陳明環(huán)/ 中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心,北京市 朝陽區(qū) 100028
由于大城市人口密集區(qū)域的交通問題愈發(fā)令人擔(dān)憂,為解決前所未有的交通擁堵和日益嚴重的環(huán)境問題,城市空運的概念應(yīng)運而生。同時,隨著城市空運概念的興起,分布式和電推進等技術(shù)的成熟,垂直起降飛行器越來越多地得到了人們的關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計,僅美國就已有70多家公司開展此領(lǐng)域的研究工作,2018年一年的投資就已超過10億美元。在政策方面,EASA搶占先機,率先針對垂直起降飛行器發(fā)布適航審定文件,將助力整個行業(yè)的發(fā)展。
隨著城市空運模塊(UAM)概念的興起,分布式和電推進等技術(shù)的成熟,垂直起降飛行器(VTOL)越來越多地得到了人們的關(guān)注。在政策領(lǐng)域,EASA搶占先機,率先針對垂直起降飛行器發(fā)布適航文件,將助力整個垂直起降飛行器行業(yè)的發(fā)展。
由于大城市人口密集區(qū)域的交通問題愈發(fā)令人擔(dān)憂,城市空運模塊得到了人們的大量關(guān)注,載人垂直起降飛行器作為其依賴的主要交通工具,迎來了一次發(fā)展的機遇,德國交通部長朔伊爾更是將飛行出租視為“大公司和初創(chuàng)企業(yè)的巨大機遇”。
價格、安全和噪聲是城市空運飛行器發(fā)展的幾大關(guān)鍵因素;分布式和電推進技術(shù)以高效率、低排放、低噪聲等顯著優(yōu)勢,為垂直起降飛行器的未來發(fā)展指明了方向。目前,國外在這方面都進行了相關(guān)探索,并已經(jīng)取得了一定成果、擁有了許多的產(chǎn)品。
圖1 羅羅公司電動垂直起降飛機
在2018年英國范堡羅航展上,英國的羅羅公司推出一種電動垂直起降(eVTOL)飛機,并為其配備基于M250發(fā)動機的混合動力系統(tǒng)。該飛行器將利用M250渦軸發(fā)動機帶動發(fā)電機,為6個電動機供動力,并為電池充電?;贛250的混合動力系統(tǒng)功率從500kW到1MW不等,具備有串聯(lián)混動、并聯(lián)混動和混聯(lián)混動三種形式。這三種形式的混合動力系統(tǒng)都已于今年3月份成功通過地面測試,將為2021年上天試飛奠定基礎(chǔ)。
英國航空公司Vertical Arospace 于2018年9月10號,在英國西部的格洛斯特郡機場成功完成了本公司開發(fā)的電動垂直起降飛行器的試飛,這也是首次在英國進行飛行出租車試飛。這種電動飛行出租車配有四個旋翼,車身重量750kg, 最高時速可達300km/h, 最大飛行距離可達150km,載客數(shù)量約為2~4位,將在2022年之前完成商用的量產(chǎn)制造。
慕尼黑創(chuàng)業(yè)公司Lilium完成開發(fā)一種無人駕駛垂直起降城市飛行器,這架名為Lilium Jet的飛機由電動涵道風(fēng)扇式螺旋槳驅(qū)動,并已于2018年底完成了首飛。Lilium飛機在襟翼位置安裝了電動涵道風(fēng)扇陣列,每個襟翼裝有3個風(fēng)扇,共12個風(fēng)扇;機翼上共有24個風(fēng)扇。該飛機的設(shè)計指標為,在單個電池充電條件下,以高達300km/h的速度飛行1h。該型號飛行器預(yù)計于2020年初投入量產(chǎn)。
圖2 德國Lilium公司的電力推進垂直起降飛行器
圖3 德國Jetcopter公司最新推出的城市空中出租車
