聚焦城市空運發展前沿

中國航空工業發展研究中心，北京市 朝陽區 100028

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

電推進技術以其高效率、低排放、低噪音的顯著優勢，為航空界未來發展帶來了新的方向，城市空運(UAM) 這一概念也借此機會成為航空領域最熱門的創新領域。美國優步公司(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、企業和學術界合作，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Uber Air，推進城市空運產業發展。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、基礎設施建設等領域的話題，本文對本屆峰會的主要內容進行了梳理。

UAM飛行器概念

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

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。

巴航工業的UAM飛行器是該公司首次涉足旋翼機領域，EmbraerX概念飛機使用8個轉子提供垂直升力， 當轉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，由全電推進系統提供動力，設計目標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和機翼，可實現高效的懸停和前向飛行。PAV共有9個旋翼，機身兩側各有4個，尾部1個， 其余技術細節尚未公開。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年開始關注電動飛機技術，上屆峰會上，該公司宣布正在開發一款具有差異化、低噪聲推進系統的eVTOL， 該飛行器沒有任何可見的垂直升力轉子。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，機身前部構型也有所差異。801飛機模型為一款五座飛行器，兩側各有4個機翼內升力風扇， 可提供垂直起降升力，在巡航階段關閉；尾部有1個巡航用推進風扇，沒有傾轉部件。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，采用了貝爾公司標志性的傾轉旋翼設計，搭載6臺傾轉涵道風扇，飛行器內部設計了5個座位。Nexus團隊由貝爾、賽峰、EPS、泰雷茲、穆格和Garmin公司組成， 貝爾負責飛行器系統的設計、開發和生產，賽峰提供混合動力推進和驅動系統，EPS提供儲能系統，泰雷茲提供飛控計算機硬件和軟件，穆格負責開發飛行控制驅動系統，Garmin負責整合航空電子設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機載系統解決方案與座艙設計

相較于其他航空企業，霍尼韋爾公司宣布進入UAM領域的時間要晚一些，但其行動非常高效。該公司正在為航空電子設備和推進系統提供全方位解決方案，并且已經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、導航、飛行控制和互聯系統。同時， 霍尼韋爾展示了其小型電傳飛控系統、姿態航向參考系統、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電機系統。

本次峰會上，賽峰與優步展示了一款通用eVTOL座艙，能夠適用于任何飛行器制造商的產品，確保始終如一的乘客體驗。座艙座椅和舷窗設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，該設計采用了寬擺幅的艙門。這一設計由位于加利福尼亞州的賽峰座艙設計與創新工作室研制，該工作室進行了數月的密集設計和乘客體驗研究，并與多家汽車設備制造商和監管機構進行了合作。賽峰座艙工作室將大型客機與小型公務機內飾設計的經驗相結合，根據常見的eVTOL規范設計了完整的一體化座艙內飾。該工作室執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

優步公司公布的前兩個UAM試點地區是達拉斯-沃思堡大都市區和洛杉磯。該公司與澳大利亞、巴西、法國、印度和日本等國際市場合作，訪問和調研了包括孟買、東京、圣地亞哥、墨西哥城、圣保羅和巴黎在內的多個國際城市。本屆峰會上，優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座艙設計。

卡萊姆公司UAM飛行器模型。

一架裝載優步Eats食品包的無人機。

UAM基礎設施建造及無人機配送服務

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

貝爾的Nexus概念。

Skyport可以基于現有的停車場、酒店或者機場進行建設，也可以獨立建設，在滿足UAM飛行器起降需求的同時，也可以實現優步地面交通駁接、提供優步Eats飲食服務、優步電動自行車充電服務等。優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每小時可以完成數千次起降。優步宣布與Signature Flight Services合作開展Skyport運營業務。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與優步的合作將在近期開始，該公司與優步Copter合作，將于2019年7月在紐約推出傳統直升機執飛的UAM服務。這項服務也將為后期的eVTOL運營提供經驗。

為了實現最終過渡到無人自主駕駛這一目標，優步公司宣布AT＆T作為互聯服務合作伙伴， 以謀求LTE和5G服務于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，未來可能進一步探索邊緣計算和網絡切片技術的應用。

本次峰會上優步公司宣布將通過優步Eats服務測試無人機在高密度城市地區的食品供應。優步公司已經通過聯邦無人機集成試點項目，在圣地亞哥進行了麥當勞食品無人機交付小規模測試，并準備擴展地點和服務產品范圍。根據優步公司的設想，優步Eats配送司機將食品裝載到無人機上，無人機負責配送的最后里程、將食品交付給用戶。無人機配送將依賴優步的空域管理系統，該系統還支持該公司正在開發的其他各種應用程序。