• 正文
    • 為什么需要適航認(rèn)證
    • 適航認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)大揭秘
    • 認(rèn)證流程全解析
    • 認(rèn)證難點(diǎn)與挑戰(zhàn)
    • 成功案例與啟示
    • 未來(lái)展望與趨勢(shì)
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eVTOL適航認(rèn)證:飛向藍(lán)天的“通關(guān)密碼”

2小時(shí)前
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作為低空經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,eVTOL 有著廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。在城市空中交通(UAM)領(lǐng)域,它可以充當(dāng) “空中出租車”,緩解地面交通擁堵,縮短通勤時(shí)間;在物流配送方面,能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高效的貨物運(yùn)輸,尤其是對(duì)于一些緊急物資和小批量高價(jià)值貨物的配送,優(yōu)勢(shì)明顯;在旅游觀光中,能為游客提供獨(dú)特的空中視角,帶人們領(lǐng)略不一樣的美景;在應(yīng)急救援場(chǎng)景下,憑借垂直起降和靈活飛行的特性,可快速抵達(dá)受災(zāi)區(qū)域,運(yùn)輸救援人員和物資 。不難看出,eVTOL 憑借自身優(yōu)勢(shì),正逐步滲透進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域,有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

也正是因?yàn)?eVTOL 在低空經(jīng)濟(jì)中扮演著如此重要的角色,其安全性和規(guī)范性備受關(guān)注。這時(shí)候,適航認(rèn)證就顯得尤為重要,它是 eVTOL 從研發(fā)走向市場(chǎng)、實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵門檻,只有通過(guò)嚴(yán)格的適航認(rèn)證,eVTOL 才能真正翱翔在藍(lán)天之上,為我們的生活帶來(lái)便利與改變。

為什么需要適航認(rèn)證

在 eVTOL 的發(fā)展進(jìn)程中,適航認(rèn)證絕不是一個(gè)可有可無(wú)的環(huán)節(jié),而是貫穿始終、至關(guān)重要的核心要素,是 eVTOL 從圖紙走向天空、從研發(fā)邁向市場(chǎng)的關(guān)鍵通行證。

從安全性角度來(lái)看,這是對(duì)生命與財(cái)產(chǎn)的堅(jiān)實(shí)守護(hù)。eVTOL 作為載人或載貨的飛行器,一旦投入運(yùn)營(yíng),就承載著人員的生命安全和重要物資的運(yùn)輸任務(wù)。適航認(rèn)證通過(guò)一系列嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試,對(duì) eVTOL 的設(shè)計(jì)、制造、性能等各個(gè)方面進(jìn)行細(xì)致審查 。比如,對(duì)其動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性測(cè)試,確保在飛行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力突然中斷的危險(xiǎn)情況;對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度評(píng)估,保證飛行器在各種復(fù)雜的飛行條件下,如強(qiáng)風(fēng)、氣流變化等,依然能夠保持穩(wěn)定和安全。只有通過(guò)適航認(rèn)證,才能最大程度地降低飛行風(fēng)險(xiǎn),讓每一次飛行都有安全保障,讓乘客和貨物的運(yùn)輸在安全的軌道上運(yùn)行。

從商業(yè)化角度而言,適航認(rèn)證是開啟市場(chǎng)大門的鑰匙。在商業(yè)運(yùn)營(yíng)中,沒(méi)有適航認(rèn)證的 eVTOL 就如同沒(méi)有合法身份的產(chǎn)品,無(wú)法獲得市場(chǎng)的認(rèn)可和信任。無(wú)論是作為 “空中出租車” 開展客運(yùn)服務(wù),還是承擔(dān)物流配送任務(wù),企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)盈利和可持續(xù)發(fā)展,必須讓自己的 eVTOL 通過(guò)適航認(rèn)證。這不僅是對(duì)企業(yè)自身商業(yè)信譽(yù)的保障,也是吸引投資、合作伙伴以及客戶的關(guān)鍵因素。一旦獲得適航認(rèn)證,eVTOL 就可以合法地進(jìn)入市場(chǎng),參與商業(yè)競(jìng)爭(zhēng),開拓廣闊的市場(chǎng)空間,推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。

