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空中客车公司的无人驾驶载人航空器梦想

2019-09-02李韵

无人机 2019年7期
关键词:空中客车公司空中交通网约

李韵

导读:空中客车公司非常关注无人驾驶载人航空器的发展,并且积极投身于该领域的实践,描绘了无人驾驶载人航空器美好愿景,并提出未来的发展规划。空中客车公司前期由网约直升机服务铺路,预计将于2025-2028年间启动电动垂直起降空中出租车商业运营。

愿景

早在2016年,空中客车公司启动了城市空中交通项目,对空中出租车进行研发,提出了针对大城市交通拥堵给出的解决方案。

空中客车公司在该领域的研发项目包括一种用于客运,也可运送货物的单座自动驾驶飞行器,以及可搭载多名乘客的“城市空中巴士”(CityAirbus) 概念。单座型飞行器研发项目名为“瓦哈娜”(Vahana) ,空中客车公司设在硅谷的空中客车公司A3创新中心在2016年2月启动了该项目。据空客集团论坛杂志透露,由空中客车公司内部和外部研发人员组成的研发团队已就飞行器设计方案达成一致,原型机预计将于2017年底开始试飞。

图1 空中客车公司的共享出行愿景

“城市空中巴士”概念由空客直升机公司负责研发,经可行性论证认为是可行的。这是一种纯电动飞行器,可垂直起降,采用4个涵道螺旋桨作为动力。初期的飞行将由飞行员驾驶,一旦获得监管政策规定允许,将启用全自主驾驶。

空客直升机公司和新加坡民航局合作的“天路”(Skyway) 计划为这两个研发项目提供了支持。该计划的目标是在新加坡国立大学校园范围内试点无人机配送服务。该计划于2017年年中开始,将帮助新加坡制定针对无人机飞行活动的监管框架。

空中客车公司企业发展部的乔格·穆勒表示,“一旦我们在主要大城市开始运营,让公众看到安静、零排放且价格有竞争力的空中出行方式的好处,市场的发展速度会很快。潜在的市场需求大约是空中客车公司直升机年产量的100倍,这仅是取代出租车业务量的1%飞行器需求量。”

“瓦哈娜”概念机的一个主要目标市场是优步这种网约车企业。空中客车公司A3创新中心项目主管罗丁·利索夫认为,“全球市场对这种飞行器的需求量可达百万架量级。”

空中客车公司A3于2015年成立,旨在通过孵化创新概念,从内部产生颠覆性创新。其中,一个早期项目是与优步合作扩展空中客车公司名为Voom的网约直升机业务的覆盖范围。该机构正在与硅谷的多家初创企业合作研发电动垂直起降飞行器,包括乔比航空公司(Joby Aviation) ,凯迪毫克(Kitty Hawk) 和网络航空公司(Zee.Aero) ,还有美国宇航局。

罗丁·利索夫表示:“飞行器需要的许多技术,例如电池、电机和航电系统等,现有产品已能满足需求。我们致力于尽早解决的主要挑战之一是缺乏成熟可靠的传感和避让技术。”

共享出行对于设计搭载多名乘客的“城市空中巴士”概念是关键。此概念的运营理念是乘客使用APP预定行程、选定座位,然后抵达最近的垂直起降点,和其它乘客共享出行。共享出行是降低服务价格的关键。“平摊到每位乘客身上差不多能达到和普通出租车相当的价格,但速度要快得多。”

在自主驾驶飞行器真正用于城市运输之前,有一些问题必须解决。“无论是否搭载乘客,尚无任何国家允许无人机在没有遥控驾驶员的情况下在城市上空飞行,”“天路”项目负责人,空客直升机公司工程师布努诺·特里比欧表示。

对于“天路”试点项目,空中客车公司正在研发一种自主配送无人机,以及之配套的、基于空中客车公司防务&航天公司开发的行动管理系统的基础设施。在第1阶段,多架无人机将沿预定的空中路径在新加坡国立大学校园内配送包裹。如果试点成功,第二阶段将扩展到在新加坡港为停泊的船只配送包裹。