德國垂直起降飛行器制造商Jetcopter公司推出了一種5座的城市空中出租車。該飛行器由2臺500hp(368kW)電機提供動力,驅(qū)動2臺直徑200cm的空氣渦輪,以產(chǎn)生速度高達950km / h的氣流。氣流可以通過4個矢量射流裝置噴出,從而提供不同方向的動力。該垂直起降飛行器可滿足歐洲航空安全局(EASA)對新一代垂直起降飛機的要求,并將根據(jù)EASA規(guī)定進行適航認證。
圖4 賽峰的eVTOL座艙設(shè)計
在2 0 1 9年舉辦的第三屆“提升”(Elevate)峰會上,法國賽峰集團與優(yōu)步展示了一種通用電動垂直起降飛行器座艙,能夠適用于任何飛行器制造商的產(chǎn)品,確保始終如一的乘客體驗。座艙座椅和舷窗設(shè)計可以最大化每個乘客的腿部空間、私密性與視野。這一設(shè)計由位于加利福尼亞州的賽峰座艙設(shè)計與創(chuàng)新工作室研制,其將大型客機與小型公務(wù)機內(nèi)飾設(shè)計的經(jīng)驗相結(jié)合, 根據(jù)常見的電動垂直起降飛行器規(guī)范設(shè)計了完整的一體化座艙內(nèi)飾。該工作室執(zhí)行副總裁斯科特表示,通過與優(yōu)步公司合作的整個過程,工作室完成了6個全尺寸模型, 每個模型都經(jīng)過多次迭代,希望盡量減少多余的重量和成本,同時保證任務(wù)的安全性、舒適的用戶體驗以及無縫互動性。
2019年3月11日,空客公司“城市空中巴士”(City Airbus)可垂直起降無人駕駛驗證機成功完成了首次起飛測試。該垂直起降無人機外觀非常像大號的四軸飛行器,僅比普通乘用車略大,最多可以搭載四名乘客,并且能和直升機一樣垂直起降。City Airbus標準飛行速度為120km/h,選用了純電動設(shè)計,以滿足低噪聲、無排放的環(huán)保要求,并搭載了四枚140kWh的動力電池,可確保50km的最大航程,且具備全自動駕駛功能。空客方面表示,CityAirbus 未來的試飛將進一步擴展飛行包線。
圖5 空客公司“城市巴士”
圖6 優(yōu)步公司與貝爾公司合作開發(fā)的Nexus城市空運飛行器
圖7 波音極光公司UAM飛行器
優(yōu)步公司2019年5月份在洛杉磯舉辦了第三屆“提升”(Elevate)峰會,其中一架貝爾Nexus電動垂直起降飛行器的原型機成為了該峰會上最大、最亮眼的展品。Nexus是貝爾聯(lián)合優(yōu)步公司共同發(fā)展的城市空中交通飛行器,安裝有6個涵道風(fēng)扇,能夠90°傾轉(zhuǎn),以電推進系統(tǒng)公司的電池和賽峰制造的渦輪發(fā)動機組成的混合動力推進系統(tǒng)作為動力,計劃在2021開始飛行測試。Nexus現(xiàn)在可搭載4名乘客和1名飛行員,未來的目標是用自主飛行系統(tǒng)取代飛行員。
2019年1月23日,波音旗下的極光飛行科學(xué)公司研發(fā)的自主客運飛機(PAV) 原型機完成首飛。該飛行器為電推進,設(shè)計目標是具備從起飛到著陸的全自主飛行能力,航程可達50nm.(80.47km)。該原型機長30ft(9.14m),寬28ft(8.53m),共有9個旋翼,機身兩側(cè)各有4個,尾部1個,但在近期的試飛中墜毀。
由NEC與豐田投資的初創(chuàng)公司CARTIVATOR合作研制的電動垂直起降飛機驗證機于2019年8月5日首次公開試飛,此次試飛為非載人飛行,在NEC位于東京的一個10m×20m的封閉空間進行。公開的試飛視頻可見該機離地約3m,持續(xù)約1min。
該驗證機空重150kg,采用四個電機加螺旋槳。該機的機輪尺寸很大,為前三點式布局,不僅可以垂直起降,還可以在地面行駛。日本UAM項目的特點是采用PPP模式(即政府和社會資本合作),由通產(chǎn)省牽頭,提供部分資金,協(xié)調(diào)日本民航局、多家企業(yè)和院校參與研究和具體實施。目前,參加該UAM項目的企業(yè)包括優(yōu)步日本子公司、空客、波音、豐田、斯巴魯、全日空、日航、NEC、大和運輸?shù)?。日本九州大學(xué)和日本航天局(JAXA)等機構(gòu)也各自開展電動航空和電動垂直起降飛行器研究并與通產(chǎn)省主導(dǎo)的該UAM項目合作。