適航認(rèn)證還在行業(yè)規(guī)范和技術(shù)發(fā)展層面有著深遠(yuǎn)意義。它為整個(gè) eVTOL 行業(yè)樹立了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,使得不同企業(yè)的產(chǎn)品在安全性、質(zhì)量等方面有了可比照的依據(jù),促進(jìn)了行業(yè)的健康有序發(fā)展。同時(shí),為了滿足適航認(rèn)證的嚴(yán)格要求,企業(yè)需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化,推動(dòng) eVTOL 技術(shù)向更高水平邁進(jìn),從而帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

適航認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)大揭秘

國(guó)際權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)解讀

在國(guó)際上,美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)和歐盟航空安全局(EASA)制定的適航認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)具有廣泛的影響力。

FAA 將 eVTOL 歸類為 “特殊類別”,基于現(xiàn)有的航空規(guī)章,如 Part 23(適用于正常類、實(shí)用類、特技類和通勤類飛機(jī))、Part 33(適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī))等,為 eVTOL 制定專用適航準(zhǔn)則 。以 Joby S4 為例,其審定基礎(chǔ)整合了固定翼和直升機(jī)條款,并新增了電動(dòng)推進(jìn)及傾轉(zhuǎn)旋翼的特殊要求。在動(dòng)力系統(tǒng)方面,要求電池電機(jī)具備高可靠性和穩(wěn)定性;飛控系統(tǒng)必須具備故障冗余能力,確保在單點(diǎn)失效時(shí)仍能安全著陸,比如當(dāng)某個(gè)飛控傳感器出現(xiàn)故障,冗余系統(tǒng)能立即接管工作,保障飛行安全。

EASA 發(fā)布了《EU 2024/1111》法規(guī),將 eVTOL 定義為 “垂直起降航空器(VCA)”,并制定了專用條件 SC-VTOL 及符合性方法 MOC SC-VTOL6 。在運(yùn)行分類上,分為基本類和增強(qiáng)類?;绢愡m用于低風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景,如非密集區(qū)域飛行,安全性目標(biāo)為 10??事故率 / 飛行小時(shí);增強(qiáng)類適用于高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景,如城市載客,安全性目標(biāo)達(dá) 10??事故率 / 飛行小時(shí) 。這意味著在城市載客等高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景下運(yùn)行的 eVTOL,需要滿足更嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn),以保障乘客的生命安全。

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)特色與亮點(diǎn)

中國(guó)民航局(CAAC)對(duì) eVTOL 適航認(rèn)證采用 “一事一議” 原則,針對(duì)不同的 eVTOL 項(xiàng)目單獨(dú)制定專用條件 。這種方式充分考慮了每個(gè)項(xiàng)目的獨(dú)特設(shè)計(jì)和技術(shù)特點(diǎn),確保認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)既嚴(yán)格又具有針對(duì)性。

在制定專用條件時(shí),主要參考?xì)W洲航空安全局(EASA)的 SC-VTOL、中國(guó)民用航空規(guī)章 CCAR-23(正常類飛機(jī)適航規(guī)定)以及 CCAR-27(旋翼航空器適航規(guī)定)等要求 。例如,在對(duì)某款 eVTOL 進(jìn)行適航認(rèn)證時(shí),會(huì)依據(jù)其類似直升機(jī)的垂直起降特性,參考 CCAR-27 的相關(guān)條款,對(duì)其旋翼系統(tǒng)的安全性、可靠性進(jìn)行評(píng)估;同時(shí),根據(jù)其在巡航階段類似固定翼飛機(jī)的飛行特點(diǎn),借鑒 CCAR-23 的部分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)其機(jī)翼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、飛行性能等方面進(jìn)行審查。

對(duì)于 eVTOL 的關(guān)鍵技術(shù),如動(dòng)力系統(tǒng),CAAC 尤為關(guān)注。電池的能量密度、熱管理及安全性需單獨(dú)審定 。因?yàn)殡姵刈鳛?eVTOL 的動(dòng)力源,其性能和安全性直接關(guān)系到飛行器的飛行安全和效率。未來(lái),CAAC 還計(jì)劃發(fā)布 CTSO(中國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定),進(jìn)一步規(guī)范和統(tǒng)一動(dòng)力系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備的適航標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng) eVTOL 行業(yè)的健康發(fā)展。

