我國(guó)首架新型飛行器CityAirbus將于本月完成首次飛行

空客直升機(jī)公司預(yù)計(jì)將在3月份完成CityAirbus城市通勤展示機(jī)的首次飛行，目前飛行器繼續(xù)在德國(guó)多瑙沃特進(jìn)行測(cè)試。

CityAirbus的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Marius Bebesel表示，公司最初的目標(biāo)是在2018年底完成首飛，但是項(xiàng)目還是需要一些細(xì)微的調(diào)整，“飛機(jī)的地面控制站和監(jiān)控系統(tǒng)造成了首飛的延誤”。

這架2.2噸重的飛行器是全電動(dòng)的，使用4個(gè)800伏的電池。這與同樣生產(chǎn)eVOLT的Bell公司的做法產(chǎn)生了鮮明的對(duì)比，后者為Nexus飛行器選擇了混合動(dòng)力系統(tǒng)。

Bebesel說(shuō)到：“我們需要的是一種能夠滿(mǎn)足大城市需求的飛行器，CityAirbus所開(kāi)發(fā)的正是一種專(zhuān)用于城市環(huán)境的飛行工具?！?/p>

Bebesel還指出，這款飛行器的載客目標(biāo)是四名，這是該項(xiàng)目的關(guān)鍵要求，“我們希望它具備一定的運(yùn)輸能力，因?yàn)楫吘故且度肷逃玫?。我們遵循的方法是盡可能高效和緊湊，這是也把飛行器設(shè)計(jì)成四座的原因?！?/p>

這款飛行器的主要特點(diǎn)是它有四個(gè)巨大的炭纖維管道，安裝在外觀傳統(tǒng)，但風(fēng)格感十足的客艙頂部，兩邊各有兩個(gè)。每個(gè)管道包含一個(gè)由一對(duì)同軸反向螺旋槳組成的吊艙，直徑2.8米。目前來(lái)看，螺旋槳是木制的，但碳纖維螺旋槳已經(jīng)制造出來(lái)，并將進(jìn)行測(cè)試，可能會(huì)提高飛行效率并且減輕機(jī)身重量。

“首先，木制螺旋槳是相當(dāng)不錯(cuò)的，生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單，生產(chǎn)速度也快，就故障和動(dòng)態(tài)特性而言，木頭是一種非常好的材料，它比碳纖維的包容性大一些?！?/p>

下部的螺旋槳位于管道內(nèi)部，葉片頂端和管道內(nèi)緣只有三毫米的間隙；下部螺旋槳位于管道上方，這是為了巡航飛行進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)。如果把管道設(shè)計(jì)得過(guò)高，覆蓋了兩個(gè)螺旋槳，它就會(huì)在巡航過(guò)程中造成過(guò)阻力。

“我們的發(fā)現(xiàn)，下部螺旋槳上的狹窄管道是十分有用的，它有助于保持飛行器在巡航狀態(tài)的良好性能”Bebesel如是說(shuō)到。

這些管道每個(gè)只有20公斤重，盡管很輕但是在測(cè)試中證明了它們的質(zhì)地堅(jiān)硬，葉片與管道邊緣之間的空隙不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

管道的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了一股額外的升力，與沒(méi)有管道的螺旋槳吊艙產(chǎn)生的升力相比，飛行器懸停狀態(tài)的升力超過(guò)了400公斤。這種四旋翼的設(shè)計(jì)保持了飛行器結(jié)構(gòu)緊湊，而且從安全方面考慮這種設(shè)計(jì)可以應(yīng)對(duì)任何類(lèi)型的單一故障。

飛機(jī)內(nèi)置冗余層，有四個(gè)電池和配電箱以及八個(gè)電動(dòng)機(jī)。Bebesel稱(chēng)：“我們或多或少能夠應(yīng)付單一故障，比如電池上的，配電箱的，電動(dòng)機(jī)控制裝置上的貨電動(dòng)機(jī)本身的，還可以應(yīng)對(duì)兩個(gè)螺旋槳同時(shí)出故障的情況?！?/p>

