派克汉尼汾 | 改变伴随机遇：展望先进空中交通市场（AAM）的发展
2022-02-24 16:42:16
过去几十年，"飞行汽车"一直是未来主义者的梦想 — 它比直升机更容易操控，同时行动灵活，方便人们搭乘。如今，“飞行汽车”已成为行业研究热点。围绕这个概念，各类航空技术正在快速发展，人类有望最快在2023年研发出小型电动客机。
"UAM客运市场年收入近900亿美元，总运营商业载客无人机约16万架。"据摩根斯坦利预测，到2040年，UAM市场规模可能达到1.5万亿美元。
即便采用最保守的预测，AAM市场也呈现出巨大潜力，而业内数百种正在研究的飞行器就是强力佐证。
随着技术日渐发展，基础设施建设到位，监管及取证要求逐步确立，不同类型的AAM飞行器会逐步进入市场：
混合动力AAM飞行器采用机载发电设备（例如氢燃料电池或小型燃气轮机）产生电力，供推进系统和飞控系统、环控系统、电刹车和其他附件使用。区别于小区域内短途空中交通，混动飞行器更适合短途城际航线，可采用传统固定翼飞机的起落模式或垂直起降模式。混动飞行器或能为节能减排做出巨大贡献，是航运市场从传统动力飞机向全电飞机发展的重要过渡。
全电AAM飞行器主要由可充式电池组提供动力，可能采用电动垂直升降（eVTOL）模式和分布式电力推进系统架构。在这种结构下，推进电机和螺旋桨分布在飞行器四周，为飞行器提供升力、前进动力和飞行操控。
多电飞机的生产历史已经超过十年，在多电架构中，推进系统以外的部分由电力驱动。市场对飞机减重，节能减排、低生命周期成本，高可维护性和高可靠性的渴望，推动着多电飞机的发展。电马达、马达控制器、逆变器、机电作动器（EMA）和热管理设备等领域所取得的技术进步，也为多电飞机各类系统的开发奠定良好基础。
多电飞机、全电飞机技术
派克宇航集团AAM系统团队为多电飞机提供大量专业产品和系统技术。
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驾驶舱控制
派克驾驶舱控制装置在飞行员和电传飞控系统之间架设了功能性的人体工程界面，产品结构紧凑、重量轻，可无缝集成到采用侧杆或中央操纵杆等多种布局的驾驶舱设计中。
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机电作动器（EMA）
机电作动器可用于主飞控操控、次飞控操控（襟翼/高升/电子同步）、安定面配平作动等。派克还研发了防卡阻的机电作动器。
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电马达和电动控制器
派克生产各类以马达和控制器为核心技术的多电和全电飞机产品。为了降低成本，减少开发时间，同时迎合市场对大功率电马达和电控制器/变频器的需求，派克也在持续开发符合市场期望的系列产品。
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电刹车产品
凭借在传统液刹车系统积累的丰富经验，派克正在为新一代混动及全电飞机研发先进的电刹车系统。
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集成电力管理系统
AAM市场需要高电压的固态电力分配系统。
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高压电力架构
AAM飞机制造商需要500伏、700伏甚至1000伏及以上的电力架构，高压系统能帮助电子设备OEM生产更小、更轻、更适合AAM飞机的电子部件。
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先进的热管理解决方案
派克热管理组件集成冷却泵（ePumps）、储液器、热交换器、阀门、传输设备等产品，为电马达和电池组系统提供散热管理。
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减振和运动控制
该技术为推进系统和机身设备提供安全、可靠连接，同时降低振动、冲击和声音干扰，帮助设备延长寿命，降低噪音。
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局部液压动力源（液压包）
在条件受限、难以安装电源系统的地方，液压动力包就能大显身手。举个例子，液压包可为大型飞机的飞控系统中提供强大动力，同时满足紧凑和减重需求。
当概念照进现实：AAM的取证挑战
作为新兴市场，AAM的变化日新月异，有关飞行器、基础设施和相关技术的新思路不断涌现。兴奋之余，AAM飞行器仍须面临取证挑战，制造商要证明飞行器有能力达到预期设计目的，其系统和部件均符合设计要求。目前，FAA和EASA等监管机构正在制定AAM飞行器的适航取证规范。
主机厂选择经验丰富、能力卓越的工程合作伙伴，不仅能共同设计出符合要求的新飞机，还能满足适航取证的要求 —— 在航空业，选对合作方是项目成功的重要保障之一。
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几十年来，派克宇航为商用和军用飞机市场生产了成千上万、已经取证的部件和系统。按照适航取证流程的需要，派克所有部件的构思和工程设计均加入了冗余度、安全性和可靠性的考虑。派克宇航拥有丰富的取证经验，也具备强大的仿真能力和先进的测试设备，在多年的实际工作中深入理解全球各大监管机构的各类取证要求。
图片来自网络
在城市、郊区和城郊之间的低空空域，先进空中交通市场（AAM）使用多电或全电飞机运送乘客和货物。随着越来越多的传统飞机制造商、创业公司和OEM系统供应商开始关注AAM，该市场注定充满竞争。
