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还记得 Uber 之前的生活吗?从街角伸出胳膊搭出租车,现在看起来几乎是古怪的。交付也是如此。虽然联邦快递继续放弃目录,但亚马逊领导的上门送货上门的爆炸式增长,将你想要的一切从互联网上送到,使我们处于一场疯狂的新革命的边缘,将东西从A点运送到B点。
这场革命将发生在道路上,其关键将由优步、亚马逊等共享。是时候认识eVTOL飞机了。
背景——eVTOL(发音为 eee-vee-toll)是电动垂直起降的缩写,它不是一个全新的概念。
有些人可能称eVTOL飞机为“飞行汽车”,但它们更准确地称为电动直升机。普通直升机是垂直起降(因为它垂直上下起飞,而不是像飞机那样在跑道上滚动),如果你让它电动化,那么它就是 eVTOL。
基本上,DJI 或 Skydio 的每架现代消费级无人机都是微型 eVTOL。这些小型无人机擅长携带相机或疫苗等小型货物,但现在 eVTOL 越来越大。大得多。
Joby Aviation 的 eVTOL。第一架原型机于2015年首飞
随着初创公司和老牌航空航天公司争先恐后地开发自己的飞机,如今大多数eVTOL新闻都集中在筹款和新的合作伙伴关系上。围绕eVTOL的技术发展速度几乎与消费级无人机背后的技术一样快,而且资金正在流动。
eVTOL制造商Joby Aviation通过SPAC合并筹集了16亿美元,从Uber、贝莱德和富达那里获得了新资金。Joby 还与丰田建立了战略合作伙伴关系,最近还收购了 Uber 新生的 eVTOL 部门 Uber Elevate。
UPS 宣布计划从 Beta Technologies 购买 eVTOL 飞机,以“更快、更可持续地运输对时间敏感的货物”。
与此同时,德国eVTOL公司Volocopter聘请了戴姆勒前首席执行官Dieter Zetsche博士担任顾问,并将戴姆勒、英特尔、大陆和吉利列为投资者。它筹集了超过 3.22 亿欧元用于开发客运和货运飞机。它还与新加坡合作,在这个城市国家推出电动空中出租车服务。
几乎每家大型航空航天公司都有eVTOL游戏。这包括但不限于:
空中客车公司:它拥有2019年5月首飞的CityAirbus技术演示器,以及名为Vahana的单座自主飞行器。
波音:它有一家名为Wisk的自主eVTOL合资企业。
贝尔直升机:它有一架名为Nexus的客运eVTOL。
EVTOL代表什么?
eVTOL是电动垂直起降的缩写。垂直起降是一个标准术语,用于描述垂直着陆和起飞而不是滚下跑道的直升机和倾转旋翼飞机(如 V-22 鱼鹰)。
“e”表示该飞船由电力驱动,而不是更传统的内燃机。这就像标准汽车和特斯拉等电动汽车之间的区别。
什么是垂直起降?
垂直起降是一个包罗万象的术语,用于描述垂直起飞而不是滚下跑道的飞机。它甚至包括一些古怪的飞行器,如推力矢量鹞式跳跃喷气式飞机或F-35B——尽管这两种飞行器通常都是作为STOVL飞行器(短距离起飞垂直着陆)操作的,因为它们在直线起飞时不能携带太多武器,这对战斗机来说不是很有用。
垂直起降和直升机有什么区别?
直升机是一种垂直起降飞机,通常通过飞机上方的旋转叶片产生升力和向前推力。
这架 eVTOL 飞机的载货能力为 1,400 磅。
UPS不间断电源
其他类型的垂直起降包括V-22鱼鹰使用的倾转旋翼机设计和许多eVTOL飞行器。在这种情况下,垂直方向的旋翼使飞行器升空(如直升机),但随后旋翼向前倾斜以帮助飞机更像普通飞机一样运行。机翼产生更大的升力,而不是旋翼单独进行。
EVTOL是如何工作的?