如果“天路”试点项目取得成功,将帮助新加坡的无人机监管框架的形成,进而在新加坡开展商业无人机配送业务,以及潜在地提高公众对载人飞行器在城市空域飞行的接受度。

与此同时,空客直升机公司开发了zenAirCity商业与出行飞行器概念。在此概念中,像”瓦哈娜”和“城市空中巴士”这种安静的电动垂直起降飞行器将被集成到特大型城市的交通基础设施当中。zenAirCity概念的愿景包括一系列产品和服务,例如网约共享出行、空中出租车和行李服务、以及网络安全等。

“基于当前的技术和商业限制,大多数智能城市概念都完全忽略了空中交通,这也是为什么我们认为该领域对我们来说是一个颠覆性创新机会的原因。”zenAirCity概念提出者之一瓦西里斯·阿格里达斯表示。

未来规划

空中客车公司设定的目标是在最早2023年开始批量生产城市空中交通系统用于在某个大型城市开始试运营。

该公司当前正在研发两个城市空中交通项目,其一是空客直升机公司在空客集团总技术办公室领导下研发的“城市空中巴士”项目;另一个是硅谷的空中客车公司A3创新中心研发的”瓦哈娜”项目。空中客车公司表示,通过此前在圣保罗运营的Voom(曾用名Ponton) 网约直升机服务,他们发现拥堵城市的乘客很愿意为空中出行服务付费。“城市空中巴士”原型机计划于2018年底试飞;载人型别计划于2019年试飞。空中客车公司预计,该飞行器将具备60km的航程和120km/h的时速。其运行成本需要比轻型双发直升机低25%。

直接向空中客车公司首席技术官汇报的飞行器验证机业务主管马克·考辛2017年7月5日在伦敦举行的伦敦皇家航空学会会议上说:“用户非常愿意为空中出行支付费用,如果考虑到空中和地面出行的时间差异,空中出行有时还更便宜。”

从Voom项目中获得的数据表明,乘客愿意为快速的空中出行支付每客每分钟8~18美元的价格。

马克·考辛说,在早期获得的这些发现的推动下,研制“城市空中巴士”原型机的工作正在迅速推进。1号原型机将是一架2.2t重的无人驾驶飞行器,由8个电机驱动4组涵道螺旋桨产生动力。1号验证机将验证“城市空中巴士”的系统架构、模块化和可扩展性。该验证机的尺寸比空客直升机公司的H120涡轴直升机小一些,计划于2018年底进行试飞。

随后将测试2号验证机,2号验证机将由试飞员驾驶,计划于2019年试飞。1号和2号验证机的试飞完成后,将制造量产型的原型机。量产型的原型机计划于2022年或2023年初开始试飞。

马克·考辛说,“我们选择的路径是通过验证机的研发测试来推动技术研发,而不是传统的技术成熟度(TRL)过程。我们给验证机设定了非常激进的目标。即使所需的技术当前尚未就绪,我们采用这种方式来推动所需的技术以更快的速度发展。”

1号原型机的初步设计审查于7月4日开始,空客直升机公司目前正在制造被命名为“铁鸟”的测试平台,预计将于年底前完成。他们已经对“城市空中巴士”的1/7比例模型进行了试飞,全尺寸涵道螺旋桨组件已经在德国的一个旋翼测试塔进行过测试。

“城市空中巴士”项目的最终产品可能将是一种2~4座的飞行器,航程60km、巡航时速120km。空中客车公司面临的主要挑战是安全和环境影响,尤其是噪声问题。马克·考辛相信,让悬停工况噪声水平降低10~12dB是可以做到的。降低使用成本也是目标之一,空中客车公司的目标是使用成本需要比轻型双发直升机低25%。

