

我们仍处于探索阶段……仍在见证这些飞机将如何配置和组装方面的创新。……系统层面仍有创新,而且我认为,在不久的将来,我们也会看到创新深入到组件层面。
电动垂直起降飞行器 (eVTOL) 技术的创新正解决着对可操作性和可维护性至关重要的实际运营和维护需求。 最关键的是在充电基础设施、电池技术和远程服务方面。重点是将技术规模化以实现全球应用。在对Martin Cullen(TE航空航天业务发展高级经理)和Matt McAlonis(TE航空航天工程院士)的采访中,他们分享了关于系统架构面临的挑战、运营eVTOL所需的维护要求,以及支持全球应用所需的法规和基础设施标准化的见解。
eVTOL架构的创新点在哪里?
Martin: 这些eVTOL设计已经研发了相当多年,每家不同的制造商都达到了一定的成熟度。我们仍处于探索阶段,以了解这些架构将会是什么样子。在这些飞机的配置和组装方面,我们仍在看到创新。显然,目前主要的创新源泉仍然是电池技术。无论是电芯化学、电池封装,还是如何将其连接到电力系统的其他部分。系统层面仍有创新,而且我认为,在不久的将来,我们也会看到创新深入到组件层面。目前,创新仍停留在系统层面,主要集中在电池上。而过了这个阶段,当飞机获得认证后,我们将看到第二阶段,即着眼于组件以及如何为其未来利益进行创新。
eVTOL架构的成熟形态是什么样的?
Martin:它正在趋于融合。就像我说的,现在有这么多不同的配置,也有不同的应用场景,你会看到针对特定场景优化的机身和配置,它们在有些情况下会比其他的更合适。随着时间的推移,我们最终会看到针对特定用例的最佳配置逐渐趋同。我们需要考虑一些问题,比如冗余。每种配置中系统的冗余度是怎样的? 各个电源组和大多数逆变器之间如何实现双系统或三系统冗余?如何通过PDU(配电单元)进行控制?在架构层面,包括充电系统,仍然会有一些优化和创新。我们看到不同的系统,飞机上有一个、两个或四个充电器。如何管理这些充电器,如何管理不同的故障系统,仍有待解决。随着飞机投入运营的前两三年,我们会看到优化设计的趋同。
在eVTOL成为可行的公共交通技术之前,必须解决哪些问题?
Martin:我们首先要考虑的是,什么是公共交通。eVTOL并非为公共交通而生。公共交通指的是公共汽车、长途汽车和火车。我们将看到的是eVTOL带来的不同出行路线。穿越沙漠、湖泊或山区。随着这些用例的出现,你必须考虑这些飞机在B点目的地将如何得到维护和服务。你必须考虑基础设施、维修、服务以及将要从事这些工作的人员。你必须考虑如何将组件和其他维修设备运送到这些地点。
从实际操作角度来看,要弄清楚这些飞机将如何运行,以及在这些地点需要什么样的基础设施和人员,确实有点进退两难。然后是如何将其扩展到不同的区域、不同的航线。随着这些运营方式的探索,这将会涉及到能力需求,同样有点两难。同样,整个领域,从组件和子系统到机身,再到实际的在役运营以及乘客如何登机。我认为,当一切尘埃落定(更好的比喻:当一切起飞时),仍将需要“摸索前行”。
如何在不影响设计的情况下解决这个问题?
Matt:有很多新技术,纯电推进在航天航空领域需要达到一定的技术就绪度才能被认为是可靠和可重复的。我们在一些新型飞机上看到的一些东西,比如可弯曲和可转动的电机(而大多数飞机的电机是固定的)。我们制造的许多产品,比如电线电缆系统,最初并未设计承受这种类型的弯曲。飞机的类型和设计正在发生创新。我们需要数据来了解维护是什么样的。现在,当飞机降落时,它会经过一些例行检查,但检查电缆之类的东西通常不是今天流程的一部分。
当我们考虑系统放电时,甚至电池的续航里程,满电和亏电时的电气完整性是不同的。你的电池电量可以低到什么程度,还能支持紧急盘旋或改航?当我们考虑电气系统时,获取这些系统的数据对于达到技术成熟度水平至关重要。
您认为是什么限制了OEM的产能和大规模应用?
Matt:当你考虑这些刚刚开始飞行的早期设计,只有一两架飞机在服役时,我们身处一个高度监管的行业。这是必须的,因为一旦发生故障,可能是致命的。不仅仅是飞机坠毁。还有当使用高功率电力时发生故障,会非常具有爆炸性和破坏性。当你想到那些闪电——如果可能发生故障——你需要确保安全。有很多新技术;功率水平是前所未有的。通常是我们现有飞机电压水平的三倍左右。对于这些高压系统,我们必须确保进行正确的测试,以确保系统安全可靠,并且再次理解维护。当你推动创新时,你不仅需要了解它是如何工作的,还需要了解它是如何失效的。需要考虑的退化机制是什么?需要考虑的退化机制是什么?