認(rèn)證流程全解析

申請(qǐng)前的準(zhǔn)備工作

在申請(qǐng) eVTOL 適航認(rèn)證前,企業(yè)需要進(jìn)行一系列全面且深入的準(zhǔn)備工作,這是確保認(rèn)證順利進(jìn)行的基石。

技術(shù)研發(fā)是首要任務(wù),企業(yè)需要投入大量的人力、物力和時(shí)間,不斷優(yōu)化 eVTOL 的設(shè)計(jì)方案。從飛行器的整體架構(gòu)到各個(gè)零部件的選型,從動(dòng)力系統(tǒng)的配置到飛行控制系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì),每一個(gè)細(xì)節(jié)都至關(guān)重要。例如,小鵬匯天在研發(fā)其 eVTOL 產(chǎn)品時(shí),對(duì)機(jī)翼的形狀、旋翼的布局進(jìn)行了反復(fù)的模擬和試驗(yàn),以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的空氣動(dòng)力學(xué)性能,提高飛行效率和穩(wěn)定性 。

測(cè)試驗(yàn)證工作同樣不可或缺。企業(yè)要進(jìn)行大量的地面測(cè)試,包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試,模擬飛行器在各種極端受力情況下的結(jié)構(gòu)完整性,確保機(jī)體能夠承受飛行中的各種應(yīng)力;動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試,檢驗(yàn)電池的充放電性能、電機(jī)的輸出功率和可靠性等,保障動(dòng)力供應(yīng)的穩(wěn)定。同時(shí),飛行測(cè)試也是關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過(guò)多次試飛,收集飛行數(shù)據(jù),如飛行姿態(tài)、速度、高度等參數(shù),對(duì)飛行器的性能進(jìn)行全面評(píng)估。億航智能在 EH216 - S 的研發(fā)過(guò)程中,進(jìn)行了數(shù)千次的飛行測(cè)試,不斷調(diào)整和優(yōu)化飛控系統(tǒng),以滿足適航認(rèn)證對(duì)飛行安全性和穩(wěn)定性的要求。

企業(yè)還需要完善相關(guān)的技術(shù)文檔和管理體系。技術(shù)文檔要詳細(xì)記錄 eVTOL 的設(shè)計(jì)理念、技術(shù)參數(shù)、測(cè)試數(shù)據(jù)等,為認(rèn)證審查提供全面的資料支持。管理體系方面,要建立健全質(zhì)量管理體系,確保生產(chǎn)過(guò)程的規(guī)范性和一致性,從原材料采購(gòu)到零部件加工,再到整機(jī)裝配,每一個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把控質(zhì)量 。

認(rèn)證的具體流程與步驟

eVTOL 適航認(rèn)證主要包括三個(gè)關(guān)鍵階段:型號(hào)合格證(TC)申請(qǐng)與審查、生產(chǎn)許可證(PC)申請(qǐng)與審查、適航證(AC)申請(qǐng)與審查。

型號(hào)合格證(TC)申請(qǐng)與審查是適航認(rèn)證的基礎(chǔ)和關(guān)鍵起點(diǎn),堪稱 eVTOL 的 “出生證明”。申請(qǐng)人需提交申請(qǐng)書、設(shè)計(jì)特征、三面圖、基本數(shù)據(jù)、審定計(jì)劃等材料 。民航局在 5 個(gè)工作日內(nèi)完成資料評(píng)審,材料齊全則受理申請(qǐng)。隨后,審查單位成立型號(hào)合格審定委員會(huì)(TCB)和審查組(TCT)。首次 TCB 會(huì)議評(píng)審型號(hào)審查綜合規(guī)劃,審查組制定審定基礎(chǔ),明確需符合的民用航空規(guī)章。申請(qǐng)人提交符合性計(jì)劃,審查組審定并確定驗(yàn)證方法。通過(guò)文件評(píng)審、工程驗(yàn)證試驗(yàn)、飛行試驗(yàn)等進(jìn)行符合性確認(rèn)。整個(gè)過(guò)程審查環(huán)節(jié)復(fù)雜,耗時(shí) 3 - 5 年,如億航 EH216 - S 耗時(shí) 3 年才獲得 TC 。只有設(shè)計(jì)符合適航標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保要求,才能拿到這張關(guān)鍵證書,標(biāo)志著 eVTOL 的設(shè)計(jì)得到官方認(rèn)可,具備進(jìn)入生產(chǎn)階段的資格。