由于材料科学、电动机和电池技术的最新进展,电动飞机比以往任何时候都更可行。通过将多个电动机与螺旋桨和大型机载电池相结合,电动飞机可以安全地将乘客和货物运送到 150 到 250 英里,具体取决于飞机和有效载荷的要求。
eVTOL有三种不同的操作方法。
V-22 Osprey 和 Joby Aviation 飞行器使用的倾斜推力方法。在这种情况下,螺旋桨可以改变位置,从提供使飞机升空所需的所有升力到向前位置。这会产生推进力,而更传统的机翼则提供升力。
然后是升降机和巡航版本,其中几个道具像直升机一样提供升力,而第二个固定电机提供向前推进。
最后,还有多旋翼系统,其工作原理类似于DJI无人机,您可以在附近飞行,多个固定旋翼通过向前倾斜飞行器来提供向上的升力和向前推力。
所有方法都有其优点和缺点,但倾斜推力是eVTOL公司开发用于长距离移动乘客和货物的车辆的更受欢迎的选择。与其他设计相比,倾斜推力有望实现更长的航程和更高的有效载荷,权衡主要与工程复杂性有关,由于电机设计的最新进展,这些复杂性似乎是可以解决的。
“倾斜推力,无论是通过发动机的完全旋转,还是仅仅通过轮毂和叶片,都是出于几个简单的原因,”Guidehouse Insights高级研究分析师Christian Albertson告诉Inverse。“通过向前旋转推力,或脱离垂直推力并通过额外的发动机接合向前推力,不仅可以提高飞机的速度,还可以增加航程。”
“如果你看一下这种飞机的设计,它们有机翼,在向前飞行时像标准飞机一样飞行,可以提高速度。这也允许增加航程,因为与在扩展直升机类型配置中悬停或向前飞行相比,保持飞机向前飞行所需的功率更少,“艾伯森说。
哪些公司正在开发EVTOL?
传统航空航天公司和新创业公司都在研究用于各种应用的eVTOL飞机。这里无法一一列举,但一些较大的公司包括:
Joby Aviation已经筹集了超过10亿美元,并在纽约证券交易所公开交易。它拥有 1,000 多次成功的试飞,与丰田建立了战略合作伙伴关系,并正在开发一个商业空中出租车网络,将于 2024 年在美国推出,然后扩展到全球。
Lilium 正在开发一种 7 座飞机,在倾斜的河岸上有 36 个管道风扇,并于 2024 年在佛罗里达州开始提供 14 个地点的空中出租车服务。
Beta Technologies 已与 Uber-For-Helicopters 初创公司 Blade 签署了一项协议,提供 20 架飞机,以及将飞机出售给 UPS 进行货物交付的协议,第一批飞机将于 2024 年抵达。
欧洲飞机制造商空中客车公司(Airbus)正在开展各种eVTOL项目。
Wisk Aero,波音公司和Kitty Hawk Corporation的合资企业。
贝尔直升机,领先的直升机制造商。
Volocopter是一家初创公司,拥有知名人士(戴姆勒前首席执行官Dieter Zetsche博士是董事会成员)和知名投资者,包括戴姆勒、大陆集团和英特尔的风险投资部门。
亿航,一家中国创业公司。
Jaunt Air Mobility使用更传统的直升机式旋翼,并带有额外的前向旋翼进行推进。
EVTOL飞机有什么用途?
如果你把eVTOL看作是一架(更环保的)飞行直升机,那么它们的用途是相似的——尽管人们希望驾驶它们会比现在的直升机便宜得多。
它们可用于在城市周围和城市之间运送乘客和货物;警察、消防和 EMS 急救人员;或广泛的军事和科学应用。
基本上,如果您需要将某人或某物放在空中,eVTOL可以做到。
我什么时候可以坐飞机?
eVTOL方程式仍有许多活动部分(双关语),但最大的障碍是监管。为了获得商业客运旅行的批准,飞机制造商需要向美国联邦航空管理局等政府机构证明他们的飞机非常安全。
2018年展出的优步eVTOL“飞行出租车”模型。
对于像eVTOL这样的新飞机,这个过程可能需要很多年。也就是说,包括 Joby Aviation 在内的几家 eVTOL 公司认为,他们最早可以在 2024 年开始商业客运旅行。
E-VTOL能走多远,有多快?
它们都略有不同,但Joby Aviation的飞行器相当具有倾斜推力eVTOL的代表性。该公司表示,其五座飞行器的最大航程将超过150英里,最高巡航速度为每小时200英里。
它的翼展为 38 英尺,长 21 英尺,可以在海拔 15,000 英尺的地方运行。它采用六个可倾斜的电动机单元,悬停时在 100 米的距离内仅产生 65 dBA 的噪音。它的总重量额定值为 4,800 磅。
该公司表示,其飞机可以在短短15分钟内将乘客从洛杉矶国际机场带到奥兰治县的纽波特海滩,车程约44英里。从德克萨斯州普莱诺到达拉斯市中心的 20 英里通勤可以在 10 分钟内完成。