当你考虑规模化时——规模化和制造这些飞机是不同的。制造过程和方法是新的。我们如何布线、如何安装电机,这与传统飞机发动机不同。这些都需要新的流程,比如如何装卸电池,这不是标准维护的一部分。或者如何检查某些系统。或者如何检查某些系统。所有这些都必须进行研究,必须得到美国联邦航空管理局的批准,并且我们还需要地面维护基础设施。需要有新类型的机械师和技术人员接受培训。需要认证的东西太多了。总的来说,在航空航天领域,有几种类型的认证。一个是你的设计,一个是你的制造方式,一个是你的测试方式,还有一个是你在运营中的使用方式。这四个方面都必须考虑并对其建立信心。
这些进步未来会如何影响连接器的设计?
Matt:电气连接在这里至关重要。我们与客户所做的是,将原理图组合在一起,从充电器到储能区,到电源开关区,一直到逆变器和电机,以及其间所有的连接,以及他们如何管理线束。当你考虑到所有这些内容时,那就是重量。我们首先考虑的是确保重量优化。我们采用不同的方法,比如我们处理的几何形状,以及如何使其更有效地导电和承载电流。我们必须考虑这些组件周围的电场。我们希望确保它们尽可能轻,但同时必须尽可能坚固。像充电器这样的东西每次都要插拔,这不一定是问题,因为它不会在飞行中充电。对我们来说,振动的担忧不大,但连接到电池的那些必须在飞行中可靠的部分,才是我们通常关注和优化的重点。
当我们处理飞行问题时,我们还会考虑起飞、降落、巡航等不同情况下的振动特性和载流特性。我们对这些进行详尽的分析,但同样,我们尝试使用我们的工程分析工具和仿真工具来确保我们拥有优化的产品。重量是与传统燃油飞机非常不同的一个方面,传统飞机燃烧燃料会变轻。而你的电池在放电时不会变轻,所以你实际上是在携带固定的重量。这是我们真正需要关注的一个领域,即我们用于减重的材料。
长期稳定维护eVTOL需要什么?
Martin:同样,我认为在这方面我们还没有所有答案。有很多经验丰富的直升机运营商已经在偏远地区运营了几十年。他们有很好的理解,但当涉及到在恶劣环境中飞行的高压应用时,将会出现他们从未经历过的独特情况。很多这类飞机都有倾转旋翼。现在轴承在运动,电缆在弯曲。这些飞机在沙尘环境中飞行。沙子无处不在,灰尘无处不在。那么它是如何进入飞机的?它将如何影响其运行?任何飞机的维修和保养都需要很多工作。归结为你有什么流程,你有什么人员?你是否有维修用的供应链?飞机机械师获得认证需要长达四年的时间。电动飞机机械师有什么培训?现在有经过认证的eVTOL机械师吗?我认为没有。因为我们还在经历那个过程。我认为我们需要借鉴直升机运营商的经验。我们必须寻找飞机的潜在薄弱点,我们认为可以运用我们的知识和帮助来设计这些飞机。此外,我们如何支持对维修设计的考虑。例如,可达性。如何快速、轻松地断开连接,以及如何为这些飞机达到适当的可维护性水平。在这些方面,我们将不得不边做边学。
需要明确哪些运行和维护需求?
Martin:我想到的是检查。你可能见过飞行员在起飞前绕机进行安全检查。如果你有私人飞行执照,你就可以自己驾驶飞机。第一次驾驶这架飞机时,必须进行全面检查。同一天第二次驾驶时,你可以做低级别的检查。在你搭载乘客起飞前,需要达到什么级别的检查?你将如何监控乘客的进出,以防他们损坏螺旋桨或机身的其他部分?每次飞行前所需的定期检查和安全检查数量是多少?这些飞机会有一些在其他地方看不到的特殊要求和独特之处,从检查螺旋桨尖端一直到检查电气系统本身。我认为这是这个行业首先需要理解的事情。
OEM最关心哪些运营和应用问题?