在取得型號(hào)合格證后,企業(yè)就可以進(jìn)入生產(chǎn)許可證(PC)申請(qǐng)與審查階段。這一階段主要是對(duì)航空制造企業(yè)的生產(chǎn)組織及控制、質(zhì)量管理與綜合管理水平的核驗(yàn) 。申請(qǐng)人需提交生產(chǎn)許可證申請(qǐng)書、企業(yè)法人營(yíng)業(yè)執(zhí)照、質(zhì)量管理體系文件、生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備清單等資料 。民航地區(qū)管理局進(jìn)行申請(qǐng)資料審查,5 個(gè)工作日內(nèi)完成 “生產(chǎn)許可證申請(qǐng)資料審查表”,若資料齊全符合要求,5 個(gè)工作日內(nèi)受理申請(qǐng)。審查過(guò)程中,重點(diǎn)考察企業(yè)是否建立并能保持符合規(guī)定的質(zhì)量控制系統(tǒng),確保生產(chǎn)的每一架 eVTOL 均符合相應(yīng)型號(hào)合格證的設(shè)計(jì)要求 。申請(qǐng)批復(fù)時(shí)間約為 3 個(gè)月到半年,獲證后企業(yè)可合法批量生產(chǎn),生產(chǎn)的產(chǎn)品在適航認(rèn)證上也有諸多便利,比如減少部分監(jiān)管溝通工作。

適航證(AC)申請(qǐng)與審查是針對(duì)每一架 eVTOL 個(gè)體的審查。它類似 “出廠合格證”,分標(biāo)準(zhǔn)和限制適航證 。審查內(nèi)容涵蓋飛行器的各類合格性證件、技術(shù)資料等,通過(guò)對(duì)飛機(jī)所有系統(tǒng)和部件的徹底檢查,以及飛行試驗(yàn)來(lái)證明飛機(jī)的性能符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),確保飛機(jī)在制造、裝配、測(cè)試和維護(hù)方面全部符合其型號(hào)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和適航要求 。只有獲得 AC,eVTOL 才具備合法飛行和運(yùn)營(yíng)的資格,真正能夠投入商業(yè)服務(wù),為乘客和貨物的運(yùn)輸保駕護(hù)航。

認(rèn)證難點(diǎn)與挑戰(zhàn)

技術(shù)驗(yàn)證的復(fù)雜性

eVTOL 作為融合了多種先進(jìn)技術(shù)的新型飛行器,在技術(shù)驗(yàn)證方面面臨著諸多復(fù)雜而艱巨的挑戰(zhàn)。

動(dòng)力系統(tǒng)是 eVTOL 的核心,其技術(shù)驗(yàn)證難度不容小覷。eVTOL 采用的新型動(dòng)力系統(tǒng),如電池和電機(jī),有著極高的可靠性要求。以電池為例,航空級(jí)電池必須滿足比汽車電池更為嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn) 。FAA 要求 eVTOL 電池在單電芯失效時(shí)仍能維持安全飛行(SAE ARP6912 標(biāo)準(zhǔn)) ,這就需要電池具備出色的熱失控抑制能力和高能量密度持續(xù)放電性能。目前,僅有少數(shù)企業(yè)能夠通過(guò)此類測(cè)試,可見其技術(shù)門檻之高。對(duì)于采用分布式電推進(jìn)(DEP)的多旋翼系統(tǒng),驗(yàn)證其冗余能力也是一大難題。億航 EH216 - S 擁有 16 個(gè)旋翼,需證明部分電機(jī)失效仍可安全著陸(CAAC 審定要求) ,這涉及到復(fù)雜的電機(jī)控制算法和系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì),任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,都可能危及飛行安全。

