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首架国产载人电动垂直起降飞行器即将首飞
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2023-08-22 首架国产载人电动垂直起降飞行器即将首飞

来源:御风未来
今年和明年都被视为eVTOL的关键年份,将迎来行业拐点。

“中国通用航空即将迎来变道超车的新机遇。”御风未来创始人兼CEO谢陵表示,随着国产大飞机C919商业化成功,及新能源技术在航空产业的应用,产业端将带来更深刻的革命。

曾参与过C919、运20等国家重点型号项目的谢陵,很早就有这种预判,并于2015年开始创业,并从智能无人飞行器行业扩展到eVTOL领域,为未来城市立体交通空中出行提供解决方案。

eVTOL全称为electric Vertical Take-off and Landing,即电动垂直起降飞行器。它使用纯电能源,起降不需要跑道,并且可以实现智能化全自主飞行,不需要飞行驾驶员。eVTOL拥有的低碳环保、低噪声、高安全性等特点,使其被普遍认为是未来城市低空出行最好的交通工具。

经过近两年时间探索,谢陵团队开始交出答卷。今年3月,御风未来的首架全国产电动垂直起降飞行器M1完成下线。经过近半年的各项地面测试,目前M1各项测试已基本完成,接近可飞行状态,不久将择期首飞。

在谢陵看来,今年和明年都被视为eVTOL的关键年份,将迎来行业拐点。

技术驱动出行变革 飞机电动化让立体交通成为可能

受益于新能源汽车的技术外溢,尤其是三电系统,电池、电机、电控技术的发展为飞行器电动化提供了基础,让飞行器分布式动力设计和智能化设计成为可能。

这主要体现在以下几个方面:

1、机械机构更简单:区别于直升机集中动力和复杂的机械机构,分布式动力可以把动力从一两个发动机分布到四个八个甚至是二十个动力系统当中。

这就带来两个便利:一是可以让飞行器装配体积更小重量更轻的电机,并通过软性电缆线将电能传导至分布在各个旋翼处的驱动电机上,省去了一大部分机械传动装置。二是飞机装上更多的电机和旋翼组能让飞机有更高的动力冗余,让飞行器在部分电机失效或旋翼停转的情况下仍有足够的动力保障飞行安全,同时用更多的小旋翼提供同样的动力情况下可以使得飞机的控制响应更好,从而在飞机的抗风性能和乘坐品质上得到更好的控制。

2、智能化。等同于新能源汽车自动驾驶,基于电动化带来的飞行器智能化设计,可以让飞行器根据当前飞行环境实现自主飞行,搭配上完善的地面CNS系统(通信导航监视)、智能航线分配系统等智能化的低空空域管理基础设施,实现未来高密度、高频次空中交通网飞行的需求。同时,通过系统自主决策飞行可以最大化减少人为误操控的风险。

3、综合成本低。分布式动力带来的更简单机械结构让eVTOL有更低的制造成本和维护成本,而智能化带来的无人驾驶也将省去飞行员的成本,座位给了乘客,纯电动力又省去了航空燃料的成本。

4、环保。由于使用纯电动能源,eVTOL未来将实现零碳排放。并且由于没有燃油发动机,加之相较于直升机更小的旋翼,也会带来更小的噪音污染。

正是基于上述优点及产业端技术推动,eVTOL赛道吸引了多个玩家涌入。除了波音、空客和巴西航空这些航空头部企业,也吸引了大众、吉利和小鹏等汽车行业巨头,当然也包括Joby、Archer、亿航等国内外与御风未来一样的新创公司。

政策鼓励低空经济发展 2023成中国eVTOL产品化元年

eVTOL的产品业态,决定了其后续发展势必与国家监管政策息息相关。除了技术上的储备逐渐成熟,eVTOL产业在政策支持上从中央到地方各地也有了动作,为国内eVTOL相关企业提振了信心。

在国家层面,2021年2月中共中央、国务院正式印发的《国家综合立体交通网规划纲要》显示,2021-2035期间推进智能化通用航空器应用,推进空中交通服务。2022年4月交通运输部、科学技术部发布《交通领域科技创新中长期发展规划纲要(2021—2035年)》,要求部署新型载运工具研发:突破飞行汽车研发、突破飞行器与汽车融合等技术。2021年国家批复湖南、江西、安徽三省为全域低空飞行试点省份。

从地方层面来看,去年以来,安徽、深圳、上海等多地相继出台文件,为低空经济的发展提供政策支持和产业扶持。今年7月31日,深圳市宝安区出台《深圳市宝安区关于促进低空经济产业发展若干措施》,鼓励企业开展包括eVTOL起降场的低空经济相关基础设施建设,支持开设eVTOL载人应用场景航线,支持eVTOL企业申请适航审定,推动eVTOL整机研发、制造和运营项目落地,并真金白银拿出多项千万元级补贴支持这些措施落地。同时,还计划于今年10月正式开通全球首条从深圳湾区之光到珠海日月贝的往返eVTOL航线,让这条原本约需3小时车程的路线,变成了单程仅需20分钟,这将为未来城市通勤模式提供一个非常好的样本。

首架全国产载人电动垂直起降飞行器已下线 首飞在即

今年3月,国内空中出行创新企业御风未来的首架全国产电动垂直起降飞行器M1完成下线。经过近半年的各项地面测试,目前M1各项测试已基本完成,接近可飞行状态,不久将择期首飞。

M1是一款拥有20个旋翼的复合翼飞机,使用纯电能源。5座载人设计、可高效飞行250公里、巡航速度达到每小时200km,未来将主要用于解决城市内、城市间的短途空中出行需求。

首飞成功后,这款飞机将成为我国首架自主研发、全国产化的2吨级电动垂直起降飞行器,在电动系统、飞控系统、复合材料等三个核心环节全部实现国产化,完成中国企业在全球eVTOL赛道“全国产化”里程碑式的突破。

动力系统是飞机的“心脏”。在eVTOL涉及到的电池、电机、电控等电动系统上,御风未来已经全部实现了国产化。目前正在与国内相关供应链深度合作,共同研发适用于航空的国产三电系统。

在飞行器最核心的“大脑”飞控系统上,御风未来团队坚持自主研发符合适航标准的国产飞行控制系统,一方面确保eVTOL安全性,另外一方面牢牢把核心技术掌握在中国人自己手里。公司核心团队有参与研发C919飞控的经验、对飞控系统安全性和适航要求的深刻理解,加上在过去7年多的中小型eVTOL的持续实践验证,掌握了高安全性飞控设计关键技术、形成了丰富的仿真工具链。

在飞机的“骨架”和“皮肤”上,即飞机的机身复合材料上,御风未来的这款飞机使用全国产碳纤维复合材料,将带来更低的经济成本优势。

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