Matt:我认为这与今天的电动汽车类似,即充电。当你需要在你降落的地方充电时——这些飞机非常便携,可以降落在任何平坦的地方——问题是还剩多少电量可以让你到达充电器。然后当你降落时,那里有什么样的充电器?上周我们在垂直飞行协会的活动“垂直飞行的转型”上学到一件非常有趣的事情,就是关于充电器。有两家公司站出来说,“选我的。”他们有不同的互连器件,有不同的系统。你当然希望尽可能快地充电。但快速充电意味着会产生大量热量。如果连接器很热,电池也很热,电池放在哪里?在我们见过的一些设计中,电池实际上围绕着乘客。我们也见过电池放在机翼里。所以你可以想象,如果你坐在机身里等待起飞,而环境变得越来越热,越来越不舒服,那会是什么样子。
类似这样的事情还需要仔细斟酌。提供这种电力需要做大量的工作。你在地面上有物理基础设施,如果你降落在屋顶上,那栋建筑是否具备所需兆瓦级充电系统的布线?今天可能没有。有很多类似的事情需要解决。我想到的另一个问题是,你能在雨中充电吗?那会是什么样子?在运营获得认证之前,有如此多的新事物需要经过审查。
制造商可以做些什么来使eVTOL长期可行?
Martin:在服务和维修以及运营方面,正如Matt提到的,是标准化,特别是充电和所需基础设施的标准化。这可能涉及到连接器充电器的特定插配轮廓、数据下载、例如可能使用的控制器局域网络协议。我们对汽车中的OBD2比较熟悉。我们在航空航天领域是否有类似的标准化东西?我们是否有一种通用的方法,在eVTOL飞机类型本身使用不同的充电接口,但采用相同的充电系统协议?将这些飞机连接到充电器是否存在任何安全类型的问题,有些充电器可能位于偏远地区,甚至是繁忙地区的一部分?
这里有安全方面的问题,数据集成,充电的标准化,运营的标准化。看看当前的商用协议,例如,你不能在有乘客在机上时加油。这是否意味着你不能在有乘客在机上时给你的电动飞机充电,或者他们需要离多远?需要制定一些法规和标准,并将其充分传达,以融入这些飞机的设计,同时也有助于加快运营流程,使这些飞机能够按预期运行。
eVTOL的充电基础设施是什么样的?
Martin:Matt刚才提到了不同类型的专有IP充电元件。我看到许多公司带着他们的充电单元设计进入市场,从大型机场位置的远程充电单元,到远程直升机停机坪、停车场或摩天大楼顶。这尚未实施。已经进行了一些试验和实验。我认为这取决于具体情况。如果您往返于机场,那么您可以使用机场设施。这很简单明了。那里有很好的高功率连接基础设施。当你开始考虑偏远的垂直起降场,如果他们在那里充电,你如何在那里建设基础设施?它不能太重,必须轻量化。你需要它几乎无需维护。正如这些平台可能因用例而个性化,我认为你也会看到充电基础设施也针对特定用例进行优化。
大规模提供这种基础设施面临的挑战是什么?
Martin:同样,我想我们也提到了标准化的问题。我们如何才能确保最终不会出现Betamax式的情况,即每个人都把巨额基础设施投资投入到一种类型的连接器、一种类型的充电系统上?我们如何有勇气提供所需的数量?因为正如我们今天所看到的,从美国西海岸到东海岸,或者在欧洲旅行,有如此多的不同电动汽车供应商。你必须有这么多不同的应用程序。在欧洲,有时你需要实体的卡片才能使用充电站。我认为问题更多地在于流程和标准化,而不是技术类型本身。我认为我们今天有技术能力做到这一点。我认为需要业界齐心协力,确保我们能够提供这些解决方案。我们看到像Beta这样的公司已经建立了自己的充电网络。像Archer这样的公司也提出了他们版本的充电解决方案。我们不能在每个地方都有所有这些不同类型的基础设施,而且我认为我们希望看到飞机在垂直起降场的互操作性。我们能否就如何做到这一点达成共识?这在很大程度上仍将随着初始运营的开展和了解实际服役情况而逐步成熟。
在eVTOL实现盈利之前需要什么?
Matt:市场是新的,产品设计是新的,你需要实现规模经济,而现在他们还在制造原型机。任何时候你只制造一件东西,成本都非常高。你看到他们在考虑如何建造、制造以及稳定其制造和供应链方面有很多演变。我认为这对盈利很重要,但盈利生态系统中另一个我认为非常有趣的部分是,加利福尼亚州的电力成本与其他地方截然不同。这对这项业务的影响将非常重要。我认为在运营和盈利方面需要一点帮助。但制造方面再次需要达到成熟和稳定的状态,因为在生产线扩大规模之前,有新的事物正在被制造和理解。我们必须拭目以待,看看那里的利润。
即使从个人舒适度和你作为乘客做出选择的角度来看——我想以这种方式飞行或旅行。这是一件新事物,今天还没有人这样做。对你来说,需要什么条件,交通要多糟糕,或者你会觉得乘坐这些全新的车辆安全吗?这些都是很有趣的看点,看看它们如何发展。
Martin:我可以补充一点。当涉及到人员时,成本更多地被考虑在内。在航空航天工业中,这归结为飞机需要多久维护一次。每飞行小时的维护是一个关键参数。这正是eVTOL相对于直升机和轻型飞机的主要优势所在。与传统飞机相比,它们是简单的系统。
第二个是面向制造的设计、面向装配的设计。如何设计系统和组件来缩短制造时间、维修时间。这是eVTOL成熟的第二阶段。我们将开始看到一些优化的机身、优化的组件,这些真正将我们推向汽车风格的生产线,这在目前的航空航天领域是看不到的,航空航天领域每月生产70/80架客机。但这与汽车行业每月生产数千辆相比相形见绌。我们将介于两者之间。但我认为,作为工程师,我们还有一些工作要做,研究如何降低eVTOL制造中涉及的人工操作成本。
哪些法规可能在全球范围内阻碍或加速其应用?
