派克漢尼汾 | 改變伴隨機遇：展望先進空中交通市場（AAM）的發(fā)展
2022-02-24 16:42:16
過去幾十年，"飛行汽車"一直是未來主義者的夢想 — 它比直升機更容易操控，同時行動靈活，方便人們搭乘。如今，“飛行汽車”已成為行業(yè)研究熱點。圍繞這個概念，各類航空技術正在快速發(fā)展，人類有望最快在2023年研發(fā)出小型電動客機。
"UAM客運市場年收入近900億美元，總運營商業(yè)載客無人機約16萬架。"據摩根斯坦利預測，到2040年，UAM市場規(guī)?？赡苓_到1.5萬億美元。
即便采用最保守的預測，AAM市場也呈現出巨大潛力，而業(yè)內數百種正在研究的飛行器就是強力佐證。
隨著技術日漸發(fā)展，基礎設施建設到位，監(jiān)管及取證要求逐步確立，不同類型的AAM飛行器會逐步進入市場：
混合動力AAM飛行器采用機載發(fā)電設備（例如氫燃料電池或小型燃氣輪機）產生電力，供推進系統和飛控系統、環(huán)控系統、電剎車和其他附件使用。區(qū)別于小區(qū)域內短途空中交通，混動飛行器更適合短途城際航線，可采用傳統固定翼飛機的起落模式或垂直起降模式?；靹语w行器或能為節(jié)能減排做出巨大貢獻，是航運市場從傳統動力飛機向全電飛機發(fā)展的重要過渡。
全電AAM飛行器主要由可充式電池組提供動力，可能采用電動垂直升降（eVTOL）模式和分布式電力推進系統架構。在這種結構下，推進電機和螺旋槳分布在飛行器四周，為飛行器提供升力、前進動力和飛行操控。
多電飛機的生產歷史已經超過十年，在多電架構中，推進系統以外的部分由電力驅動。市場對飛機減重，節(jié)能減排、低生命周期成本，高可維護性和高可靠性的渴望，推動著多電飛機的發(fā)展。電馬達、馬達控制器、逆變器、機電作動器（EMA）和熱管理設備等領域所取得的技術進步，也為多電飛機各類系統的開發(fā)奠定良好基礎。
多電飛機、全電飛機技術
派克宇航集團AAM系統團隊為多電飛機提供大量專業(yè)產品和系統技術。
?
駕駛艙控制
派克駕駛艙控制裝置在飛行員和電傳飛控系統之間架設了功能性的人體工程界面，產品結構緊湊、重量輕，可無縫集成到采用側桿或中央操縱桿等多種布局的駕駛艙設計中。
?
機電作動器（EMA）
機電作動器可用于主飛控操控、次飛控操控（襟翼/高升/電子同步）、安定面配平作動等。派克還研發(fā)了防卡阻的機電作動器。
?
電馬達和電動控制器
派克生產各類以馬達和控制器為核心技術的多電和全電飛機產品。為了降低成本，減少開發(fā)時間，同時迎合市場對大功率電馬達和電控制器/變頻器的需求，派克也在持續(xù)開發(fā)符合市場期望的系列產品。
?
電剎車產品
憑借在傳統液剎車系統積累的豐富經驗，派克正在為新一代混動及全電飛機研發(fā)先進的電剎車系統。
?
集成電力管理系統
AAM市場需要高電壓的固態(tài)電力分配系統。
?
高壓電力架構
AAM飛機制造商需要500伏、700伏甚至1000伏及以上的電力架構，高壓系統能幫助電子設備OEM生產更小、更輕、更適合AAM飛機的電子部件。
?
先進的熱管理解決方案
派克熱管理組件集成冷卻泵（ePumps）、儲液器、熱交換器、閥門、傳輸設備等產品，為電馬達和電池組系統提供散熱管理。
?
減振和運動控制
該技術為推進系統和機身設備提供安全、可靠連接，同時降低振動、沖擊和聲音干擾，幫助設備延長壽命，降低噪音。
圖片
?
