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(jù)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(xiàn)出巨大潛力，而業(yè)內數(shù)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(tǒng)和飛控系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)團隊為多電飛機提供大量專業(yè)產品和系統(tǒng)技術。
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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(tǒng)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。
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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。
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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。
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電剎車產品
憑借在傳統(tǒng)液剎車系統(tǒng)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(tǒng)。
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集成電力管理系統(tǒng)
AAM市場需要高電壓的固態(tài)電力分配系統(tǒng)。
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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(tǒng)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。
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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(tǒng)提供散熱管理。
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減振和運動控制
該技術為推進系統(tǒng)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
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局部液壓動力源（液壓包）
在條件受限、難以安裝電源系統(tǒng)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(tǒng)中提供強大動力，同時滿足緊湊和減重需求。
當概念照進現(xiàn)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(xiàn)。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(tǒng)和部件均符合設計要求。目前，F(xiàn)AA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。
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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(tǒng)。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(tǒng)飛機制造商、創(chuàng)業(yè)公司和OEM系統(tǒng)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(jù)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(xiàn)出巨大潛力，而業(yè)內數(shù)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(xiàn)端倪
2021年初，small公司（Six Miles Across London Limited）下屬的Urban Air Port公司與現(xiàn)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(tǒng)和飛控系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)團隊為多電飛機提供大量專業(yè)產品和系統(tǒng)技術。
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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(tǒng)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。
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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。
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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。
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電剎車產品
憑借在傳統(tǒng)液剎車系統(tǒng)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(tǒng)。
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集成電力管理系統(tǒng)
AAM市場需要高電壓的固態(tài)電力分配系統(tǒng)。
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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(tǒng)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。
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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(tǒng)提供散熱管理。
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減振和運動控制
該技術為推進系統(tǒng)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。
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局部液壓動力源（液壓包）
在條件受限、難以安裝電源系統(tǒng)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(tǒng)中提供強大動力，同時滿足緊湊和減重需求。
當概念照進現(xiàn)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(xiàn)。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(tǒng)和部件均符合設計要求。目前，F(xiàn)AA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。
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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(tǒng)。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。