Martin:目前我们看到欧洲航空安全局和美国联邦航空管理局的规定存在相当大的分歧。美国联邦航空管理局的监管方式是从现有的认证组和程序中进行选择。而欧洲航空安全局则在为eVTOL制定一个全新的认证流程。它们并不协调。还有一些工作要做,希望几年后它们能更加协调。我看到2026年是一个目标。但目前,它们确实对系统的安全水平要求截然不同。
目前,欧洲规定了更高的安全要求10⁻⁹(?),而美国联邦航空管理局则取决于情况,是10⁻⁶、10⁻⁷、10⁻⁸(?)。他们还规定了45分钟的充电改航降落时间。但这比大多数eVTOL飞机目前设计的飞行时间还长。这并不完全吻合。欧洲航空安全局和美国联邦航空管理局并不统一。这是否意味着在美国认证的飞机不能在欧洲飞行?目前看来情况可能如此。这是否意味着欧洲飞机本质上建造成本更高,因此购买成本比美国同行更高?这是否会降低欧洲制造商在市场上的吸引力?这两种不同的方法肯定看起来会给全球采用一种监管监督标准带来成本复杂化。因此,这些飞机的设计和运营也会受到影响。目前,我认为我们面临的情况是,运营和全球应用可能受到法规而非技术的影响。
您在2024年垂直飞行协会展会上了解到了什么?
Matt:对我来说,通常会有一些我们熟悉的面孔参与这个行业。我们在展会上有一个展位,就在我们后面,有一家我从未听说过的公司的两架eVTOL飞机。它们是用来出售的。那里发生了太多事情,我们在那里遇到了很多新朋友。这个行业发生的事情太多了,很难关注到所有事情。但有一些新玩家刚刚出现。世事难料。有大家非常熟悉的顶尖大品牌,但也有其他参与者在推出产品。这是一件非常有趣的事情。
就法规而言,我想提到的一件事是巴黎奥运会。我认为这是一个真正的里程碑,很多公司都关注着它,希望实现飞行。实现运营服务。发生的一件事是,巴黎的市官员说“不,你们不能在这里飞。”这不是因为技术风险。他们只是不想在城市里看到或听到它们。我认为这些事情让一些人感到意外。我认为需要让人们对这种交通方式有更高的接受度。
Martin:对我来说,在某种程度上,我有点惊讶自己并不感到惊讶。我原以为可能会有某种突破,某种关于测试进展、认证进展的重大宣布。我可以感觉到他们仍在努力。我可以看出人们目前不想透露太多。有很多讨论:空气动力学,这些飞机的振动场。我认为看到这种讨论是件好事。对我来说,振动环境似乎有点未知。有这样的讨论很好。我对我们在认证时的不确定性感到有些惊讶。我说的“我们”是指整个行业。我认为我们期待在满足认证要求方面看到某种惊喜时刻。我觉得在2024年,这还没有发生。也许在2025年的某个活动上,我们会看到这一消息。
TE在eVTOL系统架构中处于什么位置?
Matt:TE专注于连接,特别是电气连接和电源切换。我现在领导一个团队。它被称为高级系统和架构。这正是我们做的。我们与客户坐在一起,帮助物理绘制他们试图连接的内容,以及它如何工作。其中的每一部分都至关重要。你不能在该系统中存在任何薄弱环节。我们的客户有时会带着他们选择的东西来找我,我可以质疑他们。“你为什么选那个?这与一些更高可靠性的产品不一致。”他们可能借用了汽车级的产品,而汽车级的期望值非常不同。如果你的车出了问题,可以靠边停车。如果你在飞行中出了问题,那将是一个非常严重的情况。
马丁之前提到了冗余的必要性,这看起来像什么?在关键的飞机系统中,有时是双冗余或三冗余。这都是重量。在某个点上,你会变得太重,无法飞行,也没有航程。我们在架构中关注的是所有末端带有接线片的导线。它的重量对你来说优化了吗?电缆的尺寸合适吗?电缆的尺寸合适吗?我们放在上面的绝缘类型。对于你运行的电压,它需要那么厚吗?或者可以减薄,因为你飞行在较低高度,高海拔发生的现象与低海拔不同。我们与客户一起检查整个架构,以确保他们拥有可靠的产品,同时也拥有重量优化的产品。
TE如何支持eVTOL制造商的技术路线图?
