我國首架新型飛行器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)在德國多瑙沃特進(jìn)行測試。
CityAirbus的項目負(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的,使用4個800伏的電池。這與同樣生產(chǎn)eVOLT的Bell公司的做法產(chǎn)生了鮮明的對比,后者為Nexus飛行器選擇了混合動力系統(tǒng)。
Bebesel說到:“我們需要的是一種能夠滿足大城市需求的飛行器,CityAirbus所開發(fā)的正是一種專用于城市環(huán)境的飛行工具。”
Bebesel還指出,這款飛行器的載客目標(biāo)是四名,這是該項目的關(guān)鍵要求,“我們希望它具備一定的運輸能力,因為畢竟是要投入商用的。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)計成四座的原因。”
這款飛行器的主要特點是它有四個巨大的炭纖維管道,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。每個管道包含一個由一對同軸反向螺旋槳組成的吊艙,直徑2.8米。目前來看,螺旋槳是木制的,但碳纖維螺旋槳已經(jīng)制造出來,并將進(jìn)行測試,可能會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)不錯的,生產(chǎn)工序簡單,生產(chǎn)速度也快,就故障和動態(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。如果把管道設(shè)計得過高,覆蓋了兩個螺旋槳,它就會在巡航過程中造成過阻力。
“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如是說到。
這些管道每個只有20公斤重,盡管很輕但是在測試中證明了它們的質(zhì)地堅硬,葉片與管道邊緣之間的空隙不會出現(xiàn)問題。
管道的設(shè)計產(chǎn)生了一股額外的升力,與沒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)的升力超過了400公斤。這種四旋翼的設(shè)計保持了飛行器結(jié)構(gòu)緊湊,而且從安全方面考慮這種設(shè)計可以應(yīng)對任何類型的單一故障。
飛機(jī)內(nèi)置冗余層,有四個電池和配電箱以及八個電動機(jī)。Bebesel稱:“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,電動機(jī)控制裝置上的貨電動機(jī)本身的,還可以應(yīng)對兩個螺旋槳同時出故障的情況?!?/p>
飛行器的滑撬是從H135上“借來的”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?!?/p>
Bebesel稱研究小組對這種飛行器還有很多需要了解的地方,地面測試階段已經(jīng)產(chǎn)生了“很多有趣的成果”—不過他拒絕具體細(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產(chǎn)生更“愉悅的”噪音。
目前,該團(tuán)隊正在調(diào)整地面測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)隊計劃進(jìn)行“至少兩周”的地面測試,首飛一旦完成,他們將把項目轉(zhuǎn)移到曼海姆的一個軍事試驗區(qū)。以擴(kuò)大飛行器的飛行包線。首先在空中盤旋,然后一步步移動進(jìn)行巡航飛行模式。
Bebesel表示,飛行器在整個飛行測試中將處于無人駕駛的狀態(tài),因為研發(fā)的最終目的就是實現(xiàn)自動駕駛,這種測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,因為一開始使用無人駕駛的交通工具要比從有人駕駛再到無人駕駛?cè)菀椎枚唷盉ebesel如是說到。
演示機(jī)將由地面控制站遠(yuǎn)程操控(計劃是盡可能地限制手動控制)。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)域的各個航路點。雖然可能性不大,“飛行員”還是可以與飛行器互動。
Bebesel表示,飛行測試將在今年年底完成,屆時研究小組希望“獲得針對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試的兩個eVTOL概念之一。另外一個稱為Vahana,是一架由八個螺旋槳提供動力的自動駕駛飛行器,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試,這兩個項目正在“密切接觸,交流經(jīng)驗”,其中就包括如何擴(kuò)大飛行包線。
Bebesel說:“我認(rèn)為最棘手的是飛行器在天上飛行時,你可以過于謹(jǐn)慎以可以過于大膽,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更加謹(jǐn)慎,我們從Vahana的團(tuán)隊學(xué)到了一些東西,怎么才能又快又安全的操作飛行器?!?/p>