歐盟航空安全局(EASA)今天發布針對新型垂直起降機型(VTOL)的適航審定框架文件,針對多旋翼、傾轉翼、傾轉涵道風扇、混動、電動等新型垂直起降機型有了適航框架指導,該新政策收益最大的當然是之前一直存在適航空白的電動垂直起降機型(eVTOL)。這是在去年10月發布的意見徵求稿上制定的。EASA成為全球範圍內第一個發布eVTOL適航審定正式政策的民航管理機構。
關於本次適航框架文件的EASA官方說明:
2019年7月2日,歐盟航空安全局(EASA)發布了第一個框架文件,以實現混合動力和電動垂直起降(VTOL)飛機的安全運行。EASA局長PatrickKy宣布:「我們正積極與業界合作,制定正確的技術要求,以利用新技術為社區帶來安全和環境效益。為這些新概念機型的適航認證建立一套共同的條件,將實現歐洲市場的公平競爭以及使得製造商及其投資者對未來預期更加明確。」
今天發布的最終特殊適航審定條件的文件為製造商開發創新類VTOL飛機提供了框架。它適用於小型的載人VTOL飛機,其中升力/推力裝置用於產生動力提升和控制。小類包括座位數不超過9座、最大起飛質量不超過3175千克的此類飛機。特殊審定條件於2018年10月發布徵求意見稿,供公眾諮詢,並與全球利益相關者進行了廣泛的磋商。認證目標取決於操作類型,以便提供靈活性和成比例,並使行業明確了解其設計目標。
在這種特殊情況下引入了兩種認證類別,即基本型和增強型,並與預期的操作類型相關聯。適航性和操作類型之間存在直接關係,例如在目視規則(VFR)或儀表規則(IFR)運行時,對應的適航性就不同。引入此附加條件可在設定安全目標時提供更大的可擴展性,並允許在飛越擁擠區域和載人的商業航空運輸時,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。然後,運行規則可以建立在已經成熟的現有飛機的安全水平基礎上,並根據當地特殊情況進行調整。EASA將與其國際夥伴合作,共同努力實現共同的適航標準。
目前的監管框架最初是為傳統的固定翼飛機、旋翼類航空器、氣球和滑翔機而設計的,主要圍繞由使用化石燃料的活塞或渦輪發動機作為動力。隨著新技術和航空運輸新概念的發展,現在需要重新審視這一適航審定框架。EASA目前正在與其顧問委員會就新的適航工作任務(RMT.0731)進行磋商,以制定適航規則或修訂現有規則,以解決新技術和航空運輸新概念,目標是靈活並調整監管框架,符合基於性能表現的法規原則,通過應用此次VTOL特殊適航條件獲得的經驗將納入規則制定過程。(來自電動航空報導微信公眾號)
以上官方說明原文:https://www.easa.europa.eu/newsroom-and-events/press-releases/first-building-block-enable-safe-vtol-operation-and-new-air#group-easa-related-content
本次發布的適航文件下載連結:
https://www.easa.europa.eu/document-library/product-certification-consultations/special-condition-vtol
拓展閱讀
2018年10月15日,歐洲航空安全局(EASA)就一新的適航標準提出公開諮詢,該標準將使小型垂直起降(VTOL)飛機獲得認證。這是開發VTOL監管框架的第一部分,以實現歐洲空中計程車和電動垂直起降(eVTOL)飛機的安全運行。
新標準希望適用於攜帶人的垂直起降飛機。在初始版本中,飛行器要求為最大2,000千克起飛重量 5座或以下。
在該特殊條件生效前,根據規則制定程序還要進行進一步磋商等步驟。但草案初版明確表明要避免現有直升機在設計和操作方面固有的弱點,並且要採用基於性能的認證方法。
對包括電動和多旋翼空中的士在內的VTOL飛機制定適用的規章的確是當務之急,每周都會有一個新的申請人或公司就這一話題與EASA在德國科隆的總部聯繫。該特殊條件將適用於德國Lilium公司研發的矢量推力噴氣式飛機以及德國Volocopter公司的多旋翼飛機(以及多個在研發的VTOL機型),EASA已經在這兩款飛機上做了很多工作。