EmbraerX(巴航工業(yè)的一個子公司)在華盛頓舉辦的2019年“優(yōu)步空中出租車”峰會上推出了首款電動垂直起降飛行器概念產(chǎn)品。這款擁有垂直起降能力的飛行器設(shè)計理念,是EmbraerX正在研究的眾多項目中的一個。該飛行器概念的提出,是基于大量的測試及模擬實驗,尋求在城市環(huán)境中運營的最佳效果,充分考慮了高可靠性、低運營成本和更低的噪聲排放及全電力驅(qū)動和高度自動化等因素,采用了內(nèi)部集成系統(tǒng)達到最佳安全性,采用了八個旋翼設(shè)計降低噪聲同時可實現(xiàn)垂直起降。
圖8 由NEC與豐田投資的初創(chuàng)公司CARTIVATOR合作研制的電動垂直起降飛機驗證機
此外,EmbraerX還關(guān)注未來城市空運的交通管理系統(tǒng)。該項目負責(zé)人羅特布拉特表示,如果城市空運行業(yè)按照預(yù)期發(fā)展,目前使用的基于語音通信的空域管理系統(tǒng)將無法滿足無人飛行器的相關(guān)需求,需要建立新的交通管制系統(tǒng),并為此提出了“發(fā)展城市空中交通所需的六種能力”:空域程序設(shè)計,動態(tài)空域管理,飛機流量管理(空間上),系統(tǒng)用戶之間的信息交換,監(jiān)控確保飛行符合飛行計劃和飛行授權(quán)。
圖9 Embraer X發(fā)布首款電動垂直起降飛行器概念產(chǎn)品“飛行汽車”
億航智能是國內(nèi)一家全球領(lǐng)先的智能自動駕駛飛行器科技企業(yè)。2016年1月6日,億航在美國拉斯維加斯舉辦的2016 CES國際消費類電子產(chǎn)品展覽會上,全球首發(fā)全電力低空自動駕駛載人飛行器“億航”184?!皟|航”184能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起降,最高時速達80nm/1h,飛行時間為25min,無需飛行駕駛員,只需在機內(nèi)電腦中選擇目的地附近的固定起降點,即可安心乘坐。億航已在2017年與迪拜簽署了一項無人駕駛空中出租車服務(wù)協(xié)議,并在2018年實現(xiàn)億航184常態(tài)化載人飛行。
2018年底,億航智能與全球領(lǐng)先的奧地利航空集團FACC在廣州億航智能總部簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將攜手圍繞億航自動駕駛飛行器(AAV)展開進一步產(chǎn)品優(yōu)化和量產(chǎn)合作,共同推行智慧城市空中交通解決方案。億航智能是全球自動駕駛飛行器解決方案的創(chuàng)新者和專家,尤其關(guān)注在相關(guān)軟件系統(tǒng)技術(shù)以及聯(lián)網(wǎng)運行體系方面。FACC將在高科技飛行器硬件方面提供包括研制、認證、生產(chǎn)和全球售后服務(wù)在內(nèi)的強力支持。FACC和億航智能將共同推進城市空中立體交通解決方案的落地,加快空中智能出行的相關(guān)標準與法規(guī)制定,并將在奧地利建立飛行測試基地。
城市空運已經(jīng)成為了未來交通的發(fā)展趨勢,而目前針對其主要交通工具—垂直起降飛行器的相關(guān)規(guī)章、制度等還不完善,處于探索階段。
針對垂直起降飛行器的政策的需求主要存在于兩方面,一方面是用于型號審定的適航規(guī)章,一方面是針對新的非傳統(tǒng)垂直起降飛行器及城市空運所建立的新的空中管制系統(tǒng)。目前,以美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)、歐洲航空安全局(EASA)、中國民航局(CAAC)為代表的局方、民航組織機構(gòu)都早已積極布局這一領(lǐng)域。