飛行器的滑撬是從H135上“借來(lái)的”部件。Bebesel表示：“我們一致認(rèn)為滑撬是最棘手的部件之一，所以決定使用H135的滑撬。”

Bebesel稱(chēng)研究小組對(duì)這種飛行器還有很多需要了解的地方，地面測(cè)試階段已經(jīng)產(chǎn)生了“很多有趣的成果”—不過(guò)他拒絕具體細(xì)節(jié)。

Bebesel指出，四組同軸螺旋槳產(chǎn)生的噪聲是“一種特定的聲音，不容易描述”，與直升機(jī)的旋翼葉片相比，螺旋槳下部的葉尖會(huì)產(chǎn)生更“愉悅的”噪音。

目前，該團(tuán)隊(duì)正在調(diào)整地面測(cè)試程序中的飛行器飛行控制系統(tǒng)，逐漸提高螺旋槳的轉(zhuǎn)速。到目前為止，已經(jīng)可以達(dá)到600轉(zhuǎn)/分鐘，希望在本周測(cè)試中達(dá)到750轉(zhuǎn)/分鐘。據(jù)悉，飛行器起飛需要達(dá)到大約1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速，額定推力需要950轉(zhuǎn)/分鐘。

CityAirbus團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)行“至少兩周”的地面測(cè)試，首飛一旦完成，他們將把項(xiàng)目轉(zhuǎn)移到曼海姆的一個(gè)軍事試驗(yàn)區(qū)。以擴(kuò)大飛行器的飛行包線。首先在空中盤(pán)旋，然后一步步移動(dòng)進(jìn)行巡航飛行模式。

Bebesel表示，飛行器在整個(gè)飛行測(cè)試中將處于無(wú)人駕駛的狀態(tài)，因?yàn)檠邪l(fā)的最終目的就是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，這種測(cè)試方法更為直接地推進(jìn)了研發(fā)。

“為了迅速證明這種飛行器概念的可行性，也是為了證明這種飛行器在以后可以成為一種產(chǎn)品，我們決定不使用飛行員，因?yàn)橐婚_(kāi)始使用無(wú)人駕駛的交通工具要比從有人駕駛再到無(wú)人駕駛?cè)菀椎枚唷盉ebesel如是說(shuō)到。

演示機(jī)將由地面控制站遠(yuǎn)程操控（計(jì)劃是盡可能地限制手動(dòng)控制）。飛行相關(guān)的事宜將事先被編入飛行器的系統(tǒng)，飛行器的任務(wù)是飛越飛行區(qū)域的各個(gè)航路點(diǎn)。雖然可能性不大，“飛行員”還是可以與飛行器互動(dòng)。

Bebesel表示，飛行測(cè)試將在今年年底完成，屆時(shí)研究小組希望“獲得針對(duì)這種飛行器所需的所有信息，我們的目標(biāo)是證明我們有能力完成自己定義的使命?！?/p>

CityAirbus是目前正在接受空客測(cè)試的兩個(gè)eVTOL概念之一。另外一個(gè)稱(chēng)為Vahana，是一架由八個(gè)螺旋槳提供動(dòng)力的自動(dòng)駕駛飛行器，目前由空客在硅谷的A3創(chuàng)新中心研發(fā)。Vahana已經(jīng)進(jìn)行了一年多的飛行測(cè)試，這兩個(gè)項(xiàng)目正在“密切接觸，交流經(jīng)驗(yàn)”，其中就包括如何擴(kuò)大飛行包線。

Bebesel說(shuō)：“我認(rèn)為最棘手的是飛行器在天上飛行時(shí)，你可以過(guò)于謹(jǐn)慎以可以過(guò)于大膽，因此必須要找到正確的方法，這并不容易。作為空客的一份子我們會(huì)更加謹(jǐn)慎，我們從Vahana的團(tuán)隊(duì)學(xué)到了一些東西，怎么才能又快又安全的操作飛行器?！?/p>