jié)構(gòu)設(shè)計。轉(zhuǎn)速控制使用8個100千瓦的西門子SP100D電動機,每個電機驅(qū)動一個固定槳距的螺旋槳。它們以對轉(zhuǎn)的方式安裝在位于飛機四個角的涵道短艙中。其中,一個螺旋槳位于涵道內(nèi),而另一個位于其上部涵道外。
CityAirbus有4對共8個同軸安裝的螺旋槳,每對螺旋槳中的一個位于涵道中心,另一個在其上方,每對螺旋槳由安裝在槳榖中的電動機直接驅(qū)動。
貝塞爾表示,這四個涵道可提供400千克的額外升力,直徑為2.8米的木質(zhì)螺旋槳與涵道耐磨內(nèi)襯的間隙僅為3毫米。當(dāng)時已經(jīng)開發(fā)出來碳纖維螺旋槳,并正在試驗臺上對其進行測試。
8臺電動機由空中客車防務(wù)和航天公司內(nèi)部開發(fā)的四組電池供電。還有4個用于冗余的配電系統(tǒng)。貝塞爾指出,該飛機遠未達到優(yōu)化設(shè)計,而且電機尺寸過大,許多機載系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)也是這樣。盡管如此,該飛機仍將具有200~250千克的有效載荷能力。
此外,空客曾表示,CityAirbus最初將安排駕駛員,等技術(shù)成熟之后即向全自動操作的無人駕駛運輸工具轉(zhuǎn)換。
CityAirbus在固定航線上的最高時速將達到每小時120公里。與傳統(tǒng)直升機相比,其產(chǎn)生的噪音“非常令人愉快”。葉尖速度明顯較低,約為120~140米/秒。相比之下,傳統(tǒng)直升機的葉尖速度達200米/秒甚至更高。
2020年1月份,空客首次公布City Airbus試飛視頻。
報道顯示,該飛行器采用全電動驅(qū)動方式,以滿足低噪音、零排放的環(huán)保要求,儲能系統(tǒng)為4枚電壓為800伏的電池,總?cè)萘繛?10kWh,為固定在機身上的4組同軸反轉(zhuǎn)涵道風(fēng)扇提供動力,風(fēng)扇直徑為2.8米,距離地面的高度達5英尺,其電機、電力電子設(shè)備則是由西門子公司提供。
7月20日, City Airbus多旋翼eVTOL驗證機進行了首次公開展示飛行,雖然只是在離地兩三米的高度持續(xù)了幾分鐘,但在當(dāng)時已經(jīng)讓來參觀的德國巴伐利亞州州長Markus S der贊嘆不已。
到2020年8月3日,空客又一次對外公布,CityAirbus電動垂直起降(eVTOL)驗證機成功完成首次全自動飛行,包括起飛、穩(wěn)定飛行和降落。之后,將于8月底前往德國曼辛進行向前飛行測試,進一步拓展其飛行包線。如果該項目接下來進展順利,那么“空中飛行出租車”距離出現(xiàn)在我們的生活里就真的不遠了。