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航空制造业新蓝海:“飞的”有多“香”?
来源:《中国民航报》2020-08-28 15:09:00

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Vahana

当城市地面交通越来越拥堵的时候,人们开始梦想可以“打飞的”。不同于前几年,涉足城市空中交通(Ur?banAirMobility,简称UAM)的多为初创公司,如今,越来越多的传统航空制造巨头们开始在该领域发力,以期抢占未来市场的制高点。据摩根士丹利测算,到2040年,全球城市空中交通产业将达到1.5万亿美元的规模。

城市空中交通是航空业的一个术语,是指高效、安全的空中交通系统,从小型货运无人机到载客的空中出租车,都能在人口密集的城市上空运行。换句话说,在不久的将来,智能直升机和无人机会为人们提供城市内的客运与货运服务,既安全又高效。根据目前情况来看,人工智能发展迅速,这样的空中交通系统有望依靠电力和互联网技术,全部实现自动化运转。相对于传统的运输飞机、直升机而言,城市空中交通更倾向于点对点、门对门的运输。

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City Airbus

做好技术铺垫

前不久,霍尼韦尔宣布成立新业务部门,致力于发展无人机系统(UAS)和城市空中交通(UAM)。无人机系统业务部门将传承霍尼韦尔在这些新兴市场的势头和领导力,并利用霍尼韦尔在技术、软件、服务和认证方面的专业知识来满足客户的需求。

霍尼韦尔航空航天集团认为,城市空中交通和无人机系统在未来的航空航天行业中将会扮演日益重要的角色,在城市纯电动空中出租车、混合动力货运无人机、可选驾驶模式飞机、货运无人机以及所有相关产品中都有应用潜力。霍尼韦尔已经为这些市场做了许多技术铺垫,更做好了充分的准备,继续发展产品组合,以满足客户的需求,并助力创造自动驾驶航空和城市交通的未来。

据了解,新部门将进一步拓展霍尼韦尔不断增长的城市空中交通解决方案组合,并重点着力于软件开发,从而推动新产品的快速开发和测试,例如:电传自动驾驶系统,确保即使飞行员长时间不采取手动操纵,依然能够保持飞机的稳定性;探测和躲避算法,确保飞机在迎面而来的交通流中实现自动飞行;人工智能软件,追踪着陆区,确保每次精准垂直降落。

霍尼韦尔是城市空中出租车和货运飞行器以及其他类型飞机领域的系统提供商,其解决方案涵盖集成航空电子设备、飞行控制、纯电和混合电动推进系统,驱动产品和机舱环境控制系统,并与Pipistrel,VerticalAerospace,Volocopter和JauntAirMobility等诸多处于业内领先地位的企业积极开展合作。

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罗·罗垂直起降飞行器

探索高端个人城市交通工具的未来

2017年,波音收购了飞行器公司Aurora,加速了电动飞行器的研发速度。Aurora创办于1989年,在自动驾驶大型无人机方面处于业界领先地位。2019年1月,Aurora在美国弗吉尼亚州成功完成了首款垂直起降载人自动飞行器的试飞,这款自动飞行原型飞机展示了从起飞、爬升、悬停到下降、着陆的自动功能。波音认为,这是其推进UAM计划中的里程碑。

2018年范堡罗航展期间,波音宣布与人工智能公司SparkCognition达成合作,共同开发无人机系统交通管理解决方案,为城市空中交通的未来机动性提供支持。同时,波音宣布成立新部门BoeingNeXt,这是一个面向未来民用运输解决方案、定义旅行和运输业未来的孵化器组织。BoeingNeXt将着力在无人自主飞行、智慧城市、先进推进系统等领域进行投资和研发活动,以成熟的技术承担客运和货运任务,应对未来交通运输挑战。

据了解,波音与SparkCognition共同开发的SkyGrid平台使用区块链技术,支持人工智能AI的动态流量路由、数据分析和网络安全功能,将超越无人机系统(UAS)流量管理(UTM)。该平台将使SkyGrid客户能够使用UAS安全地执行各种任务和服务,包括包裹递送、工业检查和紧急援助,为快速增长的城市空中交通行业提供突破性的技术。

另外,波音公司正与保时捷公司合作开发一款能够在城市运输乘客的概念电动飞行汽车,这是一种用于城市交通的电动垂直起降飞行器。保时捷和波音公司将精密的工程、风格和创新结合在一起,以加快全球城市空中交通的研发速度。双方将充分利用各自独特的市场优势和见解,探索高端个人城市交通工具的未来。