图2 空中客车公司的愿景,“城市空中巴士”和其它城市空中交通概念在超大型城市运行的概念图。

“城市空中交通产业的胜出者最终将是研发电力使用效率最高的飞行器的公司,因为最终所有厂商都会采用相同的电池技术,最高性能的产品将是比能耗最低的。” 马克·考辛说。

在飞行器设计方面,一个重要的考虑是在飞行全程中客舱姿态尽可能保持水平。马克·考辛说,空中客车公司有几项已经申请专利的创意能解决这一问题。

另一个关键因素是城市空中交通系统将如何在城市空域运行。空中客车公司正在考虑自身的行业定位,是只扮演飞行器制造商角色,还是同时像优步那样运营出行服务。

在一项对城市空中交通在伦敦运营的模拟研究中,研究者假设使用160架飞行器在伦敦周边的10个起降点之间运行,希思罗机场和伦敦城市机场是其中之一。“城市空中巴士”完成两个机场之间的飞行用时在20min内,而即使在非交通高峰期,乘车也需要75min。据马克·考辛透露,航空公司客户已经对这一概念表示了兴趣,因为这是两个机场之间的一种更方便的摆渡方式。

在2018年3月的日内瓦国际车展上,空中客车公司展示了其Pop-Up概念,此概念采用模块化的客舱与模块化的车辆平台或飞行器平台组合,还吸引了计划使用火车或“超级环”在远距离上运输模块化客舱公司的兴趣。

图3 空中客车公司的工程师已经对“城市空中巴士”的1/7比例模型进行了试飞。

图4 空中客车公司从多条路径同时探索城市空中交通,空中客车公司A3创新中心正在研发”瓦哈娜”电动垂直起降飞行器,包裹配送无人机很快将在新加坡进行测试。

目前,尚不明朗的问题是具备达到飞行器性能所需的能量和功率密度的电池技术的进步速度,以及电池的充电时间。如果充电时间过长,像Pop-Up这样的模块化系统更会更有吸引力,其模块化车辆平台和飞行器平台在空闲状态下可进入充电站集中停放和充电。但汽车业的目标是让电池充电速度做到和加油的速度相当,那样的话,可能将不再需要更复杂的模块化设计。

运营服务

空中客车公司Voom希望普及直升机出行服务

作为一家世界级直升机制造企业,空中客车公司知道商业用户最想要的是搭载更多乘客。直升机使用成本高昂,多名乘客共享出行将能够分摊成本,降低直升机出行的价格。但在刺激产生足够多的需求来让直升机出行变得可承受和可持续经营方面存在不小的困难。

空中客车公司A3是空客集团在硅谷设立的创新中心,目的是在航空航天领域孵化颠覆性创新。截至目前,空中客车公司A3已公布的项目包括”瓦哈娜”单座自动驾驶空中出租车项目;以及开发商用飞机模块化可再配置内饰的Transpose项目。现在,该中心又公开了Voom网约直升机项目,这是该中心孵化的首个可能作为独立企业运营的项目。

Voom项目推出的是一项直升机预定服务。2016年,在巴西圣保罗市进行了短暂的试运营后,Voom公司在该市正式启动了商业运营。圣保罗的交通拥堵很严重,Voom公司CEO尤马·萨布拉曼尼亚介绍说,“Voom项目预计其网约直升机服务将在该市长期运营,同时继续向其它大城市扩展。”

此前的“打飞的”创业公司都是聚焦于提供高端服务上,例如周末飞往汉普顿过周末。而Voom项目的目标是通过降低价格来推动直升机出行的普及。通过聚合需求,Voom项目希望提高飞机利用率以降低服务单价。试运营结果表明,网约共享出行相比传统模式可提高飞机利用率4~5倍,尤马·萨布拉曼尼亚说。