Matt:我们做的一件事,我认为因为TE在航空航天之外还有其他市场,我们可以沟通一些可以采用到eVTOL中的技术。今天行驶的电动汽车已经考虑过充电和充电时的冷却系统等问题。我们可以帮助在这些领域带来创新,因为我们在某些行业已经领先于航空航天。这是一个优势,TE可以帮助调动我们公司的其他工程师,进行这些对话。我们的路线图通常着眼于未来五到十年。美国国家航空航天局有一些路线图,不仅是关于eVTOL的,还有关于如何在更大的飞机上实现电力推进,比如支线飞机和其他宽体飞机。有一个路线图附有一些时间安排。
我们关注的一部分不仅是电气部分,还有可持续性的其他领域。目前有一波围绕氢能的思考,还有可持续航空燃料,以及技术发展中的许多不同元素。我们再次谈到基础设施。如果你现在要转换燃料或采用混合动力飞机,你仍然需要弄清楚这对运营、维护和长期可靠性意味着什么。
TE如何帮助公司应对重量等挑战?
Matt:除了安全性,重量是我们与客户讨论的最大话题。这使我们能够审查他们正在考虑的材料类型。一个基本的例子是,许多传统的电力系统使用铜线。我们有经过认证可在航空航天领域使用的铝线,重量大约是铜线的一半。你必须选择合适的材料线规来承载电流。这些是我们正在用新材料做的一些事情。材料,还有一个我们称之为生成式设计的领域。我们可以使用计算机模型对实际部件进行分析,确保我们没有使用过多的材料。如果进行这种分析,通常可以帮助我们减重30%到50%。
TE在满足客户需求方面如何变得更敏捷?
Matt:敏捷意味着你不必做到完美才能给客户样品。尽早提供概念和原型,我们今天可以通过3D打印等方式做到这一点,通常在我们讨论一个想法后的24小时内,我们就可以展示我们的概念。我们可以建模,并向他们展示一个样品——一个他们可以亲手把玩的实际样品。当我们考虑敏捷性时,它意味着在设计端做好尽职调查,然后在需要大规模生产之前,非常快速地运用制造方法和制作原型。
TE如何利用其能力推动创新?
Martin:这就是eVTOL令人兴奋的地方。它是创新和技术发展的超级催化剂,特别是在航空航天领域。看看我们航空航天业务部门的产品,我们有继电器、电缆、连接器、光纤,大约有十几种产品类型可以直接用于eVTOL。再看看我们背后的设计能力,我们背后的制造能力,继电器关乎高功率切换,连接器关乎高公差插配,电线电缆关乎材料和电现象,以及如何为此设计材料构成。如果你剥离到这些产品背后的基础,你有TE在未来组件中脱颖而出的惊人能力阵列。将这些能力结合起来,最终为客户的产品、能力带来真正的价值创新。这就是我们的使命。我们在这里为客户开发新产品、新技术,以创造一些激动人心的平台。对我们来说,在航空航天领域,我们TE拥有这种基本潜力。
但正如Matt提到的,TE的伟大之处在于我们服务的市场非常广泛。从手机中的设备到汽车、卫星或火箭中的组件。我们拥有广泛的专业知识可以依赖,并且可以将其带入这个我们以前可能从未想过的新领域。这就是我真正感到兴奋的地方。回到我们销售产品背后的基本原理,我们能为TE这个激动人心的新篇章做些什么和创造些什么。
eVTOL的未来是什么样的?
Martin:对我来说,希望我能在20分钟内到达机场,而不是两个小时。我经常旅行。我习惯使用巴士、火车和长途汽车,所以我想快速溜到机场,然后回到布里斯托尔的家中。这对我个人来说是件好事。与世界不同地方建立物理连接对整个社会来说具有巨大潜力。去不同的地方,获得更好的服务,看看世界的不同角落。对我来说,这将是一个值得期待的伟大未来。
Matt:我同意,Martin。我们在交通上浪费的时间……去年我们在巴黎航展,巴黎航展离我们酒店只有几英里。但因为交通堵塞,花了四个小时才到那里。当我想到eVTOL的未来时,我想到的是拥有灵活出行的能力。如果我能叫一架eVTOL来接我,然后飞越所有东西。想想一些未来主义电影,比如《银翼杀手》之类的,你在三维的出行选择中漂浮。我认为那可能是我们的未来,而TE能够成为世界上像这样的变革的一部分,这令人兴奋。
您的团队正在关注哪些eVTOL趋势?