飛控系統(tǒng)同樣是技術(shù)驗(yàn)證的關(guān)鍵難點(diǎn)。無(wú)人駕駛的 eVTOL,其感知與決策算法需通過(guò) DO - 178C(軟件)和 DO - 254(硬件)認(rèn)證,以證明在復(fù)雜氣象和電磁干擾下的可靠性 。例如,EH216 - S 的飛控系統(tǒng)需覆蓋 N 余項(xiàng)失效模式測(cè)試(CAAC 審定報(bào)告) ,要確保在各種極端情況下,飛控系統(tǒng)都能準(zhǔn)確感知飛行狀態(tài),做出正確決策,控制飛行器安全飛行。網(wǎng)絡(luò)安全也是飛控系統(tǒng)面臨的重要挑戰(zhàn),F(xiàn)AA 要求 eVTOL 抵御至少 5 類網(wǎng)絡(luò)攻擊(如 GPS 欺騙、數(shù)據(jù)鏈路劫持),需符合 RTCA DO - 326A 標(biāo)準(zhǔn) ,這對(duì) eVTOL 的網(wǎng)絡(luò)防護(hù)能力提出了很高要求,一旦遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊,飛控系統(tǒng)可能失控,后果不堪設(shè)想。

材料與結(jié)構(gòu)方面,為了實(shí)現(xiàn) eVTOL 的輕量化和高性能,需要采用新型材料和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。然而,新型材料的性能驗(yàn)證和結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)估都需要大量的試驗(yàn)和數(shù)據(jù)支持。新型復(fù)合材料在不同環(huán)境條件下的力學(xué)性能、耐久性等都需要深入研究,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要確保在各種飛行載荷和復(fù)雜工況下的穩(wěn)定性和安全性 ,這都增加了技術(shù)驗(yàn)證的復(fù)雜性和難度。

監(jiān)管框架的滯后性

隨著 eVTOL 技術(shù)的快速發(fā)展,其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)和運(yùn)行模式與現(xiàn)有的適航標(biāo)準(zhǔn)之間存在著明顯的不匹配,導(dǎo)致監(jiān)管框架出現(xiàn)滯后性。

從全球范圍來(lái)看,不同國(guó)家和地區(qū)的監(jiān)管進(jìn)度差異較大。FAA 于 2023 年發(fā)布《Powered - Lift 適航標(biāo)準(zhǔn)草案》并于 2024 年生效,但在監(jiān)管過(guò)程中依然保持謹(jǐn)慎態(tài)度 。EASA 的《小型垂直起降航空器專用條件 (SC - VTOL - 01)》標(biāo)準(zhǔn)雖已實(shí)施,但企業(yè)需逐項(xiàng)申請(qǐng)豁免,例如 Lilium Jet 因傾轉(zhuǎn)翼設(shè)計(jì)需額外審定 ,這使得企業(yè)在認(rèn)證過(guò)程中面臨諸多不確定性和額外的時(shí)間成本。

在國(guó)內(nèi),CAAC 雖率先發(fā)布《民用無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)適航審定管理程序》(AP - 21 - AA - 2022 - 71) ,并為億航 EH216 - S 制定專用條件開辟審定路徑,但整體適航標(biāo)準(zhǔn)仍在不斷完善中 。現(xiàn)有固定翼飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)(如 FAA Part 23)未涵蓋 eVTOL 特性(垂直起降、多旋翼構(gòu)型) ,eVTOL 涉及懸停、過(guò)渡飛行等多模態(tài)控制,傳統(tǒng)氣動(dòng)分析工具無(wú)法直接應(yīng)用 。此外,重量分類方面也存在問(wèn)題,F(xiàn)AA Part 23 針對(duì) 1,250 公斤以上飛機(jī),而多數(shù) eVTOL(如 EH216 - S 為 620 公斤)需重新制定審定基礎(chǔ) 。這些標(biāo)準(zhǔn)的不完善和不適用,給 eVTOL 的適航認(rèn)證帶來(lái)了很大困擾,企業(yè)在認(rèn)證過(guò)程中往往需要花費(fèi)大量時(shí)間與監(jiān)管部門溝通協(xié)調(diào),尋求解決方案。

安全驗(yàn)證的高成本與長(zhǎng)周期

安全驗(yàn)證是 eVTOL 適航認(rèn)證中至關(guān)重要的環(huán)節(jié),但其所需的大量試飛數(shù)據(jù)、高昂成本和漫長(zhǎng)周期,對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是巨大的考驗(yàn)。