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AAM的可能性
2020年，罗兰贝格研究公司一项关于城市空中交通（AAM的子市场，简称UAM）的研究表明，"UAM客运市场年收入近900亿美元，总运营商业载客无人机约16万架。"据摩根斯坦利预测，到2040年，UAM市场规模可能达到1.5万亿美元。
即便采用最保守的预测，AAM市场也呈现出巨大潜力，而业内数百种正在研究的飞行器就是强力佐证。
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AAM初现端倪
2021年初，small公司（Six Miles Across London Limited）下属的Urban Air Port公司与现代汽车、考文垂市议会及英国政府合作，在英国考文垂推出全球首台电动飞机— Air One。
Air One 图片来自网络
随着技术日渐发展，基础设施建设到位，监管及取证要求逐步确立，不同类型的AAM飞行器会逐步进入市场：
混合动力AAM飞行器采用机载发电设备（例如氢燃料电池或小型燃气轮机）产生电力，供推进系统和飞控系统、环控系统、电刹车和其他附件使用。区别于小区域内短途空中交通，混动飞行器更适合短途城际航线，可采用传统固定翼飞机的起落模式或垂直起降模式。混动飞行器或能为节能减排做出巨大贡献，是航运市场从传统动力飞机向全电飞机发展的重要过渡。
全电AAM飞行器主要由可充式电池组提供动力，可能采用电动垂直升降（eVTOL）模式和分布式电力推进系统架构。在这种结构下，推进电机和螺旋桨分布在飞行器四周，为飞行器提供升力、前进动力和飞行操控。
电飞机（MEA）：通向全电飞机的桥梁
多电飞机的生产历史已经超过十年，在多电架构中，推进系统以外的部分由电力驱动。市场对飞机减重，节能减排、低生命周期成本，高可维护性和高可靠性的渴望，推动着多电飞机的发展。电马达、马达控制器、逆变器、机电作动器（EMA）和热管理设备等领域所取得的技术进步，也为多电飞机各类系统的开发奠定良好基础。
多电飞机、全电飞机技术
派克宇航集团AAM系统团队为多电飞机提供大量专业产品和系统技术。
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驾驶舱控制
派克驾驶舱控制装置在飞行员和电传飞控系统之间架设了功能性的人体工程界面，产品结构紧凑、重量轻，可无缝集成到采用侧杆或中央操纵杆等多种布局的驾驶舱设计中。
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机电作动器（EMA）
机电作动器可用于主飞控操控、次飞控操控（襟翼/高升/电子同步）、安定面配平作动等。派克还研发了防卡阻的机电作动器。
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电马达和电动控制器
派克生产各类以马达和控制器为核心技术的多电和全电飞机产品。为了降低成本，减少开发时间，同时迎合市场对大功率电马达和电控制器/变频器的需求，派克也在持续开发符合市场期望的系列产品。
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电刹车产品
凭借在传统液刹车系统积累的丰富经验，派克正在为新一代混动及全电飞机研发先进的电刹车系统。
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集成电力管理系统
AAM市场需要高电压的固态电力分配系统。
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高压电力架构
AAM飞机制造商需要500伏、700伏甚至1000伏及以上的电力架构，高压系统能帮助电子设备OEM生产更小、更轻、更适合AAM飞机的电子部件。
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先进的热管理解决方案
派克热管理组件集成冷却泵（ePumps）、储液器、热交换器、阀门、传输设备等产品，为电马达和电池组系统提供散热管理。
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减振和运动控制
该技术为推进系统和机身设备提供安全、可靠连接，同时降低振动、冲击和声音干扰，帮助设备延长寿命，降低噪音。
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局部液压动力源（液压包）
在条件受限、难以安装电源系统的地方，液压动力包就能大显身手。举个例子，液压包可为大型飞机的飞控系统中提供强大动力，同时满足紧凑和减重需求。
当概念照进现实：AAM的取证挑战
作为新兴市场，AAM的变化日新月异，有关飞行器、基础设施和相关技术的新思路不断涌现。兴奋之余，AAM飞行器仍须面临取证挑战，制造商要证明飞行器有能力达到预期设计目的，其系统和部件均符合设计要求。目前，FAA和EASA等监管机构正在制定AAM飞行器的适航取证规范。
主机厂选择经验丰富、能力卓越的工程合作伙伴，不仅能共同设计出符合要求的新飞机，还能满足适航取证的要求 —— 在航空业，选对合作方是项目成功的重要保障之一。
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几十年来，派克宇航为商用和军用飞机市场生产了成千上万、已经取证的部件和系统。按照适航取证流程的需要，派克所有部件的构思和工程设计均加入了冗余度、安全性和可靠性的考虑。派克宇航拥有丰富的取证经验，也具备强大的仿真能力和先进的测试设备，在多年的实际工作中深入理解全球各大监管机构的各类取证要求。
