近年来,eVTOL(电动垂直起降飞行器)成为新蓝海,很多创业公司对这一领域摩拳擦掌,并带来了众多让人耳目一新的飞行器设计与理念。磐拓航空作为eVTOL整机设计制造商,长期坚持自主开发,秉持创新理念,致力于新能源载人航空器的设计研发制造,进而用艺术与科技融合的飞行器实现未来安全、智能、绿色的立体交通。2021年9月,磐拓航空推出首款飞行器概念设计PANTALA Concept H。2022年6月,PANTALA Concept H 50%缩比验证机T1成功首飞,目前正稳步推进技术迭代及产品开发。
日前,磐拓航空还与保时捷管理咨询达成战略伙伴关系,在市场洞察、前瞻战略、能源航空产业链整合以及后续的国际化发展战略等方面展开深度合作。磐拓航空旨在打造一款自主研发的电动垂直起降载人飞行器,一款让乘客喜爱的、帮助运营商创造价值的、为航空技术发展作出贡献的飞行器。
倾转涵道风扇机翼独特的构型
磐拓航空成立于2019年。在公司成立之前,其创始人就注意到航空业的变革趋势,包括全球航空电动化、城市空中交通的发展等。航空器的电动化将摆脱对燃油发动机的依赖和对构型的限制,同时我国电动汽车产业的蓬勃发展也为电动航空器的研发奠定了一定基础。
在成立之初,磐拓航空团队进行了深入的市场调研和技术可行性分析,并设计了多个不同构型的eVTOL,最终选择了倾转涵道风扇机翼的构型。在推出PANTALA Concept H之前,其对构型进行了初步的概念设计。
目前,在国内外各家公司关于eVTOL的设计中,选择涵道风扇的方案寥寥无几,倾转加涵道的方案更是凤毛麟角,而且倾转涵道风扇机翼构型设计难度较大。记者了解到,磐拓航空从市场和技术两个方面进行了考量,最终选择倾转涵道风扇机翼构型。PANTALA Concept H设计中最值得关注的部分就是大直径的涵道风扇,由22个涵道风扇组成的可倾转机翼驱动模式为飞行器提供了诸多优势。
从市场角度看,eVTOL作为电动垂直起降的飞行器,能够满足城市中丰富的空中交通出行场景,凭借不受地面交通拥堵影响、节省出行时间的优势在中长距离的行程中尤为凸显,而且涵道包裹螺旋桨的飞行器会给予乘客更多安全感。从技术角度看,涵道不仅能够提供包裹保护,对紧急情况下发生的风扇叶片断裂起到遏制作用;同时,涵道能够有效降低运行噪声,减少飞行器对地面生活的影响。涵道具有比自由螺旋桨更优秀的静推力和气动效率,在平飞时能实现更高的航速和更大的航程。
在起降方式上,磐拓在设计PANTA?LA Concept H之初,便考虑了短距和常规起降的功能。“这样的起降方式能够节省电池在起降阶段消耗的电量,为巡航阶段留出更多电量,从而拓宽飞行器的可抵达范围。考虑到国内的民用机场和通航机场的基础设施建设较为完善,充分利用现有设施对eVTOL的普及具有促进作用。”磐拓航空相关负责人表示。
缩比验证机 持续的实践
2022年6月,PANTALA Concept H 50%缩比验证机T1成功首飞。缩比验证机让该团队用较低的成本和较短的开发周期制造一架和全尺寸飞行器拥有同样技术路径和构型设计的缩比飞行器,从而验证关键技术的可行性。
缩比验证机作为飞行测试平台,在验证核心技术的同时,其设计和制造过程可以快速提升研发团队的开发能力和管理经验。验证机的成功也是对构型设计的技术可行性最直接的证明。而T1的目标是从整机设计维度验证涵道风扇机翼的气动效率、验证推进系统的设计是否能够完成定义的飞行包线以及先进的飞行控制算法应用,从而为PANTALA Concept H未来的适航取证所服务,满足城市空中载人的安全需求。
磐拓航空相关负责人表示:“T1对我们意义重大。PANTALA Concept H是一架倾转涵道风扇机翼构型的飞行器,这是中国第一架该构型设计的飞行器,在全球范围内,也是首次出现在民用航空器领域。该构型的技术可行性是需要通过缩比验证机得到充分验证和体现的。T1的首飞对于团队而言是非常重要的里程碑,也给予了外界对此构型未来发展前景充分的信心。”
从2022年下半年开始,磐拓航空对T1进行了设计优化,以实现从垂起到平飞的完整飞行包线。预计2023年底,PANTALA Concept H会进入1∶1验证机的工程阶段。
“虽然目前还没有一架eVTOL完成适航取证,但目前世界上主要的适航审定方已经对这种新类别的航空器制定了适合本地区发展的适航审定法规,并且在近期更增加了对工业方的帮助,也同时加强了互相之间的沟通和协调。”磐拓航空相关负责人表示,“行业的头部企业都为eVTOL的取证标准的制定和符合性方法的提出贡献了力量。作为一款未来将进入人口密集的城市进行载人运输的飞行器,它的取证要求必定是严苛的,我们在设计阶段即设定了目前适航审定法规要求的最高的安全标准,从而确保产品最终能够满足最严苛运行法规要求。”
交流与合作 期待的未来
“虽然还处于缩比验证机的研发阶段,但我们已经与全球一级供应商保持密切联系,并与其中一些建立了合作关系。”磐拓航空负责人表示。
在第十三届中国航展期间,昂际航电向磐拓航空交付eVTOL电动垂直起降飞行器航电系统解决方案关键组件GPM-400。本次交付的GPM-400具备16倍于目前主流航电算力的强大性能,且体积只有昂际航电上一代产品的1/4大小,未来将提供给客户完善的开发工具和国产ARINC 653操作系统。而昂际航电基于其在C919项目积累的航电A级产品的设计、研发、测试、集成和交付经验,将充分发挥自身的人才和技术优势,与磐拓航空联合定义可扩展、高安全等级的AAM航电系统。
除此之外,磐拓航空还与保时捷咨询合作解决了eVTOL的商业问题。凭借在汽车行业的多年积累以及超过350个航空业项目的过往经验,保时捷管理咨询将与磐拓航空深刻理解航空产业的完整价值流和行业特殊性,从市场洞察、前瞻战略、新能源航空产业链整合以及后续的国际化发展战略等方面展开深度合作,帮助磐拓航空提高商业模式的韧性和竞争力,为未来的市场变化和机会做好准备。
磐拓航空负责人憧憬:“无论是国内还是国外,城市内部和城市群空中交通都将是未来eVTOL的主要应用场景。如城郊、城际的接驳,医疗转运、救援等,eVTOL将大大缩减交通的时间,实现点到点的无缝连接。PANTALA Concept H将成为空中交通网络中重要的一员。”(《中国民航报》、中国民航网 记者张人尹)