試飛數(shù)據(jù)量要求極高。億航 EH216 - S 累計(jì)完成 40,000 架次無(wú)人駕駛試飛(出自億航 2023 年財(cái)報(bào)) ;Joby Aviation 的 S4 型號(hào)在 FAA 審定中已完成 1,000 小時(shí)有人駕駛試飛(出自 Joby 2024 年 Q1 公告),但仍未完成全部五階段審定 。如此大量的試飛,不僅需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力,還需要配備專業(yè)的試飛場(chǎng)地、設(shè)備和人員,成本高昂。

系統(tǒng)失效概率計(jì)算也極為嚴(yán)格。若某型號(hào)有 8 個(gè)電機(jī),需證明單電機(jī)失效概率低于 1×10??/ 小時(shí),且多電機(jī)失效無(wú)相關(guān)性,即危險(xiǎn)性失效狀態(tài)需控制在 1×10??/ 飛行小時(shí)以下(即千萬(wàn)分之一) 。FAA 更是要求載人 eVTOL 的災(zāi)難性失效概率低于 1×10??/ 飛行小時(shí)(與商用客機(jī)同級(jí)) ,這就意味著 eVTOL 在設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試過(guò)程中,必須對(duì)每一個(gè)零部件、每一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行極其嚴(yán)格的把控,確保其可靠性,任何一個(gè)細(xì)微的瑕疵都可能導(dǎo)致認(rèn)證失敗,這無(wú)疑增加了認(rèn)證的難度和周期。

從成本角度來(lái)看,適航取證成本高企。根據(jù)羅蘭貝格報(bào)告,單架 eVTOL(噸級(jí)以上,氫能源等)適航取證成本約 2 - 5 億美元,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)通航飛機(jī)(如塞斯納 172 取證成本約 5,000 萬(wàn)美元) 。除了試飛成本,還包括研發(fā)費(fèi)用、測(cè)試設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用、專業(yè)人才聘請(qǐng)費(fèi)用等,如此高昂的成本,對(duì)于許多企業(yè)來(lái)說(shuō)是沉重的負(fù)擔(dān),一旦認(rèn)證失敗,前期投入將付諸東流,這也使得企業(yè)在認(rèn)證過(guò)程中面臨巨大的經(jīng)濟(jì)壓力和風(fēng)險(xiǎn)。

成功案例與啟示

億航 EH216 - S 的認(rèn)證之路

億航 EH216 - S 在 eVTOL 適航認(rèn)證領(lǐng)域堪稱典范,其成功經(jīng)驗(yàn)為整個(gè)行業(yè)照亮了前行的道路。

在技術(shù)創(chuàng)新層面,億航展現(xiàn)出了非凡的實(shí)力和前瞻性。為滿足嚴(yán)苛的適航要求,億航對(duì) EH216 - S 進(jìn)行了全方位的技術(shù)優(yōu)化 。在動(dòng)力系統(tǒng)上,不斷探索和改進(jìn)電池技術(shù),與深圳欣界能源科技有限公司合作研發(fā)高能量固態(tài)電池 。這種電池能量密度高達(dá) 480 Wh/kg,穩(wěn)定性極佳,不僅大幅提升了 EH216 - S 的飛行性能,使續(xù)航時(shí)間顯著提升 60% - 90%,達(dá)到 48 分 10 秒,還極大地?cái)U(kuò)展了未來(lái)低空應(yīng)用的實(shí)踐場(chǎng)景 。在飛控系統(tǒng)方面,融入先進(jìn)的冗余設(shè)計(jì)理念,所有關(guān)鍵飛行部件,如飛控系統(tǒng)、各類傳感器、動(dòng)力系統(tǒng)、電池等,都采用全備份設(shè)計(jì) 。這意味著即使某個(gè)部件出現(xiàn)故障,備份系統(tǒng)能迅速接管工作,確保飛行安全。例如,當(dāng)某個(gè)傳感器出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí),冗余的傳感器會(huì)立即替代其工作,保證飛控系統(tǒng)獲取準(zhǔn)確的飛行數(shù)據(jù),做出正確的飛行決策。