目前,除EAS A于2019年7月2日發(fā)布了正式的適航規(guī)章外,其他組織、機構(gòu)對載人垂直起降飛行器的適航還都停留在探索和研究階段,并未發(fā)布任何正式的適航審定文件。在EASA發(fā)布該適航審定文件之前,垂直起降飛行器一直存在適航空白區(qū)域,局方只能通過借鑒小型固定翼飛機、小型直升機或無人機的適航規(guī)章來進行相關(guān)的審定工作。
由于具有分布式、垂直起降等相同的特點,載人垂直起降飛行器的適航與無人機適航有很多共同點。尤其對于電推進的垂直起降飛行器,隨著電推進技術(shù)在無人機領(lǐng)域和電動飛機領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多,該特點更加明顯。以FAA、JARUS為代表的局方、民航組織機構(gòu)雖然在垂直起降飛行器領(lǐng)域并沒有發(fā)布正式的適航審定規(guī)章,但其在無人機適航領(lǐng)域已有正式發(fā)布的成果,這也是發(fā)展垂直起降飛行器適航規(guī)章的重要積累。
美國FAA于2016年發(fā)布了針對無人機的FAR-107部規(guī)章終稿,即55lb.(約25kg)以下商業(yè)、非娛樂性質(zhì)的小型無人機使用規(guī)章。該規(guī)章于2016年8月底生效,規(guī)定只能在無人機操作者視距范圍內(nèi)進行晝間飛行,超視距飛行和在人群上空飛行無人機都被要求申請107部的豁免權(quán)。該適航規(guī)章使得美國的企業(yè)、非營利機構(gòu)及政府部門使用無人機更加便利,同時也為下一步載人垂直起降飛行器的適航打下了基礎(chǔ)。
無人機規(guī)章聯(lián)合制定機構(gòu)(JARUS)于2016年開展了開展了針對無人航空器系統(tǒng)監(jiān)管辦法的文件征求意見。該組織提出了一種基于風(fēng)險的無人航空器系統(tǒng)管理方法,在此基礎(chǔ)上,描述了無人航空器系統(tǒng)運營分類的概念,并將無人航空器系統(tǒng)運營分為三類:
類別A:低風(fēng)險運營;
類別B:特定風(fēng)險運營;
類別C:高風(fēng)險運營。
在安全風(fēng)險中主要考慮了地面人員、其他空域使用者和關(guān)鍵設(shè)施,針對無人航空器運營中可能造成的風(fēng)險大小,針對三類運營類別給出了相應(yīng)的解決措施。該規(guī)章的體系建立及分類的思想都可作為載人處置起降飛行器適航規(guī)章的重要參考。
我國也在積極布局這一領(lǐng)域,今年5月14日,中國民航局發(fā)布了《關(guān)于促進民用無人駕駛航空器發(fā)展的指導(dǎo)意見》的征求意見稿,其中提到:在2035年之前,建立包括載人在內(nèi)的無人駕駛航空交通運輸系統(tǒng)。重點開展低空無人機公共航線劃設(shè)和運行研究,組織開展垂直起降載人及物流無人機試運行,為制定適航、飛標、空管運行規(guī)則和標準提供依據(jù)。在安全運行的基礎(chǔ)上,完善無人駕駛航空商業(yè)運營模式,擴大無人駕駛航空經(jīng)營許可范圍。
空中交通管制系統(tǒng)(ATM)是飛行器在空域中安全、有效運行的必要條件。隨著城市空運的興起,無人機和載人垂直起降飛行器的不斷發(fā)展,目前使用的基于語音通信的空域管理系統(tǒng)將無法滿足空域中飛行器的相關(guān)需求,因此以美國和歐盟為代表的各政府、機構(gòu)及正在積極進行相關(guān)探索,為應(yīng)對未來城市交通的空域管理探索新的空中管制系統(tǒng)。
(1) 美國