图5 空中客车公司A3创新中心提出了一项让直升机飞行成为可负担的城市空中交通选项的倡议

图6 Voom网约直升机

选择圣保罗作为试点和首个商业运营城市的原因首先是该市乘直升机绕开交通拥堵的用户已经比较多。市内有400多个直升机坪,其中200多个经常使用,直升机保有量700余架,并建有一套完善的直升机空管系统。Voom公司与圣保罗市80%取得许可的直升机运营企业签署了独家合作协议,可提供的机型包括H125、“贝尔”-206和“罗宾逊”R44。

尤马·萨布拉曼尼亚说,“2016年夏天的试运营表明,市场需求符合预期。特别是在圣保罗这种交通拥堵严重的城市,乘客很需要空中出行以避开地面交通拥堵,因此我们关注的重点是可承受性。主要措施是提高飞机利用率和避免空机返航。Voom公司的预定平台可实现动态路径规划和拼机。这不是定期航班,但属于联邦航空局第135部分认证要求的管辖范围,网约共享模式让我们能动态地规划路径和聚合需求。如果有多名乘客在不同起降点需要乘机,直升机会实时改变路径途径这些起降点。在圣保罗,市区到机场的车程大约需要90min,交通高峰期则需要近4h,乘直升机直达仅需12min,即使绕道接载其他乘客,所需时间也在20min以内。试运营阶段的预定量比我们能够处理的数量多的多,在业务上是比较复杂的挑战但也非常令人高兴。”

由于严重的地面交通拥堵和完善的直升机基础设施,网约直升机服务在圣保罗落地相对容易。但在其它城市可能并不会那么受欢迎。2016年夏天的试运营是空中客车公司和优步合作进行的。优步公司仍在运营其UberChopper高端直升机服务,但当地居民的反对意见比较多。

凭借不同的商业模式和可承受的价格,尤马·萨布拉曼尼亚认为,Voom网约直升机服务可扩展到世界范围内的另外10~20个城市。但基本上任何人口在百万以上的城市都会有至少1条机场到市区的航线。我们认为这方面的潜力很大。而空中客车公司希望更多的出行需求和更多的飞机需求。

空中客车公司空中出租车将借鉴网约直升机运营经验

空中客车公司正在从多个方向进军城市空中交通领域,包括最先在交通拥堵严重城市推出的Voom网约直升机服务,以及针对短途空中出租车场景优化设计的飞行器等。

Voom网约直升机服务是空中客车公司在硅谷设立的科技孵化器空中客车公司A3创新中心孵化的第一个项目,现在由空客直升机公司运营。该业务在2017年4月开始在巴西圣保罗试运营。在空客直升机公司的强力支持下,该业务很快将扩展到墨西哥城,墨西哥城与圣保罗一样存在严重的交通拥堵问题,但墨西哥城还存在气候炎热和高海拔的额外挑战。

自Voom网约直升机服务上线以来,在使用圣保罗市现有的符合美国联邦航空局第135部认证要求的直升机运营商和直升机起降点,该业务达到了飞行架次200%、旅客人次220%的月均增长。现在,该服务在圣保罗的8个直升机起降点之间每天会进行数十次飞行。这8个起降点中6个位于圣保罗市中心,另外2个分别位于圣保罗市的国内和国际机场。Voom项目主管尤马·萨布拉曼尼亚说:“目前的业务量只是刚刚开始。我们从Voom项目中学到很多东西,包括客户群的出行模式,想乘直升机到达哪些地方,以及携带行李等问题,这对于我们研发新一代城市空中交通飞行器和研究其使用成本应该做到什么水平是非常重要的。大多数电动垂直起降空中出租车设计搭载4名乘客,如果乘客带的行李比较多,就会比较麻烦。”在使用Voom服务时,乘客必须告知自己打算将携带多少行李。因为如果乘客携带的行李较多,将需要更大型的直升机,这将提高运营成本。60%的乘客会携带1件及以上行李,所以我们向其中一家合作运营企业支付了用于市区-机场往返航线的直升机加装行李舱的费用。