Matt:对我来说,我想说我对电池技术的演进感到兴奋。直到能量密度达到我们不必担心重量的程度,如果我们能发明出一种更轻的神奇电池。像这样的事情对于创新至关重要,让我们达到不再担忧的地步。这是其中一个我热切期待的领域,看看是否有新的化学物质,以及我们是否可以利用人工智能等工具来计算合适的化学成分,以实现更好的电池技术和安全技术。
Martin:对我来说,就实际的eVTOL技术而言,是优化,使组件和子系统变得有效和高效。随着传统航空航天领域摆脱液压、燃油系统,未来的一些技术是关于组合产品功能,结合系统思维。思考如何将电线电缆与碳纤维复合材料机身集成。我认为,我们确实愿意尝试不同的东西。我认为这给航空航天业带来了一个探索阶段,利用我们今天拥有的技术和能力(例如数字工程和敏捷设计流程),几乎任何事情都有可能。对我来说,当你看到在这个新领域可以做什么时,它几乎是一张白纸。
您预计哪些因素将推动技术集成和工程合作?
Matt:我们绝对看到的一件事是充电网络中的联盟。这是每个人都需要的。每个人都需要充电器。如果你能就什么是最好的方式达成共识,既不过度设计、大材小用,又能优化。这肯定是其中之一。我认为关于自主性还有一些问题。这些东西需要飞行员吗?也许他们的运营方式会趋同,以及一些技术部件,比如标准电池。也许充电并不能解决问题,也许更换电池才能解决问题。未来几年,我们还会看到很多类似的事情。我觉得有趣的是,设计正在趋同。过去有很多不同的类型,但它们似乎正在趋同于电机可转动的部分和不可转动的部分。它们仅用于升力,经常被停用,然后为飞行转动可转动的电机。最近我们看到了很多这样的合作。
Martin:这很有趣,因为有两个派别。有公司想自己做所有eVTOL相关的事情,从设计到运营飞机。然后还有更传统的公司,利用供应链来获取例如电机子系统方面的专家。我认为,随着大众生态系统的成熟,我们会看到这些合作关系的不断完善。我认为,我们会看到这些公司和最终用户更希望与我们合作提供服务和供应链。我想我们会在这方面进行更多的探索。我认为还有更多值得探索的地方,而不是为了任何人的真正利益而被利用。实验阶段还在进行中。我们会发现什么样的合作关系有效,重点是什么。在eVTOL行业,可能会发生一些收购,这将是一个有趣的时期。如果其中一些合作伙伴关系开始融合,我也不会感到惊讶。
Matt:关于与eVTOL的工程合作,我还想说一点,我们确实看到与一些汽车电动汽车公司建立了紧密的联盟。因为他们有这方面的经验,一些公司现在正与一些eVTOL制造商结盟,这很合理。你看到像现代、保时捷和其他一些品牌,它们也与飞行汽车有合作关系。
Martin:马特提出了关于初创企业的一个很好的观点。我们也看到许多汽车领域的合作,汽车行业正在推动许多早期技术的增长。你问自己,航空航天巨头在哪里?波音、空客和莱昂纳多在哪里?他们来得晚一些,在观望市场动向。他们在那里——传统的航空航天业在那里——但也许更明智,他们在等待这个市场如何发展以及他们的角色是什么。


我们仍处于探索阶段……仍在见证这些飞机将如何配置和组装方面的创新。……系统层面仍有创新,而且我认为,在不久的将来,我们也会看到创新深入到组件层面。
电动垂直起降飞行器 (eVTOL) 技术的创新正解决着对可操作性和可维护性至关重要的实际运营和维护需求。 最关键的是在充电基础设施、电池技术和远程服务方面。重点是将技术规模化以实现全球应用。在对Martin Cullen(TE航空航天业务发展高级经理)和Matt McAlonis(TE航空航天工程院士)的采访中,他们分享了关于系统架构面临的挑战、运营eVTOL所需的维护要求,以及支持全球应用所需的法规和基础设施标准化的见解。
eVTOL架构的创新点在哪里?
Martin: 这些eVTOL设计已经研发了相当多年,每家不同的制造商都达到了一定的成熟度。我们仍处于探索阶段,以了解这些架构将会是什么样子。在这些飞机的配置和组装方面,我们仍在看到创新。显然,目前主要的创新源泉仍然是电池技术。无论是电芯化学、电池封装,还是如何将其连接到电力系统的其他部分。系统层面仍有创新,而且我认为,在不久的将来,我们也会看到创新深入到组件层面。目前,创新仍停留在系统层面,主要集中在电池上。而过了这个阶段,当飞机获得认证后,我们将看到第二阶段,即着眼于组件以及如何为其未来利益进行创新。
eVTOL架构的成熟形态是什么样的?