為了建立低空空域(1000m以下的飛行區(qū)域)無人機空中交通管制系統(tǒng),美國宇航局(NASA)主導(dǎo)了“無人機系統(tǒng)空中交通管制系統(tǒng)”(UTM)項目,該項目目前已經(jīng)開始了最后階段的測試。最后的測試任務(wù)為“無人機系統(tǒng)交通管理技術(shù)能力水平(TCL)4”的無人機空管系統(tǒng)能力驗證。該任務(wù)在內(nèi)華達州里諾和德克薩斯州科珀斯克里斯蒂進行,這是美國航空史上第一次在高人口密度的城市,進行超視距條件下的無人機系統(tǒng)測試。該測試著眼于無人機系統(tǒng)在高人口密度城市地區(qū),執(zhí)行新聞收集、包裹運送和大規(guī)模應(yīng)急緩解等任務(wù)中的表現(xiàn)。
隨后NASA將把該項技術(shù)轉(zhuǎn)交到FAA,由FAA來完成無人機空管系統(tǒng)的演示試驗。FAA今年年初在弗吉尼亞州、內(nèi)華達州和北達科他州設(shè)計了三個無人機系統(tǒng)測試站,專門用于這項測試。
(2) 歐盟
芬蘭灣的U-space項目是“單一歐洲天空空中管理研究(SESAR)”的首次嘗試。該試驗將于今年6月開始,首先會在赫爾辛基展示“警察干預(yù)下的城市無人機群行動”,之后將展示同時兼顧有人駕駛飛機和無人機的七種空中管制方案,其中包括將于8月22日在芬蘭的托巴克和愛沙尼亞的穆拉斯特展示的無人機快遞配送演示。
“歐洲單一天空空管研究計劃”聯(lián)合執(zhí)行體(該組織創(chuàng)立于2007年,由歐盟與歐洲管制(又稱歐洲航空安全組織)聯(lián)合資助,主要職責(zé)是研究與開發(fā)可以推進空管現(xiàn)代化的相關(guān)技術(shù)與運營模式?,F(xiàn)有3000名空管方面的專家在為SESAR提供技術(shù)支持,目前該機構(gòu)擁有超過300個研究課題,其表示U-Space是為確保大量無人機安全、高效的進入空域所設(shè)計的一套新的服務(wù)和特定程序,這些服務(wù)依賴于高度的功能數(shù)字化和自動化。
2019年7月2日,歐盟航空安全局(EASA)發(fā)布了針對小型垂直起降飛行器運行安全的“專用條件”,這是世界上首個針對垂直起降飛行器發(fā)布的適航審定文件,屬于審定基礎(chǔ),是垂直起降飛行器適航規(guī)章中重要的組成部分。
圖10 無人機系統(tǒng)交通管理技術(shù)能力水平(TCL)定義表
圖11 EASA此次發(fā)布的4個文件
專用條件是指,如果適航部門認為提交進行型號合格審定的產(chǎn)品具有新穎或獨特的設(shè)計特點,而且有關(guān)安全性要求、營運的特殊適航要求及環(huán)境保護要求沒有包含在現(xiàn)行的適航標準中,適航部門將制定專用條件及修正案。專用條件在征求公眾意見后頒發(fā),與適航標準具有同等效力。
發(fā)布該“專用條件”的同時,EASA總共公布了4個與此相關(guān)的文件,除了政策性的“專用條件”文件外,還有一個規(guī)章解讀文件,一個用于公眾咨詢的規(guī)章初稿和通過公眾咨詢所收集到的意見和建議匯總文件。這些文件為制造商設(shè)計和制造相關(guān)的垂直起降飛行器、理解此次發(fā)布的文件內(nèi)涵提供了重要的參考。
EASA一直很關(guān)注無人起降飛行器的發(fā)展,致力于垂直起降飛機的安全運行和歐洲城市空運的發(fā)展。EASA執(zhí)行董事帕特里克宣稱:“我們正積極與業(yè)界合作,通過制定合適的技術(shù)審定標準,使得新技術(shù)(垂直起降、電動飛機等)在保障安全性的同時可以為人們的生活帶來便利。此次為垂直起降飛行器建立一套體系化的適航認證規(guī)章,將有助于實現(xiàn)相關(guān)行業(yè)在歐洲市場的公平競爭,也有助于相關(guān)制造商和投資者更加明確未來的發(fā)展方向?!蓖瑫r,EASA也與國際上的相關(guān)組織機構(gòu)建立了密切的聯(lián)系,致力于國際化統(tǒng)一標準的制定。