機型盤點
A³Vahana是由空中巴士打造的一款全尺寸原型自行駕駛電動8-prop傾斜翼飛行器,已於2018年1月完成了首次試飛。它主要是搭載單名乘客或單個貨物沿預定的飛行航線飛行。A³Vahana的目標是成為專門用作城市交通的單人(最終雙人)坐式空中計程車。
該車輛使用8個60馬力45千瓦電機安裝在前、後傾斜機翼上,其大約1/3的質量是它的電池(≈272Kg)。它的傳感器套件包括了攝像頭、主動雷射雷達和雷達。同時,它有一個應急座椅和一個彈道降落傘,即使在低空也能工作。
空中巴士公司計劃到2020年建成一架樣機投入生產,每年的飛行時間超過10億小時的。
aG-4是一種概念飛機,最初是由一群STEM學生發起,2018年aeroG航空公司完成了載人客機的設計和規格。
aG-4將使用兩臺1,000馬力的渦輪發動機為轉子產生電力,而發動機通過機身兩側的旋轉噴嘴排出的廢氣將在垂直起飛、過渡和巡航模式下產生推力。除了由管道產生的升力之外,該飛機還被設計為提升體。飛機將自動飛行。它還將利用三個OLED屏幕,顯示從機身外部拍攝的圖像,將乘客的視覺和想像力與玻璃艙的錯覺結合在一起。
目前,這家小型創業研究公司正在尋找專業合作夥伴關係,以進一步將這款飛機發展成現代和即將到來的eVTOL市場。
Project Zero是由Agusta Westland創建的全電動混合傾斜旋翼/翼內風扇技術飛行器。該飛機於2011年和2012年多次在AgustaWestland的Cascina Costa設施內安全區域飛行。
在巡航期間,機翼提供了大部分升力,混合機身和轉子周圍的護罩也發揮了作用。升降副翼在向前飛行中提供俯仰和滾轉控制,而小翼和短v尾提供橫向/方向穩定。飛機設計有可分離的外機翼用於短程任務,主要在直升飛機模式下執行。發動機也不需要氧氣,這樣飛機就可以在極高的海拔或受到嚴重汙染的環境中飛行,比如火山爆發或其他有毒環境。
Project Zero的整個開發過程非常隱秘,並且幾乎沒有發布任何規範。
AirisOne是一架5人乘坐的eVTOL飛機,專為城市環境下的短途飛行而設計。
它將使用一個直徑為直徑3.7米的反向旋轉同軸提升風扇(每個階段有9個葉片)用於起飛,以及一系列8個用於翼飛的鉸接式推進器。其航程為322公裡,巡航速度為282公裡/小時。該飛機將能夠進行自主飛行,並且可根據每個特定的空域規定定製飛行。安全功能將包括彈道降落傘。
Airis計劃在2020年進行原型示範飛行,AirisOne將於2025年啟動商業服務。
MOBi是AirspaceX正在開發的一種帶有模塊化載荷設計的斜翼飛機。
MOBi將在傾斜翼上使用六個螺旋槳,一組螺旋槳位於12米翼展的兩端。每一個機翼也有兩套更多的螺旋槳靠近內側垂直堆疊在機翼下方和上方。MOBi將能夠自動飛行或由飛行員協助。它的模塊化設計可以以241公裡/小時的速度飛行,可搭載5名乘客或453公斤貨物,飛行距離為104公裡。
關於全尺寸原型的工作正在進行中,沒有宣布初始試飛的估計數字。
Volante Vision是一款概念車,由Aston Martin率先推出的豪華垂直起飛和著陸(VTOL)固定翼飛機。
Volante Vision將採用四個前傾雙煙囪布置的螺旋槳和兩個大型垂直疊加的螺旋槳在客艙後部用於垂直升降機。Volante Vision有固定的機翼和雙舵巡航模式,發動機將採用混合動力,重點是低碳足跡,巡航速度可達460公裡/小時。它專為奢華的私人航空或城市交通和城際旅行而設計,內部將有豪華的裝飾,可搭載三個乘客(一個前進和兩個後面)。
Volonti Vision預計將於2019年進行測試,並於2023年提供商業服務。
Y6S是一種短程帶翼和傾斜螺旋槳車輛,主要設計為空中計程車。
Y6S具有前部固定翼,還帶有兩個傾斜支柱和一個位於機身後部的垂直螺旋槳。Y6S使用的是鋰電池,將以113公裡/小時的速度載運2名乘客,航程為130公裡,預計高度將保持在460米左右。