Martin:它正在趋于融合。就像我说的,现在有这么多不同的配置,也有不同的应用场景,你会看到针对特定场景优化的机身和配置,它们在有些情况下会比其他的更合适。随着时间的推移,我们最终会看到针对特定用例的最佳配置逐渐趋同。我们需要考虑一些问题,比如冗余。每种配置中系统的冗余度是怎样的? 各个电源组和大多数逆变器之间如何实现双系统或三系统冗余?如何通过PDU(配电单元)进行控制?在架构层面,包括充电系统,仍然会有一些优化和创新。我们看到不同的系统,飞机上有一个、两个或四个充电器。如何管理这些充电器,如何管理不同的故障系统,仍有待解决。随着飞机投入运营的前两三年,我们会看到优化设计的趋同。
在eVTOL成为可行的公共交通技术之前,必须解决哪些问题?
Martin:我们首先要考虑的是,什么是公共交通。eVTOL并非为公共交通而生。公共交通指的是公共汽车、长途汽车和火车。我们将看到的是eVTOL带来的不同出行路线。穿越沙漠、湖泊或山区。随着这些用例的出现,你必须考虑这些飞机在B点目的地将如何得到维护和服务。你必须考虑基础设施、维修、服务以及将要从事这些工作的人员。你必须考虑如何将组件和其他维修设备运送到这些地点。
从实际操作角度来看,要弄清楚这些飞机将如何运行,以及在这些地点需要什么样的基础设施和人员,确实有点进退两难。然后是如何将其扩展到不同的区域、不同的航线。随着这些运营方式的探索,这将会涉及到能力需求,同样有点两难。同样,整个领域,从组件和子系统到机身,再到实际的在役运营以及乘客如何登机。我认为,当一切尘埃落定(更好的比喻:当一切起飞时),仍将需要“摸索前行”。
如何在不影响设计的情况下解决这个问题?
Matt:有很多新技术,纯电推进在航天航空领域需要达到一定的技术就绪度才能被认为是可靠和可重复的。我们在一些新型飞机上看到的一些东西,比如可弯曲和可转动的电机(而大多数飞机的电机是固定的)。我们制造的许多产品,比如电线电缆系统,最初并未设计承受这种类型的弯曲。飞机的类型和设计正在发生创新。我们需要数据来了解维护是什么样的。现在,当飞机降落时,它会经过一些例行检查,但检查电缆之类的东西通常不是今天流程的一部分。
当我们考虑系统放电时,甚至电池的续航里程,满电和亏电时的电气完整性是不同的。你的电池电量可以低到什么程度,还能支持紧急盘旋或改航?当我们考虑电气系统时,获取这些系统的数据对于达到技术成熟度水平至关重要。
您认为是什么限制了OEM的产能和大规模应用?
Matt:当你考虑这些刚刚开始飞行的早期设计,只有一两架飞机在服役时,我们身处一个高度监管的行业。这是必须的,因为一旦发生故障,可能是致命的。不仅仅是飞机坠毁。还有当使用高功率电力时发生故障,会非常具有爆炸性和破坏性。当你想到那些闪电——如果可能发生故障——你需要确保安全。有很多新技术;功率水平是前所未有的。通常是我们现有飞机电压水平的三倍左右。对于这些高压系统,我们必须确保进行正确的测试,以确保系统安全可靠,并且再次理解维护。当你推动创新时,你不仅需要了解它是如何工作的,还需要了解它是如何失效的。需要考虑的退化机制是什么?需要考虑的退化机制是什么?
当你考虑规模化时——规模化和制造这些飞机是不同的。制造过程和方法是新的。我们如何布线、如何安装电机,这与传统飞机发动机不同。这些都需要新的流程,比如如何装卸电池,这不是标准维护的一部分。或者如何检查某些系统。或者如何检查某些系统。所有这些都必须进行研究,必须得到美国联邦航空管理局的批准,并且我们还需要地面维护基础设施。需要有新类型的机械师和技术人员接受培训。需要认证的东西太多了。总的来说,在航空航天领域,有几种类型的认证。一个是你的设计,一个是你的制造方式,一个是你的测试方式,还有一个是你在运营中的使用方式。这四个方面都必须考虑并对其建立信心。
这些进步未来会如何影响连接器的设计?