為滿足飛行器市場新的潛在需求,EASA回顧了150多個處于不同成熟度階段的垂直起降飛行器項目。數(shù)據(jù)表明,除了垂直起降和分布式推進之外,這些項目的共同點很少,并且CS-23(小型固定翼飛機)和CS-27(小型直升機)的規(guī)章具有顯著的差異,對于垂直起降飛行器來說,應(yīng)用任何一個規(guī)章(CS-23/27)來進行型號審定工作都是不合適的,它可能有利于某種結(jié)構(gòu)形式的垂直起降飛行器,而不利于其他潛在的創(chuàng)新概念在市場上競爭。
該“專用條件”是在CS-23部修正案5(最新版CS-23,針對小型固定翼飛機)的基礎(chǔ)上,結(jié)合公眾咨詢獲得的建議,并主要參考CS-27(針對小型旋翼飛行器)和FAA的FAR-23部,完善而來的。該“專用條件”在結(jié)構(gòu)上也參考CS-23部,由序言和A-G的7個分部組成。(A分部 總則,B分部 飛行,C分部 結(jié)構(gòu),D 分部 設(shè)計與構(gòu)造,E分部動力裝置,F(xiàn)分部設(shè)備,G分部使用限制和資料)。
通過為垂直起降飛行器建立一套通用的適航審定規(guī)章,將為潛在的申請者明確垂直起降飛行器未來的發(fā)展方向和提供公平的競爭環(huán)境。此外,它將使EASA 能夠不必依賴固定翼飛機或旋翼飛行器的適航規(guī)章,對垂直起降飛行器進行獨立的型號審定。
EASA將垂直起降飛行器“專用條件”的使用范圍限定為CS-27部(針對小型旋翼飛行器)的極限情況(成員數(shù)量,起飛重量),最大乘客數(shù)為9,最大認證起飛質(zhì)量小于等于3175kg(7000lbs)。在此之前,2018年10月,EASA就無人起降飛行器的“專用條件”開展了公眾咨詢,并與全球相關(guān)的從業(yè)人員進行了廣泛的探討。
該“專用條件”僅適用于重于空氣的小型載人垂直起降飛行器(使用升力/推力裝置來產(chǎn)生動力和提供控制)的型號審定認證。這種飛行器和傳統(tǒng)固定翼飛行器的區(qū)別是具有垂直起降能力;和傳統(tǒng)旋翼飛行器的區(qū)別是使用分布式推進技術(shù),具體地來講就是使用多于兩個的升力/推力單元來在垂直起降期間提供升力。
同時,EASA還參考CS-23部進行1~3級別智能化認證,并為未來與無人機安全標準的對接打下基礎(chǔ)。該決定是根據(jù)公眾咨詢中所收到的意見所制定的。該“專用條件”也涉及遠程駕駛能力和不同級別自主可控能力的審定,但在此次規(guī)章中這些問題并沒有得到解決。當(dāng)增加遠程駕駛和自主駕駛模塊后,機組成員部分的相關(guān)規(guī)章將僅作為參考。
目前使用的監(jiān)管框架和適航體系最初是為傳統(tǒng)的固定翼飛機、旋翼類航空器、氣球和滑翔機而設(shè)計的,主要圍繞由使用化石燃料的活塞或渦輪發(fā)動機作為動力的飛行器。隨著新技術(shù)的應(yīng)用和航空運輸新概念的發(fā)展,現(xiàn)在需要對此進行相應(yīng)的修改。EASA目前正與其顧問團隊就制定新的適航規(guī)章(RMT.0731)進行磋商,期望通過擴展或修訂現(xiàn)有規(guī)章,來應(yīng)對新技術(shù)和航空運輸新概念所帶來的監(jiān)管和審定上的變化。此次針對垂直起降飛行器特殊適航條件的制定所積累的經(jīng)驗,將有助于EASA在未來建立完備的、體系化的垂直起降飛行器適航審定規(guī)章。
為了使規(guī)章的審定要求與垂直起降飛行器進行作業(yè)活動的特點和風(fēng)險相匹配,該“專用條件”中根據(jù)預(yù)期的業(yè)務(wù)類型引入了兩個認證級別,即“基礎(chǔ)型”和“增強型”。通過這種分類,有助于安全性和操作經(jīng)濟性間的靈活調(diào)整,在飛越擁擠區(qū)域和載人的商業(yè)航空運輸時,采用“增強型”審定規(guī)章,為第三方(地面或機上人員)提供將最高安全級別的安全保護。