與監(jiān)管機(jī)構(gòu)的緊密合作也是億航 EH216 - S 成功獲得適航認(rèn)證的關(guān)鍵因素。自 2020 年年底向中國(guó)民航局遞交 EH216 - S 型號(hào)合格證申請(qǐng)起,億航便積極配合民航局的各項(xiàng)審查工作 。2021 年初,民航局正式受理申請(qǐng)并啟動(dòng)審查項(xiàng)目,億航迅速成立專門的對(duì)接團(tuán)隊(duì),及時(shí)響應(yīng)審查組的要求,提供詳細(xì)、準(zhǔn)確的技術(shù)資料和數(shù)據(jù) 。在整個(gè)審查過(guò)程中,億航保持與民航局的密切溝通,對(duì)于審查組提出的問(wèn)題和建議,認(rèn)真研究并迅速落實(shí)改進(jìn)措施。比如,在審查中發(fā)現(xiàn)某一飛行性能指標(biāo)存在優(yōu)化空間,億航立即組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行攻關(guān),通過(guò)調(diào)整飛控算法和優(yōu)化機(jī)翼設(shè)計(jì),成功提升了該性能指標(biāo),滿足了適航要求。經(jīng)過(guò)近 3 年的不懈努力,2023 年 10 月 13 日,億航智能正式獲得中國(guó)民航局頒發(fā)的 EH216 - S 型號(hào)合格證 ,成為全球首個(gè)獲得該認(rèn)證的無(wú)人駕駛電動(dòng)垂直起降航空器,隨后又在 2024 年 4 月 7 日拿下全球 eVTOL 行業(yè)第一張生產(chǎn)許可證 ,為其商業(yè)化運(yùn)營(yíng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

其他企業(yè)的借鑒與參考

其他企業(yè)在 eVTOL 適航認(rèn)證過(guò)程中,也積累了不少寶貴的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)也有一些失敗的教訓(xùn)值得反思。

Joby Aviation 在適航認(rèn)證過(guò)程中,非常注重試飛數(shù)據(jù)的積累和分析 。其 S4 型號(hào)在 FAA 審定中已完成 1,000 小時(shí)有人駕駛試飛,通過(guò)對(duì)試飛數(shù)據(jù)的深入研究,不斷優(yōu)化飛行器的性能和安全性 。在面對(duì)技術(shù)難題時(shí),Joby 積極與科研機(jī)構(gòu)、高校合作,借助外部的科研力量攻克難關(guān)。例如,在解決電池?zé)峁芾韱?wèn)題時(shí),與專業(yè)的電池研究機(jī)構(gòu)合作,共同研發(fā)出高效的熱管理系統(tǒng),確保電池在各種飛行條件下都能穩(wěn)定工作,提高了動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性,為適航認(rèn)證提供了有力支持。

德國(guó)的 Lilium 和 Volocopter 的經(jīng)歷則為行業(yè)敲響了警鐘 。Lilium 技術(shù)路線過(guò)于激進(jìn),設(shè)計(jì)了大量電驅(qū)動(dòng)單元,超出了當(dāng)前市場(chǎng)能提供的最好技術(shù)水平 。當(dāng) Joby 等企業(yè)的飛行器單次飛行能達(dá)到一小時(shí)以上時(shí),Lilium 的產(chǎn)品連 3 分鐘都無(wú)法堅(jiān)持,最終因資金鏈斷裂于 2024 年底破產(chǎn) 。Volocopter 盡管完成多國(guó)載人飛行測(cè)試,原計(jì)劃在 2024 年巴黎奧運(yùn)會(huì)舉辦期間推出空中出租車服務(wù),但因未及時(shí)通過(guò)歐洲航空安全局的型號(hào)認(rèn)證,未獲商業(yè)運(yùn)營(yíng)許可,最終導(dǎo)致項(xiàng)目流產(chǎn),資金鏈斷裂,進(jìn)入破產(chǎn)重組程序 。這兩家企業(yè)的失敗表明,在 eVTOL 適航認(rèn)證過(guò)程中,合理的技術(shù)路線選擇至關(guān)重要,不能盲目追求技術(shù)的先進(jìn)性而忽視了現(xiàn)實(shí)的技術(shù)可行性和可靠性。同時(shí),要充分認(rèn)識(shí)到適航認(rèn)證的復(fù)雜性和長(zhǎng)期性,提前做好資金規(guī)劃和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施,確保在認(rèn)證過(guò)程中有足夠的資金支持企業(yè)的研發(fā)和運(yùn)營(yíng)。