局部液壓動力源（液壓包）
在條件受限、難以安裝電源系統的地方，液壓動力包就能大顯身手。舉個例子，液壓包可為大型飛機的飛控系統中提供強大動力，同時滿足緊湊和減重需求。
當概念照進現實：AAM的取證挑戰(zhàn)
作為新興市場，AAM的變化日新月異，有關飛行器、基礎設施和相關技術的新思路不斷涌現。興奮之余，AAM飛行器仍須面臨取證挑戰(zhàn)，制造商要證明飛行器有能力達到預期設計目的，其系統和部件均符合設計要求。目前，FAA和EASA等監(jiān)管機構正在制定AAM飛行器的適航取證規(guī)范。
主機廠選擇經驗豐富、能力卓越的工程合作伙伴，不僅能共同設計出符合要求的新飛機，還能滿足適航取證的要求 —— 在航空業(yè)，選對合作方是項目成功的重要保障之一。
1
幾十年來，派克宇航為商用和軍用飛機市場生產了成千上萬、已經取證的部件和系統。按照適航取證流程的需要，派克所有部件的構思和工程設計均加入了冗余度、安全性和可靠性的考慮。派克宇航擁有豐富的取證經驗，也具備強大的仿真能力和先進的測試設備，在多年的實際工作中深入理解全球各大監(jiān)管機構的各類取證要求。
圖片來自網絡
在城市、郊區(qū)和城郊之間的低空空域，先進空中交通市場（AAM）使用多電或全電飛機運送乘客和貨物。隨著越來越多的傳統飛機制造商、創(chuàng)業(yè)公司和OEM系統供應商開始關注AAM，該市場注定充滿競爭。
圖片來自網絡
AAM的可能性
2020年，羅蘭貝格研究公司一項關于城市空中交通（AAM的子市場，簡稱UAM）的研究表明，"UAM客運市場年收入近900億美元，總運營商業(yè)載客無人機約16萬架。"據摩根斯坦利預測，到2040年，UAM市場規(guī)?？赡苓_到1.5萬億美元。
即便采用最保守的預測，AAM市場也呈現出巨大潛力，而業(yè)內數百種正在研究的飛行器就是強力佐證。
圖片來自網絡
AAM初現端倪
2021年初，small公司（Six Miles Across London Limited）下屬的Urban Air Port公司與現代汽車、考文垂市議會及英國政府合作，在英國考文垂推出全球首臺電動飛機— Air One。
Air One 圖片來自網絡
隨著技術日漸發(fā)展，基礎設施建設到位，監(jiān)管及取證要求逐步確立，不同類型的AAM飛行器會逐步進入市場：
混合動力AAM飛行器采用機載發(fā)電設備（例如氫燃料電池或小型燃氣輪機）產生電力，供推進系統和飛控系統、環(huán)控系統、電剎車和其他附件使用。區(qū)別于小區(qū)域內短途空中交通，混動飛行器更適合短途城際航線，可采用傳統固定翼飛機的起落模式或垂直起降模式?；靹语w行器或能為節(jié)能減排做出巨大貢獻，是航運市場從傳統動力飛機向全電飛機發(fā)展的重要過渡。
全電AAM飛行器主要由可充式電池組提供動力，可能采用電動垂直升降（eVTOL）模式和分布式電力推進系統架構。在這種結構下，推進電機和螺旋槳分布在飛行器四周，為飛行器提供升力、前進動力和飛行操控。
電飛機（MEA）：通向全電飛機的橋梁
多電飛機的生產歷史已經超過十年，在多電架構中，推進系統以外的部分由電力驅動。市場對飛機減重，節(jié)能減排、低生命周期成本，高可維護性和高可靠性的渴望，推動著多電飛機的發(fā)展。電馬達、馬達控制器、逆變器、機電作動器（EMA）和熱管理設備等領域所取得的技術進步，也為多電飛機各類系統的開發(fā)奠定良好基礎。
多電飛機、全電飛機技術
派克宇航集團AAM系統團隊為多電飛機提供大量專業(yè)產品和系統技術。
?
駕駛艙控制
派克駕駛艙控制裝置在飛行員和電傳飛控系統之間架設了功能性的人體工程界面，產品結構緊湊、重量輕，可無縫集成到采用側桿或中央操縱桿等多種布局的駕駛艙設計中。
?
機電作動器（EMA）
機電作動器可用于主飛控操控、次飛控操控（襟翼/高升/電子同步）、安定面配平作動等。派克還研發(fā)了防卡阻的機電作動器。
?
電馬達和電動控制器
派克生產各類以馬達和控制器為核心技術的多電和全電飛機產品。為了降低成本，減少開發(fā)時間，同時迎合市場對大功率電馬達和電控制器/變頻器的需求，派克也在持續(xù)開發(fā)符合市場期望的系列產品。
?
電剎車產品
憑借在傳統液剎車系統積累的豐富經驗，派克正在為新一代混動及全電飛機研發(fā)先進的電剎車系統。
?
集成電力管理系統
AAM市場需要高電壓的固態(tài)電力分配系統。
?
高壓電力架構
AAM飛機制造商需要500伏、700伏甚至1000伏及以上的電力架構，高壓系統能幫助電子設備OEM生產更小、更輕、更適合AAM飛機的電子部件。
?
先進的熱管理解決方案
派克熱管理組件集成冷卻泵（ePumps）、儲液器、熱交換器、閥門、傳輸設備等產品，為電馬達和電池組系統提供散熱管理。
?
減振和運動控制
該技術為推進系統和機身設備提供安全、可靠連接，同時降低振動、沖擊和聲音干擾，幫助設備延長壽命，降低噪音。
圖片
?
局部液壓動力源（液壓包）
在條件受限、難以安裝電源系統的地方，液壓動力包就能大顯身手。舉個例子，液壓包可為大型飛機的飛控系統中提供強大動力，同時滿足緊湊和減重需求。
當概念照進現實：AAM的取證挑戰(zhàn)
作為新興市場，AAM的變化日新月異，有關飛行器、基礎設施和相關技術的新思路不斷涌現。興奮之余，AAM飛行器仍須面臨取證挑戰(zhàn)，制造商要證明飛行器有能力達到預期設計目的，其系統和部件均符合設計要求。目前，FAA和EASA等監(jiān)管機構正在制定AAM飛行器的適航取證規(guī)范。
主機廠選擇經驗豐富、能力卓越的工程合作伙伴，不僅能共同設計出符合要求的新飛機，還能滿足適航取證的要求 —— 在航空業(yè)，選對合作方是項目成功的重要保障之一。
1
幾十年來，派克宇航為商用和軍用飛機市場生產了成千上萬、已經取證的部件和系統。按照適航取證流程的需要，派克所有部件的構思和工程設計均加入了冗余度、安全性和可靠性的考慮。派克宇航擁有豐富的取證經驗，也具備強大的仿真能力和先進的測試設備，在多年的實際工作中深入理解全球各大監(jiān)管機構的各類取證要求。