原型測試飛行計劃於2019年第三季度進行,並於2019年第四季度進行載人試飛。預計2023年將在聯合王國境內提供商業服務。
Startin Bartini於2017年7月推出了其eVTOL概念車,宣布正在研發兩種型號—— 2座和4座 ,旨在提供空中計程車服務。該公司是以義大利-蘇聯飛機設計師羅伯特•巴爾蒂尼的名字命名的,他發現了「巴爾蒂尼效應」——在機艙內安裝同軸反向旋轉的推進器可以增加推力。
該公司已經建造了一個無人駕駛的50%原型機,以證明旋轉導管推進器結合飛機的氣動造型,可以降低巡航時的功耗;該機型預計將於2018年投入使用。
Air Taxi是由貝爾公司提出的一款eVTOL概念車,它可能是貝爾空中計程車。
Air Taxi將可以在著陸臺上無線充電,其最高時速可達150 kt (277.8 k/h)。該車包括兩種不同的版本,一種可以容納一名乘客和一名飛行員,另一種可以容納六名乘客。
Beta Technologies公司已經開發了一種用於載人民用和貨運的垂直起降(VTOL)電動飛機原型,可搭載2名乘客。
它擁有經典的機身和固定機翼。從機頭左側和右側延伸,在機翼和機尾之間向後延伸,似乎是四個同軸傾斜軸,總共八個螺旋槳。控制系統是需要引航員電傳操控,其射程為467公裡。原型可以搭載兩名乘客。
Beta Technologies聲稱他們的原型是有史以來最大的電動飛機。他們打算成為第一家進行越野飛行的公司。Beta計劃在2019年正式推出該產品。
Carter Aviation Technology公司的空中計程車是一種有翼、向前推進的螺旋槳和直升機/自動陀螺儀電動汽車,專為城市交通而設計。它可以搭乘一名飛行員和五名乘客(或兩名飛行員,四名乘客)。
該車的驅動系統是為13.7米垂直螺旋槳和12.75米固定翼上的4個水平螺旋槳提供動力,用於垂直起飛和降落。固定翼將通過差動推力抵消轉子扭矩,用於懸停和降落。四個螺旋槳可以使用前推力,當空中滑行進入最高281公裡/小時的巡航模式時,垂直轉子將減速到100轉/分鐘。它的重量為1966kg(包括599kg電池組)和499 kg有效載荷,總重量為2495 kg。
在2017年的Uber raise峰會上,一款更早的版本發布了,它可以為懸停提供動力,還可以旋轉尾旋翼提供反扭矩。在2018年5月舉行的垂直飛行協會年度論壇上,Carter展示了一種新的結構,去掉了可旋轉的尾部,取而代之的是長機翼上的四個電動螺旋槳。
Carter聘請了轉子噪音專家來分析噪聲特徵,以滿足Uber嚴格的噪音要求。對於下面的人來說,飛機幾乎不會超過正常的背景噪音。
Mini-Bee是一個合作項目,屬於十旋翼垂直起降固定翼飛機,主要用於醫療用途。它有一個降落傘,可攜帶兩名飛行員。自2011年以來,Mini-Bee已經從TRL1發展到TRL3。在2017年巴黎航展上首次亮相,第一次飛行演示將在2019年進行。
Mini-Bee長6米,有6個靜態內板垂直螺旋槳和4個位於前翼和後翼尖端的傾斜轉子。活塞發動機可為電動機提供250千瓦的功率,還有一個用於起飛增壓的備用電池。巡航速度為250公裡/小時,行程為500公裡,服務上限為4,000米。燃料容量為1500升。
在Technoplane監督下,CollaborativeBee的Mini-Bee項目是一個龐大的合作項目,並與10所大學、14位投資者和一家設計公司建立了合作關係。
DeLorean Aerospace DR-7是一款專為個人使用而開發的雙前後傾斜螺旋槳飛行汽車,可搭載2名乘客。DeLorean Aerospace打算將這款車作為通勤和個人旅行的高端飛行汽車。預計成本將在250,000-300,000美元之間。
它長6米,翼展5.6米,機翼可摺疊至2.3米寬,使其適合車庫。前後螺旋槳能夠360°前傾/後傾。在垂直模式下,DeLorean將能夠實現垂直起降。當螺旋槳更傾向於水平位置時,它將進入巡航模式。前部系統是牽引螺旋槳,後部支撐推動器。反向旋轉風扇將有助於穩定DR-7,並在巡航飛行中的同時懸停和偏航控制。推力矢量系統使其不再需要方向舵。機身將作為具有防失速鴨翼的翼型,該設計將提高效率並降低對低速的失速阻力。DR-7的巡航速度為241公裡/小時,最高時速為389公裡/小時,全速飛行距離為193公裡。