未來(lái)展望與趨勢(shì)

適航認(rèn)證的發(fā)展趨勢(shì)

隨著 eVTOL 技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展,適航認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)和流程也將迎來(lái)深刻變革。在標(biāo)準(zhǔn)方面,會(huì)更加注重技術(shù)的創(chuàng)新性和前瞻性,針對(duì) eVTOL 獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn),如新型動(dòng)力系統(tǒng)、先進(jìn)的飛控算法等,制定更為精準(zhǔn)、細(xì)致的標(biāo)準(zhǔn) 。同時(shí),隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注度不斷提高,適航標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)納入更多關(guān)于節(jié)能減排、噪音控制等方面的要求,推動(dòng) eVTOL 向綠色、環(huán)保方向發(fā)展。

在流程上,未來(lái)有望借助數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程的優(yōu)化和簡(jiǎn)化 。利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),對(duì) eVTOL 的設(shè)計(jì)、測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行快速分析和評(píng)估,提高審查效率;采用數(shù)字化模擬技術(shù),在虛擬環(huán)境中對(duì) eVTOL 的飛行性能和安全性進(jìn)行模擬驗(yàn)證,減少實(shí)際試飛次數(shù),降低認(rèn)證成本和周期 。國(guó)際間的適航認(rèn)證合作也將加強(qiáng),各國(guó)和地區(qū)的認(rèn)證機(jī)構(gòu)將加強(qiáng)溝通與協(xié)作,推動(dòng)適航標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和互認(rèn),為 eVTOL 的全球商業(yè)化運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造更加便利的條件。

eVTOL 的商業(yè)前景

一旦 eVTOL 成功跨越適航認(rèn)證這一關(guān)鍵門檻,其商業(yè)應(yīng)用前景將無(wú)比廣闊。在城市空中交通領(lǐng)域,“空中出租車” 服務(wù)將逐漸從概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),為人們提供高效、便捷的出行方式 。想象一下,在交通擁堵的大城市,人們通過(guò)手機(jī) APP 即可預(yù)約 eVTOL,幾分鐘內(nèi)就能從城市的一端快速抵達(dá)另一端,大大縮短通勤時(shí)間,提高出行效率。

物流配送領(lǐng)域,eVTOL 將發(fā)揮獨(dú)特優(yōu)勢(shì) 。它可以實(shí)現(xiàn)貨物的快速配送,尤其是對(duì)于一些時(shí)效性要求高的貨物,如生鮮、藥品等,能夠確保貨物在最短時(shí)間內(nèi)送達(dá)目的地。同時(shí),eVTOL 還可以在偏遠(yuǎn)地區(qū)、交通不便的區(qū)域開展物流配送服務(wù),解決 “最后一公里” 配送難題,拓展物流配送的覆蓋范圍。

在旅游觀光方面,eVTOL 將為游客帶來(lái)全新的旅游體驗(yàn) 。游客可以乘坐 eVTOL 從空中俯瞰著名景點(diǎn)、自然風(fēng)光,領(lǐng)略別樣的美景。比如在桂林山水,游客乘坐 eVTOL 可以全方位欣賞奇峰羅列、碧水如鏡的美景;在張家界,能以獨(dú)特視角觀賞奇峰異石的壯麗景觀。在應(yīng)急救援場(chǎng)景中,eVTOL 能夠快速響應(yīng),將救援人員和物資及時(shí)送達(dá)受災(zāi)區(qū)域,為挽救生命和減少損失爭(zhēng)取寶貴時(shí)間 。

隨著 eVTOL 技術(shù)的成熟和適航認(rèn)證的完善,它將深刻改變我們的生活和經(jīng)濟(jì)模式,成為推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量 。相信在不久的將來(lái),eVTOL 將如同一顆璀璨的新星,在藍(lán)天之上綻放出耀眼的光芒,為我們的未來(lái)出行和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)無(wú)限可能。

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