?最近,航空業的嗡嗡聲圍繞著電動空中出租車、空中拼車、無人駕駛航空貨物運送等。這些概念都依賴于一類稱為eVTOL的飛機,eVTOL是電動垂直起降的縮寫。
與直升機類似,但沒有噪音和排放,eVTOL可以在不需要簡易機場的情況下飛行、懸停和降落,為多功能的新交通工具掃清了道路。由于許多eVTOL處于設計和概念驗證階段,這些輕型、可持續的飛機還沒有起飛,但當它們起飛時,它們肯定會極大地改變航空業。
eVTOL飛機市場有望快速增長。eVTOL為城市空中交通、供應鏈效率、應急響應等提供了新的機會。這就是為什么許多eVTOL制造商已經在競爭中,以在商業、民用和軍事市場取得成功。
技術挑戰
eVTOL是一種新型的交通工具。由于eVTOL使用電動機,因此與帶有內燃機動力旋翼的直升機相比,eVTOL的設計可以更加靈活。例如,許多eVTOL設計中都內置了電機,允許機翼移動,以便螺旋槳將飛行器抬離地面,然后向前旋轉以推動飛行器向目的地推進。運動對于這些飛機的設計至關重要,因為機翼結構會發生變化以垂直或水平移動飛行器。
除了為螺旋槳提供動力的電機外,eVTOL還需要一種非常特殊類型的電動機來定位電力推進系統,并移動控制飛機航向和姿態的副翼、方向舵和升降舵。可能需要十幾個或更多的電機,因此非常重視緊湊、輕便、強大的電機技術,這些技術不會給飛機帶來不必要的重量或影響其空氣動力學設計。這些要求要求無框電機具有非常高的扭矩密度,并可根據每種應用的確切性能和規格進行定制。
隨著制造商接受設計有效模型然后批量生產的挑戰,他們將需要工程合作伙伴,他們可以原型化和生產經過優化的電動機,以驅動控制機翼和螺旋槳方向、飛行控制面和其他系統的執行器系統。一旦設計完成,eVTOL制造商還需要相信他們的運動供應商能夠快速、經濟高效地擴大這些專用電機的生產規模,以滿足需求。
申請機會
eVTOL可能會變得司空見慣,并經常用于以靈活和節能的方式運送人員和貨物,以補充固定翼飛機和地面運輸模式。隨著大型航空公司、貨運公司和數十家新的初創公司投資這些不需要跑道或道路的小型電動飛機,他們設想更好地服務客戶,同時支持環保計劃、克服道路擁堵、提高運營效率并創造新的收入來源。
例如,想象一下,能夠將乘客從紐約的約翰·肯尼迪機場(John F. Kennedy airport)運送到拉瓜迪亞機場(LaGuardia)轉機,這是一次短途旅行,乘坐鐵路或擁擠的道路需要一個小時,但乘坐eVTOL不到10分鐘。或者想象一下,在幾分鐘內將零售商品、備件和其他貨物直接從倉庫運送到大城市的任何地方,而不會出現交通延誤。
雖然 eVTOL 的主要目標是快速安全地運送人員和貨物,但另一個關鍵優勢是它們的效率。大多數地面運輸仍然以化石燃料為基礎,并將持續數年。交通擁堵成倍惡化地面車輛造成的污染。渦輪噴氣發動機、渦輪螺旋槳飛機和其他基于化石燃料的飛機——除了受到簡易機場需求的限制外——生產成本高昂、噪音大,而且它們的排放對當地空氣質量和全球氣候造成有據可查的危害。
相比之下,電動飛機為公司提供了一個新的和獨特的機會,可以在更靈活的路線上提高速度和效率,最長可達100英里左右,而不會破壞環境。
eVTOL的機會正在為制造商提供動力,但主要國際航空當局尚未發布最終法規。預計 eVTOL 要到2025 年才能在商業上飛上天空,2028 年在城市地區飛上天空;但是,為了讓這些飛機屆時準備就緒,制造商今天需要努力設計它們并發展有效和高效地制造它們的能力。
要進入市場,需要證明eVTOL可以安全運行。制造商正在尋找可靠的產品和產品,包括專用的無框電機,這些電機可最大限度地減少重量和尺寸,以適應特定的安裝足跡,同時最大限度地提高扭矩密度和運行可靠性。eVTOL設計人員和制造商還需要知道,他們的電機供應商提供一致的產品質量和可靠性、長期的制造能力以及可持續的長期工程支持。
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審核編輯 黃宇
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