
是由美国Joby Aviation公司研发的eVTOL(电动垂直起降)飞行器,从9月30日至10月13日(世博会最后一天),在会场周边海域上空飞行,为世博会画上了圆满的句号。
采用电力驱动,简化的结构也降低了成本
电动垂直起降飞机 (eVTOL) 可以像直升机一样垂直起降,其特点是电力驱动而非化石燃料。使用发动机飞行使其噪音显著降低,并且零排放。它们没有复杂的内燃机机制,结构比直升机更简单,未来有望实现量产并降低成本。因此,它们有望在城市和旅游目的地用作短途“空中出租车”,使“空中旅行”更加便捷。摩根士丹利预测,包括飞机、服务和基础设施在内的市场规模将在 2040 年达到 1 万亿美元(约合 150 万亿日元),到 2050 年将达到 9 万亿美元(约合 1350 万亿日元)。
Joby 是大型 eVTOL 飞机制造商中历史最悠久的一家,成立于 2009 年,因此在开发方面处于领先地位。预计该公司最早将于 2026 年获得美国联邦航空管理局 (FAA) 的商业运营所需的型号认证。
最高时速320公里/小时,续航里程160公里
进行演示飞行的飞机是Joby S4。它长7.6米,宽14米,高3.5米。它由六个螺旋桨提供动力:四个安装在前水平机翼上,两个安装在后V型尾翼上。它可容纳一名飞行员和四名乘客,共计五人。它的最高时速为320公里/小时,航程为160公里。S4于2018年首飞。
10月11日,我有幸在世博园区观看了两场演示飞行,分别在上午11点和下午2点。第一次飞行是在西门附近面向大海的“垂直起降机场”(一个专门的电动垂直起降飞机起降场)上观看的。起飞时,六个螺旋桨朝上,就像直升机一样。启动后,螺旋桨开始安静地旋转。它没有直升机那样的巨响,即使转速加快,声音也不会变大。想象一下,就像音乐厅里那种巨大的风扇一样。
飞行过程中几乎听不到螺旋桨的噪音。
随着飞机开始起飞,六个螺旋桨逐渐向前倾斜,最终向前倾斜90度以产生推力。一旦飞机达到海拔100米,地面上几乎听不到螺旋桨的噪音。根据公司披露的文件,当飞机以每小时185公里的速度在海拔500米处飞行时,地面上听到的噪音为45分贝,这个水平会被城市的喧嚣所淹没。
S4在世博园区旁的海面上空100米处以8字形盘旋。平飞后,与其说是直升机,不如说更像一架装有大螺旋桨的飞机。演示飞行速度很快,超过200公里/小时,但非常稳定。演示过程中,S4逐渐将螺旋桨向上调,并减速,展示其悬停能力。10分钟的演示结束后,S4再次将螺旋桨向上调,像螃蟹一样侧滑,降落在垂直起降机场。虽然飞行时间很短,但有三点令人印象深刻:1)起飞和降落平稳;2)飞行过程中几乎没有噪音;3)巡航时像飞机一样稳定飞行。
与直升机相比,其优势在于安静
演示结束后,我们在垂直起降机场旁边的机库里采访了 Joby Aviation 的战略业务关系主管 Yasuyuki Kobaya。Kobaya 最初是丰田汽车公司的一名工程师,在丰田于 2017 年投资 Joby 后,他担任该公司的联络人,并于 2020 年加入 Joby。
Kobaya表示:“相比直升机,它的优势之一就是安静。” 然而,eVTOL并不意味着它就一定安静。“从螺旋桨到发动机,甚至飞机的外形,我们在所有研发环节都优先考虑了安静性,以便它能够作为城市中的空中出租车使用,” Kobaya说道。
六电机四电池确保安全
他还强调安全性是其优于直升机的一大优势。“飞机有六个发动机驱动螺旋桨,即使其中一个发动机停止运转,电力也能立即重新分配给其余发动机,飞机就能继续飞行。” 该飞机配备四个电池组,每个电池组为三个发动机供电。即使其中一个电池发生故障,“也能保持冗余,确保剩余的电池能够可靠地驱动发动机。”
它像飞机一样利用机翼升力飞行,因此最高时速可达320公里/小时,比直升机的200公里/小时还要快。在演示飞行开始之前,曾有机会用直升机进行航拍,但直升机的速度跟不上S4。
快速充电 10 至 15 分钟即可飞行 50 至 60 公里
最大续航里程为160公里。然而,“当用作空中出租车时,我们预计每次飞行距离约为50公里。” 10到15分钟的快速充电即可提供50到60公里的续航里程。例如,该飞行器计划用于成田机场和羽田机场(直线距离60公里)等航线的往返运输,并在短时间内进行充电。
性能方面,其最大飞行高度为18000英尺(约6000米),理论上可以飞越富士山。此外,它还具备执行山地救援任务的足够能力。它还能在高达17节(8.7米/秒)的侧风中飞行。这相当于日本气象厅风级5级(烈风),这意味着它“比普通直升机或小型飞机更能抵御风力”。
核心部件由Joby内部生产,并得到丰田的全力支持进行量产
所有关键部件,例如碳纤维机身、发动机和电池,均由Joby自主生产。不过,丰田将为未来的量产提供全力支持。“我们正在与丰田合作,为Joby设计的产品提供量产所需的专业知识,”他说道。
S4目前正处于美国联邦航空管理局(FAA)五阶段型号认证流程的第四阶段,正在进行各种功能测试。“S4距离量产仅一步之遥,我们目前正在制造最终版本(适合量产以获得FAA型号认证的飞机)的首架。我们预计明年就能由FAA飞行员进行测试,”Kobaya说道。
生产将从位于加利福尼亚州马里纳的工厂开始,年生产能力为 24 架飞机,随后将在俄亥俄州代顿的工厂投入生产,目标是每年生产数百架飞机。
全球首架商业航班定于明年在中东城市迪拜进行。目前,该公司已与迪拜政府达成协议,一旦该飞机完成美国联邦航空管理局(FAA)第四阶段型号认证,迪拜当局将允许其进行商业飞行。
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