混合动力eVTOL:当下突破航程限制的必由之路
2025-07-21王美廷纪宇晗
无人机 2025年2期

eVTOL被普遍视为未来城市空中交通的重要工具。为了突破其航程限制,混合动力垂直起降飞行器凭借其广阔应用前景,正成为推动运输系统革新的重要方案。
随着城市空中交通(UAM)成为全球交通系统创新的前沿,电动垂直起降飞行器(eVTOL)因其零排放、垂直起降、低噪声的特性,被普遍视为短途航空的理想选择。早期的eVTOL主要依赖锂电池供能,强调环保和经济性,例如,行业领先的乔比S4(JobyS4)机型宣称可实现241km的航程,弓箭手“午夜”(ArcherMidnight)机型设计航程为 150km 。然而,随着市场需求的多样化和技术的深入发展,即便是处于行业前沿的纯电动方案,最大航程及载重能力仍然受到根本性的限制。电池能量密度成为了制约eVTOL性能水平和应用场景的核心因素,同时对eVTOL的适航认证造成了一定影响。大规模部署eVTOL所需的充电基础设施在很多国家也是一个难以逾越的障碍。尤其是对于需要更高性能的军用和长距离商业应用场景,纯电eVTOL的短板更加明显,因此行业内已有一部分玩家开始转向混合动力技术方案。
eVTOL与直升机动力系统的区别
在动力系统架构方面,现代eVTOL与传统直升机存在显著差异。传统直升机一般只有1个旋翼提供升力,而eVTOL普遍使用6个以上的分布式旋翼。这种设计差异源于几个关键考虑:首先是安全冗余要求,根据FAA的适航标准草案和EASA的SC-VTOL特殊条件,eVTOL必须能够在任意推进单元失效的情况下维持安全飞行和着陆的能力。分布式电推进系统可以增加推进单元的数量,在单点失效的情况下仍能保持足够的升力和控制能力。……
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