最近幾年,新出了一個熱點詞彙——垂直起降航空器,又叫「VTOL」,很多人認為這是解決未來城市交通的一個方向,同時催生了另一個話題「城市空中移動出行(UAM)」。但它究竟未來發展如何,讓我們一一為你道來。
2019年10月底新加坡首次在城市試飛了一架空中計程車,此後,人們對剛起步的UAM行業的未來發展表示極大興趣。很多機構預測預計,垂直起降(VTOL)飛行器將在未來五年內成為城市天際線的常見景觀。與其他新技術一樣,UAM 面臨許多尚未解決的問題,大多數涉及航空方面,尤其是空中交通管制/管理以及飛行標準和合格認證方面,均帶來了在法律和監管方面的挑戰,其中還包括環境政策(即噪音和排放問題)、公共用途、土地使用(即使用於垂直升降機場/碼頭)以及法律責任和保險安排等。即使有如此多的限制性因素,但很多人還是對這個行業抱有樂觀的態度。
UAM - 航空業術語
UAM是一個航空業術語,一般用於描述在城市及周圍低空空域內實現按需、高度自動化的乘客或貨運航空運輸服務系統。
VTOL 或電動垂直起降(eVTOL)飛行器是最適合為UAM行業發展提供服務的飛機。VTOL顧名思義是指可以垂直起飛、懸停和降落的飛機。雖然它可以包括傳統的飛機類型,如直升機,但同時UAM 行內人士亦研發了新型的VTOLs機種,以滿足UAM市場的需求。
為什麼是此時?
UAM市場目前還處於初起步階段,預計到2023年將實現首次商業化。然而,其預計的增長是顯著的;到2030年,複合年均增長率率為16.2%,到2023年全球估計價值為31億美元,到2030年將進一步增長達到79億美元。
VTOL的出現可以為城市帶來什麼好處?
隨著全球城市規模不斷擴大、人口增加和特大城市化越來越多的現象漸成為主流趨勢,政府和私營公司必須慎重應對基礎設施方面的種種問題和相關目標。VTOL為城市交通擁堵問題提供了一個潛在的解決方案; 可利用垂直起降技術,在沒有跑道的條件下實現城市內部移動,並在許多情況下減少了需要使用其他運輸方式將乘客從機場跑道轉移到最終目的地的情況。VTOL還致力於提供點對點到達的空中電動出行服務, 但毫無疑問,它們最備受矚目的用途是城市空中客運和最後一公裡物流配送。
在使用 VTOL的時候, 必須克服哪些挑戰?
UAM 市場的發展凸顯了必須要解決關鍵的監管和認證問題,以便將 UAM 運輸納入主流消費者的使用群眾中。與任何新的航空技術一樣,運營UAM需要考慮的監管問題有很多,而且複雜。從運營角度來看,最需要關注的兩個問題是:
1. 空域管理:
保持日益多樣化的空域,同時確保所有空中交通的安全性以及擴展性,將是一項重大的挑戰。UAM 和 VTOL 未來的一個關鍵推動因素將是無人機交通管理系統(UTM),該系統需要與現有的航空交通管制(ATC)結合使用。 UAM 市場的 UTM 技術仍處於發展階段,在該技術做好全面準備之前,國家監管機構不太可能制定 ATC 指南。
2. 認證:
許多國家監管機構仍在為沒有有效載荷能力或攜帶乘客的小型無人駕駛飛行器(UAV)提供監管環境。VTOL 可能會將這些複雜性添加到載人和無人機的飛機類型中。然而,歐洲在認證領域最近出現了有希望的發展。
歐洲:致力於推動EVTOL獲得適航認證
歐洲航空安全局(European Aviation Safety Agency, EASA)率先於 2019 年 7 月 2 日籤發了適用於」小型 VTOL」的特殊條件認證,具體細則如下:
1. 飛機乘客座位配置必須為9個或以下; 和
2. 認證的最大起飛重量為 3175 公斤。
EASA 的 VTOL提案是VTOL飛機在歐洲的安全操作和認證建立監管框架的第一步。另外,中國民用航空局(CAAC)今年早些時候宣布,在與五家中國VTOL公司製造商協商後,將會發布無人機適航認證指南。但是中國民用航空局的規定將在多大程度上涵蓋載人VTOL業務仍在考慮之中。
亞洲為迎接UAM進行充分準備
亞洲現代城市近年來經歷了顯著的人口增長,並從運輸系統的替代發展中獲益最多,而且迄今為止,它們比起歐洲和北美的航空樞紐更傾向於採用比傳統更先進的監管環境。最近由奧緯諮詢論壇聯合加州大學伯克利分校交通運輸研究所發布的城市移動出行準備指數中,列為UAM準備最充分的前10個城市中,亞洲城市佔了五個(新加坡、上海、東京、北京和首爾)。因此,亞洲將成為UAM未來增長的潛力市場。
法律上的影響
圍繞著UAM和VTOL包括種種法律問題:
• 事故造成的損失的風險分配和責任
• 與最終用戶(即機上乘客或託運人)的合同安排
• 強制性保險限額,以確保公眾得到充分的保障
•網絡安全和人身安全威脅,因為其更容易受到潛在的惡意網絡活動操作者攻擊
• 適用於噪音排放和土地使用的環境法
• 必須確保無人駕駛VTOL在飛行前受到檢查(類似於操作員目前對傳統飛機的檢查)
雖然本介紹中不可能涵蓋到所有潛在的法律問題,但有必要進一步考慮對潛在責任風險和管理情況進行更仔細的審查。
責任風險
傳統民用航空器承載客人和運輸貨物的責任制度自20世紀20年代商業航班誕生以來, 一直在沿用及發展中。多年來,國際社會的努力成功促成了公認的法律制度的發展,例如1999年《蒙特婁公(MC99),當中,MC99的原則經常被納入有關國內運輸的國家法律。按理說,目前對客機的責任制度適用於乘坐VTOL航班的持票乘客。也就是說,傳統框架不太適用於按需飛行服務(即飛機Uber)—— 大多數UAM運營商可能會使用的商業模式。如果在繁忙的城市環境中發生事故,運營商的責任敞口很大,因為事故不僅可能對乘客造成傷害,還會對地面或附近建築物內的個人造成受傷。因此,為了促進安全飛行和減少出行公眾的屏障,在法規採用前,國家立法者需要考慮現行法律是否適合目的,或者是否需要新的法律責任制度來具體處理大量城市飛行所帶來的特殊風險。
未來展望
許多城市管理者將智能城市政策置於其計劃的核心位置,而UAM 則是組成的核心部分。雖然在未來城市全面部署UAM的時間尚不確定,並且從監管和法律角度來看,發展這項技術仍將面臨許多障礙,但UAM和VTOL無疑會在城市環境的未來發展中起到重大的發揮作用。為了成功推動這一項可以對市場造成很大程度變化的技術,所有行業利益相關者必須積極遊說政府和監管機構提供一個令人認同的法律和監管框架,使該技術能夠在安全和開放的環境中發展。如果項目成功,搭乘VTOL上班可能比你想像還要更快實現!