图7 “Voom”网约直升机服务

图8 “城市空中巴士”的设计一直很注重安全和低噪声要求。

在运营过程中我们也了解到旅客想要乘直升机去哪些地方,不仅限于机场,经常有商务旅客想从城市的一端到达另一端,这对于我们未来扩展网约直升机服务覆盖网络和启用更大型的直升机非常重要。

我们也在了解乘客对于合理价格的心理预期,我们认为飞行器设计与乘客愿意支付的费用是相关的,如果设计目标是提供最低廉的单位里程成本和提高飞行器利用率而不是最优质的直升机出行服务,那么问题就是:如何在两者之间取得平衡以及新一代飞行器在其所处的价格范围内应该设计成什么样子。

空中客车公司认为,答案就是4座的“城市空中巴士”电动垂直起降飞行器。该机的长和宽均为8m左右,比空中客车公司生产的任何一种直升机都更小,其设计风格与空中客车公司的H160双发直升机相似。该飞行器将是一种强调实用性的飞机。“我们设计的不是跑车,通常乘客只会搭乘这种飞行器飞行15~30min,所以这更像是搭乘出租车。”空中客车公司城市空中交通业务负责人马留·贝贝塞尔说

“城市空中巴士”验证机重约2.2t,由8个功率100kW的西门子SP200D电机驱动,总功率比该机悬停状态下的功率大两倍。“我们仍在不断完善我们的设计,目前的电机选型过大,其它许多机载系统选型也存在同样的问题,所以还有优化的空间。” 马留·贝贝塞尔说。

为最大程度确保安全,“城市空中巴士”研发团队给飞机的主要系统都设计了很高的冗余度,这是放慢进度的主要原因之一。如果某个电机停止工作,其它电机可确保继续飞行,乘客甚至都不会感觉到异常。8个电机各自分别驱动一个定距螺旋桨,1个螺旋桨位于涵道圈内,另一个在其正上方位于涵道圈之外。涵道能增加升力性能,其形状也针对前飞状态设计为可降低阻力的流线型。

电机轴是机上唯一的机械转动部件,这对于降低飞行成本非常关键,马留·贝贝塞尔说:“我们预计“城市空中巴士”的维修只需一个人使用一台扭力计即可完成。机上的其它各系统都具备自我监测诊断能力。”

另一个重点关注的方面是乘客舒适性,尤其是起降阶段进行垂直/水平切换时。一个比较担心的问题是直升机那种机身以较大俯仰角度进行起降的姿态会让某些乘客感到不适,因此空中客车公司团队也在研究保证飞行全程舒适性的问题。空中客车公司正在申请的一项专利设计可以解决这一问题。

因为“城市空中巴士”设计用于在敏感的城市空域飞行,工程师们一直在研究如何最大程度地降低噪声。电动机的采用有助于降低噪声,采用涵道同轴反转螺旋桨设计可能会导致桨叶之间相互作用产生很大的噪声,因此螺旋桨的桨尖线速度被降低到120m/s左右,相比之下,普通直升机的桨尖线速度是210m/s左右。

“城市空中巴士”的4个容量合计100kWh的锂离子电池组被安装在驾驶舱后面的导轨上,可通过前后移动电池组来调节重心。将沉重的电池组高置也有助于提升飞行器的操控性和机动性。

空中客车公司原计划在2017年对“城市空中巴士”的推进和飞行控制系统进行了地面台架测试,计划在2018年底开始进行验证机试飞。首次试飞将在德国的多瑙沃尔特进行,后续的试飞将转到附近曼兴的军用试飞基地进行。

早期测试结束后,飞行器将改装为可选有人驾驶配置。虽然初期的商业飞行将是由飞行员驾驶的,但最终将实现无人驾驶,在预设起降点之间自主飞行。乘客可从涵道螺旋桨下面通过,螺旋桨最低点距地面1.95m,只有身高特别高的乘客才需要弯腰通过。