已經成功測試了1/3規模的概念驗證複合飛機,該公司目前正在為這款全尺寸的樣機尋找投資者。
DroFire
( Drone- UAD M470)
Digi Robotics Drone-UAD M470是一種六電機、傾斜螺旋槳、垂直起降的無人駕駛多用途無人機。它可以用作雙人計程車、偵察、搜索和救援或用於載運貨物。
UAD M470具有6.8米機身和8.7米固定翼展。它使用鋰聚合物電池,6個帶有牽引支柱的58千瓦傾斜電動發動機,4個在機翼上,2個在向上V型穩定器的頂端。一個向下的舵也能作為一個後起落架。它的巡航速度為175公裡/小時(最高時速為215公裡/小時),航程為500公裡,最高飛行距離為6,000米,可以飛行152分鐘或盤旋95分鐘。雖然它可以是載人或遠程駕駛,但它可以自動飛行。如果發生故障,它具有返航的功能和具備降落傘。它的有效載荷為177千克。
DroFire版本的車輛將專門用於高層火災。它將配備多種傳感器,以定位儲存不當的化學品、熱源,並為消防員提供實時圖像,它甚至可以用來向目標運送多達600升的滅火泡沫。
Digi Robotics Droxi是一種小型無人駕駛垂直起降無人機,其固定翼和穩定器上配有6個電動機。
Droxi長1.6米,高0.75米,翼展2.15米。它使用2個鋰聚合物電池,有6個800 W無刷電動機,機翼上配置4個,2個配置在方向舵頂部的水平穩定器上。重量為14公斤,有效載荷為5公斤。巡航速度為100公裡/小時(最高時速150公裡/小時),上限為5,000米,標準飛行時間為90分鐘。它通常在視線範圍內飛行,但可以適應更遠的距離。它還具有返航功能和降落傘。
模塊化有效載荷使M20可用於各種用途,包括用於民防,媒體和電影、安全和製圖的傳感器包。它還有一個可鎖定的貨艙,適用於醫院、物流和個人交付。
Dufour Aerospace公司於2018年3月7日宣布,它正在開發一種名為「aEro2」的傾翼eVTOL飛行器。該公司表示,aEro2將以其aEro 1電動CTOL飛行飛機的成功為基礎。eVTOL aEro2將使用模塊化混合電力系統,並有2個座位。
該公司稱:「我們的飛機採用經過驗證的傾斜翼設計理念,使機翼始終保持在氣流下,因此即使在非常緩慢的飛行中也能提供出色的穩定性和控制。高效的尾扇可在懸停飛行中提供俯仰控制,並確保aEro 2能夠抵抗重心和陣風狀況的變化。「
「四個電機(每側兩個)提供動力,每個電機暫時能夠提供兩倍的功率,以便在發生故障時保持完全懸停能力,其機翼周圍的氣流比任何其他飛機更不容易受到旋渦環狀態、強風和陣風條件的影響。aEro 2的翼型設計確保任何旋翼發生故障,飛機可以降落在機場上。
2018年10月,該公司用三分之一規模的飛機進行首次飛行。Dufour Aerospace公司希望在2019年春季之前有一個可工作得樣機。
X01是Electric Visionary Aircrafts設計的一款全電動垂直起降「飛車」,可用於私人和公共城市交通。該「飛車」將攜帶兩名乘客(或250公斤的有效載荷),配備一個降落傘。
X01將使用24個至少兩種不同尺寸的全電動螺旋槳,更大尺寸傾斜,機翼下至少有8個較小的發動機。這些發動機保證可以飛行100萬公裡,預計產生的噪音不超過70分貝。它還將有一個機翼,可以摺疊,減少停車的空間。它以400公裡/小時速度行駛,航程為250公裡的。該車輛將使用雷達、雷射雷達和12個攝像機傳感器。
第一個全尺寸原型將於2019年初開始測試,預計將於2022年獲得X01認證。
HopFlyt Venturi採用鴨翼式設計的電動飛機,可搭載4人。HopFlyt可減少通勤時間,目標是讓乘客比地面運輸快五倍,以提高高度擁擠的城市地區的效率,同時通過零排放以保護環境。