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Pop.up

运输工具行动能力空间化

和许多公司一样,空客也认为飞行化是未来城市交通合理的发展方向。在拼命立交化的公路交通无法继续争取空间后,运输工具本身行动能力的空间化,将成为必然趋势。空客的城市飞行交通系统计划包括:CityAirbus、Vaha?na、Popup、Skyways以及Voom。其中Vahana、CityAirbus和Popup都是空中客车城市空中交通系统中飞行器的候选者,而Skyways和Voom则是空中客车城市空中交通系统所需的城市网路的探索者。

全电动自动驾驶垂直起降飞机Va?hana在2018年初就成功完成了首次测试飞行。Vahana通过利用电力推进、能源存储和机器视觉方面的最新技术,实现全民化个人飞行,并满足日益增长的城市交通需求。为此,空客提出了一个城市单人飞行器方案,并为其起了一个非常富有历史意味的名字——Vahana,相传这是印度神话中神灵的坐骑或乘坐工具。

在2017年第87届日内瓦国际车展上,空客和意大利著名设计公司Ital?design首次推出全球第一款模块化、全电动、零排放的概念交通工具系统Pop.Up,该系统旨在缓解超大型城市的交通拥堵。Pop.Up设计的模块化系统充分利用了地面和空域以达到多模块化的交通运输方式。简单来说,Pop.Up就是一个可以容纳两人的胶囊式客舱,连接着两个不同且独立的电动推进模块(地面模块和空中模块),它可以从底盘上分离出来,安装在一个巨大的四轴飞行器上,把它举到空中。它还可以与其他公共交通工具(如火车或超级高铁Hyperloop)进行整合。Pop.Up结合了地面小型双座车辆的灵活性与垂直起落飞行器(VTOL)的自由度和速度,同时连接了汽车与航空领域。

空客有两个创新中心,第一个创新中心在美国硅谷,建立于2015年,主要研发未来概念空中出行方式。2017年底,空客在中国深圳创立了其全球第二个创新中心,计划在飞行汽车、新能源、城市空中交通等方面发力。

大咖云集

据了解,目前,除了空客、波音、霍尼韦尔外,发动机制造商罗·罗、赛峰等也已投入到城市空中交通的研发中。

在2019年消费电子展上,一架贝尔Nexus电动垂直起降飞行器的原型机成为最大、最亮眼的展品。Nexus是贝尔联合Uber共同发展城市空中交通项目的产品。据了解,Nexus安装有6个涵道风扇,能够90度倾转,以EP系统公司的电池和赛峰制造的涡轮发动机组成的混合动力推进系统作为动力。Nexus现在只能搭载4名乘客和1名飞行员,未来的目标是用自主飞行系统取代飞行员。

英国发动机制造商罗·罗在2018年也已经设计了一款飞行出租车的推进系统,并开始寻找合作伙伴。同时,其已开始了电动垂直起降车辆和飞行出租车的研发计划,它可以搭载4人~5人,速度为每小时402公里,飞行距离约为804公里。

2018年中,赛峰开始测试100千瓦级的混合动力分布式推进系统,最近还公布了500千瓦级的电动机,并提供了一款基于改进型“阿蒂丹”3(Ardiden3)涡轴发动机的混合动力系统。同时,赛峰也与霍尼韦尔航空航天、Uber等企业开展广泛的合作,推进混合动力系统和电动力系统飞行器的设计。

德国电动垂直起降飞行汽车公司Volocopter成立于2011年。去年,Volocopter获得英特尔、戴姆勒和沃尔沃等品牌的5500万美元融资。此前,Volocopter生产的电动垂直起降客机VoloCity需要飞行员在空中人工操作。而现在,Volocopter正与AirMap等公司合作,寻求无人驾驶的可行方案,最终实现空中出租车的自动化驾驶。

7月15日,来自中国的亿航智能宣布,其成功完成了载人级自动驾驶飞行器“亿航216”的首次公开载人飞行演示。在亿航智能发布的视频中,有4名乘客乘坐“亿航216”在烟台市上空游览。亿航很早涉足城市空中交通领域,是首家将自动驾驶飞行器商业化生产的公司,成立于2014年,除了客运无人机外,亿航还设计生产了运行高度在914米以下,可应用于电力、物流等领域的中小型多旋翼无人机。此外,亿航还尝试建立一个完整的城市智能系统,由指挥控制中心下达指令,管理城市中运作的数十架无人机。除了基础运输功能外,这些无人机还具备智能监控功能,可以帮助市政部门完成交通管理、应急救援等任务。(《中国民航报》、中国民航网 记者柏蓓)

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