“城市空中巴士”的螺旋桨可在两秒内停止转动,这也能帮助缩短飞行周转间隔。让乘客在飞行器降落后能迅速下机离开。而传统直升机则需等旋翼缓慢停止后才能下机。 该机在任何时刻都携带着重达500kg的电池,因此一个关键的设计考虑就是尽可能降低结构重量。该机的机身重量只占空重的10%,电池和功率逆变器都有独立的冷却系统,但马留·贝贝塞尔认为量产型可能会采用简化的设计。电池管理系统将采用人工智能技术计算剩余电量和电池温度,使电池在后续飞行和充电的时候始终处于最佳状态温度区间。

“天气也是必须考虑的问题,今年1月我们在1.5h内取消了21次飞行。我们需要将天气因素纳入考虑,在设计上确保飞机在不利天气条件下的可靠性,”尤马·萨布拉曼尼亚说。

布莱德融资3800万美元,携手空中客车公司进军网约直升机市场

总部位于纽约的网约直升机服务运营商福莱布莱德公司(Fly Blade) 获得3800万美元B轮融资,投资者包括空客直升机公司。

该公司推出的布莱德网约直升机业务已经与空客直升机达成战略合作,用该公司的技术和运营经验支持空中客车公司将在达拉斯推出的“空客Ride”网约直升机服务。

“空客Ride”是空中客车公司和AirProxima预定平台合作在2017年启动的一项业务。该业务现在将联合使用新的品牌名称布莱德,两家公司将在某个国际市场推出直升机空中出行服务,具体在哪个国家将于年内确定。

空中客车公司下属的初创企业Voom网约直升机公司已在巴西圣保罗运营网约直升机业务,2018年3月又将业务范围扩展到了墨西哥城,计划在年内扩展到更多城市。

推出自营的Voom服务和对布莱德公司的投资是空中客车公司进军城市空中交通市场战略的一部分。开发单座的”瓦哈娜”和4座的“城市空中巴士”电动垂直起降空中出租车验证机的项目也是该战略的一部分。”瓦哈娜”验证机正在进行试飞,“城市空中巴士”验证机预计于今年底开始试飞。

图9 “瓦哈娜”

本次B轮融资领投的是不动产和投资管理企业柯罗尼北极星公司(Colony NorthStar) 和风险投资基金勒尔·希波公司(Lerer Hippeau) ,空中客车公司和莱昂特里风险投资公司(LionTree Ventures) 跟投。

总部位于洛杉矶的柯罗尼北极星公司总经理贾斯汀·常表示,“非常期待与福莱布莱德公司合作扩展该公司在美国西岸地区的业务,也将帮助后者寻找适合直升机和电动垂直起降飞行器的起降场。”

空中客车公司预计城市空中交通服务将于2025年开始商业运营

空中客车公司城市空中交通项目主管爱德华多·多明哥·普埃尔塔表示,“我们应该停止空想,开始创造,否则这永远也不会实现。开始产品研发所需的技术已经就绪,监管正在成形,供应链也做好了准备。”对于何时开始商业运营的问题,爱德华多·多明哥·普埃尔塔在2019年1月9日在圣迭戈举行的美国航空航天研究所(AIAA) 科技会议上表示,“2025年是比较合理的预测,作为业内人士我只能乐观估计,但如果2025年无法实现,那就还要再等几年。”

爱德华多·多明哥·普埃尔塔领导的城市空中交通项目部是空中客车公司在2018年设立的,旨在聚合空中客车公司旗下的多个城市空中交通项目,包括”瓦哈娜”和“城市空中巴士”电动垂直起降飞行器,“天路”无人机配送系统以及Voom网约直升机服务。

在2019年1月9日的科技会议上,爱德华多·多明哥·普埃尔塔解释了空中客车公司对城市空中交通的兴趣,以及对市场发展的愿景。爱德华多·多明哥·普埃尔塔预计,将首先从连接机场和市区的高端服务开始,随着价格的下降,城市空中交通将逐渐普及,覆盖范围将扩大到城市近郊及周边。