“基礎(chǔ)型”參考了現(xiàn)行的適航規(guī)章,特別是CS-25(運輸類飛機)、CS-27/29(小/大型直升機)和CS-23(小型固定翼飛機)。同時,EASA在飛行器分類,ASTM(美國材料實驗協(xié)會)標準中的“評估級別”,每飛行小時最大災(zāi)難性故障率等方面也參考了美國FAA的類似規(guī)章--AC23.1309-1E。EASA的結(jié)論是,由分布式推進和相應(yīng)的先進飛行控制引入的系統(tǒng)復(fù)雜性水平被認為是非常不尋常的和新穎的,即當(dāng)前的 CS-23可接受的遵守方法已不再被認為適合于確定飛行器和系統(tǒng)的安全目標。
“增強型”認證的飛行器具有最高運營風(fēng)險,即通過向第三方提供服務(wù)或通過客運而收取報酬。因此,無論乘客人數(shù)有多少,都會按照最嚴格的系統(tǒng)安全目標來要求。這些安全性要求建立在EASA對許多類似案例進行分析總結(jié)后,得出的兩個補充的評估文件之上。是否屬于“增強型”主要根據(jù)申請人提供的業(yè)務(wù)概念和對未來市場預(yù)測分析??偣灿袃煞N運營理念屬于“增強型”認證,即用于城市內(nèi)和城市間的城市客運。
隨著分布式、電推進等技術(shù)的不斷成熟,“城市空運”概念熱度的不斷上升,垂直起降飛行器的發(fā)展前景非常廣闊。為了解決城市的擁堵問題,同時也是為了迎合未來“城市空運”的發(fā)展趨勢,德國政府甚至在翻新慕尼黑中央火車站的競標要求中加入了飛行出租車停車場的要求。
根據(jù)美國紐約的國際金融服務(wù)公司“摩根士丹利”的預(yù)測,到2040年,全球城市空中交通市場規(guī)模將達到29億美元。即使謹慎估算,未來10年內(nèi)這一市場規(guī)模也將達到數(shù)千萬美元。德國咨詢機構(gòu)“霍華德合伙管理咨詢公司”(Horvath& Partners)也曾預(yù)測,2025到2049年,全球?qū)⒂?40個城市大規(guī)模應(yīng)用飛行出租;2035年時,全球飛行出租的數(shù)量可能超過23000架。
實際上,航空巨頭們早已進入了這一領(lǐng)域。不論是空客、波音、貝爾、賽風(fēng)等老牌的航空企業(yè),還是優(yōu)步、億航等新興的科技公司,都早已經(jīng)布局垂直起降飛行器的市場,并已經(jīng)有了相應(yīng)的產(chǎn)品。其中Uber公司最早提出“空中出租車共享”的概念,并計劃在2023年開展全面運營。這些產(chǎn)品大多還停留在測試階段,雖然還不具備大規(guī)模使用的條件,但是為其日后的發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。
在政策方面,美國和歐盟走在世界的最前列,目前也還是處于探索階段。由于適航法規(guī)屬于海洋法系,因此對實踐經(jīng)驗非常依賴。據(jù)統(tǒng)計,平均每周都會有一個新的申請人或公司對包括電動和多旋翼空中出租車在內(nèi)的垂直起降飛行器的審定相關(guān)事宜與EASA在德國科隆的總部聯(lián)系?;谶@些新產(chǎn)品的審定經(jīng)驗,EASA率先發(fā)布了首個針對垂直起降飛行器的適航審定文件,對各國建立完善各自的適航規(guī)章體系具有重要意義,同時也對制造商提供了重要的相關(guān)參考。
城市空運和垂直起降飛行器已經(jīng)成為了未來發(fā)展的重要方向。各飛行器制造商需要盡早的進行產(chǎn)業(yè)布局,進行行業(yè)占位,掌握發(fā)展先機。對于局方,也應(yīng)在制度領(lǐng)域及早布局,進行研究并制定相關(guān)規(guī)章。同時,法規(guī)的研究和行業(yè)的發(fā)展應(yīng)相輔相成,在實踐中總結(jié)經(jīng)驗完善法規(guī),同時用法規(guī)去指導(dǎo)、規(guī)范行業(yè)的發(fā)展。