HopFlyt eVTOL飛機重815公斤,巡航速度為220公裡/小時,航程範圍為185公裡,設計利用先進的航空技術,旨在通過先進的航空航天技術挑戰傳統航空界限,以提高運輸效率並減少運輸汙染。
HopFlyt採用小尺度模型、計算流體力學和仿真相結合的方法來驗證這些概念,並開發了用於飛行控制和分布式推進的軟體。該比例模型的首次飛行是在2017年12月。
JAXA Hornisse(Hornet)2B型是一種經過縮放的原型機,用於研究和演示垂直起降(VTOL)飛機的可行性,該飛機的結構將風扇安置在一個圓柱形管道中。
2B型號長2.3米,高0.5米,翼展1.98米。有6個風扇和2個垂直風扇一個在另一個內側,每個翼尖上有一個傾斜風扇。
JAXA已完成實驗室懸停測試。在下一階段測試中,JAXA將使原型在室外環境中進行水平測試飛行。JAXA還在研究雙座VTOL飛機的可行性。
Jetoptera是一家航空初創公司,開發強大的無人機和飛行汽車,以徹底改變我們運輸產品和人員的方式。J2000巡航速度將為322公裡/小時,航程範圍為322公裡,可在15000英尺海拔高度飛行。
據該公司稱:「我們的流體推進裝置由燃氣發動機提供動力,基於高效且易於理解的燃氣渦輪。我們不依賴於未來的電池。然而,如果這些電池可用,我們完全適應這種電池。」
Joby Aviation的S4是其Joby S2垂直起降傾斜轉子矢量推力原型的下一步延續。Joby計劃最初將S4用作飛行計程車,它可以搭載四名乘客。
S4採用分布式電動推進器,在固定機翼和穩定器上使用傾斜和摺疊葉片螺旋槳。
除了在NASA舉行的第二屆垂直飛行研討會上展示的S4的一些計算機圖像外,對S4的揭示並不多。
Uber於2018年5月8日宣布將Karem Aircraft作為合作夥伴。Karem Butterfly採用該公司的專利OSTR技術,並配備四個變速傾斜電動轉子。
Karem Aircraft開發和製造先進的固定翼和旋翼飛機,包括有人和無人駕駛高效傾轉器。Karem獲得專利的Optimum Speed Tiltrotor(OSTR)技術將高效固定翼飛機的快速、廉價、安全操作與直升機強大的懸停能力相結合。
韓國航空航天研究所(KARI)成立於1989年,是韓國的航空航天局。KARI正在開發一種可選駕駛的試飛個人空中交通工具(PAV)概念,用於演示eVTOL技術。該概念於2018 年5月2日國際無人機協會(AUVSI)XPONENTIAL 2018展會上展出。
該飛行器可搭載1名乘客(可擴展到4-5人),長4.3米,航巡速度為200公裡/小時,航程為50公裡。
Kronstadt Technology公司的空中計程車是矢量推力型垂直起降機,用於短途運輸,可搭載2-4名乘客。
Air Taxi使用全複合材料機身,前翼固定,後翼安裝兩個大型傾斜螺旋槳。混合動力發電機將允許150-200公裡/小時的飛行速度和150公裡的航程範圍。平均每公裡飛行耗電量為0.6千瓦。
Lilium Jet是第一款電動噴氣式垂直起降飛行器。2017年4月,兩座「Eagle」原型機完成了無人駕駛試飛。
Eagle原型共有36個電風扇,每個機翼的上表面有12個。它的每個發動機都是單獨的,因此單個發動機的故障不會影響相鄰的發動機。在巡航模式中,升力僅由固定翼提供。它的航程超過300公裡,巡航速度為300公裡/小時。在巡航模式下,每公裡的功耗與電動汽車相當。
Lillium計劃將這架噴氣式飛機用作城市交通的空中計程車。該公司還在研究一種機翼向前摺疊的設計,可以讓飛機像汽車一樣行駛,並在標準的240伏電源插座上整夜充電。
Moller Skycar M200是兩座、四座和六座垂直起降通勤飛機系列中的第一架。M200最初是為軍隊設計的,但國防部並沒有表現出什麼興趣。
M200有兩個後傾管道發動機和兩個在乘客前方的內聯固定垂直發動機。它採用乙醇燃料FreedomMotorRotapower®為M200提供動力。M200的長度為4.27米,翼寬為2.59米。巡航速度為230-289.5公裡/小時。它配備了一個降落傘。
飛行邦綜合自北京絲翼通、電動航空報導、深翊技術等微信公眾號