爱德华多·多明哥·普埃尔塔说,“我的预计是城市空中交通的累计市场规模到2032年将达到500亿。其中,不到一半的营收是飞行器采购,这意味着像空中客车公司这样的飞行器制造商不应只关注飞行器业务,还应关注产业链的其余部分。对航空产业来说,这是首次不是与其它制造商竞争,而是与其它类型的交通方式竞争。我认为有些地方会直接选择城市空中交通作为一种交通选项。”

空中客车公司Voom网约直升机服务在圣保罗和墨西哥城取得的成功证明,直升机可作为城市空中出行选项,但其高昂的使用成本限制了其普及的潜力。电动垂直起降飞行器更安静且成本更低,其替代直升机的潜力或将对空中客车公司的直升机业务产生颠覆性影响。

空中客车公司对城市空中交通的兴趣背后有2个关键因素:城市化和颠覆性创新。全球范围内的超大型城市会继续扩张。其中,许多城市缺乏支持这种扩张所需的交通基础设施,要满足交通需求,就需要在公路、铁路和航空之间选择,并且这种颠覆式创新的威胁可能来自新的竞争者。爱德华多·多明哥·普埃尔塔以计算机产业为例说:“在上世纪80年代,软件企业开始崛起,角色逐渐变得介于软件企业和硬件企业之间。30多年后的今天,这些软件企业的业务范围已经都包括生产硬件。”

在谈到优步和其它网约共享出行平台时,爱德华多·多明哥·普埃尔塔说:“空中客车公司是汽车、飞机和直升机制造商,就像当年的硬件厂商。优步就像当年的软件厂商。如果我们不采取措施,这些公司很快也会开始自己生产硬件。”

爱德华多·多明哥·普埃尔塔相信,对于波音和空中客车公司这样的制造商来说,最好的选择是改变自身在价值链中的地位、直接提供服务。“但这不是我们的强项,我们是B2B企业不是B2C企业。所以我认为我们需要改变我们的理念。”

城市空中交通能够与传统交通方式互补并提供新的市场。“城市空中交通是解决方案的一部分。如果我们能够努力获得市区到机场客流的3%~5%,就将意味着商业上的巨大成功。实现这一目标并不会需要20年。”他说。

空中客车公司认为,随着巨型城市发展出新的经济中心,城市出行需求也对商业航空产生了一些影响。对于变得越发多中心化的超大型城市,空中出行不仅需要短途的纯电动飞行器,也需要续航能力更强的混合电动飞行器。

“市中心出行需求基本单程基本都在35km内,如果覆盖范围扩展到城市外围,飞行器的续航能力则需要达到240km。” 爱德华多·多明哥·普埃尔塔说。“我相信35km外加储备航程的续航力以目前的技术水平是可以做到的。”

空中客车公司从Voom网约直升机服务中获得了很多有价值信息,通过网约共享模式提高利用率、降低了成本。“我们在Voom网约直升机服务中获得的终端用户反馈是其它制造商很难获得的。这些信息对我们制定产品策略有着难以估量的重要价值。” 爱德华多·多明哥·普埃尔塔说。在圣保罗,市区到机场的车程可能长达2h,乘直升机则只需要12min,因此许多人愿意支付更高的价格选择空中出行。我们在圣保罗和墨西哥城的乘客中60%是首次乘直升机出行,这意味着一个规模巨大的潜在用户群。

虽然像Voom这样的新的出行方式和商业模式意味着更多的直升机被用于城市空中出行。“但由于直升机高昂的使用成本,这种服务很难普及。”他说。“新的电动垂直起降飞行器将带来改变,因为其的使用成本更低。”

截至目前,Voom在圣保罗累计运送乘客人数已超1万人,现在平均每天飞行50架次,飞机利用率相比传统直升机运营企业提高了40%~60%。“我们的想法是将这一服务扩展到所有巨型城市,因此我们正在创建一个网络。同时,我们也在研发新一代飞行器,在适当的时候这些飞行器将取代现在使用的直升机。”他说。

图10 单座的”瓦哈娜”电动倾转翼垂直起降验证机正在美国俄勒冈州进行试飞。

图11 Voom网约直升机服务的成功为城市空中出租车的普及铺平道路。

图12 4座的“城市空中巴士”涵道螺旋桨电动垂直起降飞行器很快将在德国开始试飞。

“通过整合需求,我们的直升机提高利用率从而降低了价格。但直升机本身昂贵的属性不会变,在新一代的电动垂直起降飞行器能够投入使用之前,我认为我们面对的仍将是一个小众市场,容量不足以支持大规模运营。”他说。

爱德华多·多明哥·普埃尔塔塔预计,新飞行器的引入会在5年内发生。他以欧洲航空安全局(EASA) 就电动垂直起降飞行器特别认证条件征求公众意见为例表示“因为监管机构已经开始积极采取行动。”

预计首个适用于电动垂直起降飞行器的监管框架将于2019年年底成形。“很快我们将有一个用于电动垂直起降飞行器的监管框架。业内的竞争将在此后正式开始。”根据航空航天产品5~7年的研发周期来看,这意味着首批商用飞行器将在2025~2028年间投放市场。

爱德华多·多明哥·普埃尔塔说,下一步将是自动驾驶技术的引入,这将取代飞行员并能多搭载1名乘客,将进一步增加收入减少运营成本。但在欧洲航空安全局和美国联邦航空局(FAA) 制定的规则草案中并未涉及自动驾驶技术。这意味着另一个决策过程,通常需要7年左右。

爱德华多·多明哥·普埃尔塔认为,在这之后,市场才能进入“真正的大规模工业化应用时代,这可能需要等到本世纪30年代,空中客车公司预计将在本世纪30年代中期实现大规模量产、高利用率和低运营成本的目标。如果30年代中期实现不了,可能就要等到30年代后期了,但肯定会实现。”

图13 空中客车公司和奥迪在商讨对Pop.Up空/地一体模块化交通工具概念进行验证。 图:Italdesign公司

空中客车公司预计,初期的飞行器运营和支持将由该公司进行。爱德华多·多明哥·普埃尔塔说:“我们想掌握两个事情,首先是系统的可靠性和性能,必须能很好地进行业务训练和运营移交。其次是了解该业务领域的价值流,很大一部分价值在运营。”

当前,城市空中交通领域有很多项目,其中大多数是初创企业,但也有贝尔、波音、巴西航空工业公司等传统航空制造巨头。现在,有118家公司在研发此类飞行器,因为研制一台原型机并不需要太多资金,又有很多风险资本投入到这一领域。其中,有多少公司能活下来?爱德华多·多明哥·普埃尔塔估计,这一领域能容纳5~6家制造商。拿出一个概念设计需投入500~1000万美元。这一门槛并不高,这也是目前有那么多初创企业的原因。他说,“下一步拿出能够飞行的原型机可能需要5000万美元,这也不是很高的门槛。”

爱德华多·多明哥·普埃尔塔说,“要进入认证和量产阶段则会需要上亿美元,甚至10亿美元以上。我不认为有很多风险投资基金会投入这么多钱,我认为这将是很多初创企业遇到发展瓶颈的地方。我认为会出现很多合作,最终是并购,很多企业的名字将成为历史。”

安全是城市空中交通的重中之重,他说:“商业航班要求10~9量级的死亡率,巴黎地铁的安全性要求也是这一量级。社会能接受这种等级的安全标准。我们要做到尽可能安全,比商业航班更安全。”

航空管理当局将制定安全要求,爱德华多·多明哥·普埃尔塔说2019年里将会看到很多业界与监管机构共同制定关键监管要求的合作。“俗话说:跳舞的节奏快不过音乐,除非你自己弹奏。在这一领域,节奏是由监管当局掌控的。” ■

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