Matt:电气连接在这里至关重要。我们与客户所做的是,将原理图组合在一起,从充电器到储能区,到电源开关区,一直到逆变器和电机,以及其间所有的连接,以及他们如何管理线束。当你考虑到所有这些内容时,那就是重量。我们首先考虑的是确保重量优化。我们采用不同的方法,比如我们处理的几何形状,以及如何使其更有效地导电和承载电流。我们必须考虑这些组件周围的电场。我们希望确保它们尽可能轻,但同时必须尽可能坚固。像充电器这样的东西每次都要插拔,这不一定是问题,因为它不会在飞行中充电。对我们来说,振动的担忧不大,但连接到电池的那些必须在飞行中可靠的部分,才是我们通常关注和优化的重点。
当我们处理飞行问题时,我们还会考虑起飞、降落、巡航等不同情况下的振动特性和载流特性。我们对这些进行详尽的分析,但同样,我们尝试使用我们的工程分析工具和仿真工具来确保我们拥有优化的产品。重量是与传统燃油飞机非常不同的一个方面,传统飞机燃烧燃料会变轻。而你的电池在放电时不会变轻,所以你实际上是在携带固定的重量。这是我们真正需要关注的一个领域,即我们用于减重的材料。
长期稳定维护eVTOL需要什么?
Martin:同样,我认为在这方面我们还没有所有答案。有很多经验丰富的直升机运营商已经在偏远地区运营了几十年。他们有很好的理解,但当涉及到在恶劣环境中飞行的高压应用时,将会出现他们从未经历过的独特情况。很多这类飞机都有倾转旋翼。现在轴承在运动,电缆在弯曲。这些飞机在沙尘环境中飞行。沙子无处不在,灰尘无处不在。那么它是如何进入飞机的?它将如何影响其运行?任何飞机的维修和保养都需要很多工作。归结为你有什么流程,你有什么人员?你是否有维修用的供应链?飞机机械师获得认证需要长达四年的时间。电动飞机机械师有什么培训?现在有经过认证的eVTOL机械师吗?我认为没有。因为我们还在经历那个过程。我认为我们需要借鉴直升机运营商的经验。我们必须寻找飞机的潜在薄弱点,我们认为可以运用我们的知识和帮助来设计这些飞机。此外,我们如何支持对维修设计的考虑。例如,可达性。如何快速、轻松地断开连接,以及如何为这些飞机达到适当的可维护性水平。在这些方面,我们将不得不边做边学。
需要明确哪些运行和维护需求?
Martin:我想到的是检查。你可能见过飞行员在起飞前绕机进行安全检查。如果你有私人飞行执照,你就可以自己驾驶飞机。第一次驾驶这架飞机时,必须进行全面检查。同一天第二次驾驶时,你可以做低级别的检查。在你搭载乘客起飞前,需要达到什么级别的检查?你将如何监控乘客的进出,以防他们损坏螺旋桨或机身的其他部分?每次飞行前所需的定期检查和安全检查数量是多少?这些飞机会有一些在其他地方看不到的特殊要求和独特之处,从检查螺旋桨尖端一直到检查电气系统本身。我认为这是这个行业首先需要理解的事情。
OEM最关心哪些运营和应用问题?
Matt:我认为这与今天的电动汽车类似,即充电。当你需要在你降落的地方充电时——这些飞机非常便携,可以降落在任何平坦的地方——问题是还剩多少电量可以让你到达充电器。然后当你降落时,那里有什么样的充电器?上周我们在垂直飞行协会的活动“垂直飞行的转型”上学到一件非常有趣的事情,就是关于充电器。有两家公司站出来说,“选我的。”他们有不同的互连器件,有不同的系统。你当然希望尽可能快地充电。但快速充电意味着会产生大量热量。如果连接器很热,电池也很热,电池放在哪里?在我们见过的一些设计中,电池实际上围绕着乘客。我们也见过电池放在机翼里。所以你可以想象,如果你坐在机身里等待起飞,而环境变得越来越热,越来越不舒服,那会是什么样子。
类似这样的事情还需要仔细斟酌。提供这种电力需要做大量的工作。你在地面上有物理基础设施,如果你降落在屋顶上,那栋建筑是否具备所需兆瓦级充电系统的布线?今天可能没有。有很多类似的事情需要解决。我想到的另一个问题是,你能在雨中充电吗?那会是什么样子?在运营获得认证之前,有如此多的新事物需要经过审查。
制造商可以做些什么来使eVTOL长期可行?
Martin:在服务和维修以及运营方面,正如Matt提到的,是标准化,特别是充电和所需基础设施的标准化。这可能涉及到连接器充电器的特定插配轮廓、数据下载、例如可能使用的控制器局域网络协议。我们对汽车中的OBD2比较熟悉。我们在航空航天领域是否有类似的标准化东西?我们是否有一种通用的方法,在eVTOL飞机类型本身使用不同的充电接口,但采用相同的充电系统协议?将这些飞机连接到充电器是否存在任何安全类型的问题,有些充电器可能位于偏远地区,甚至是繁忙地区的一部分?
这里有安全方面的问题,数据集成,充电的标准化,运营的标准化。看看当前的商用协议,例如,你不能在有乘客在机上时加油。这是否意味着你不能在有乘客在机上时给你的电动飞机充电,或者他们需要离多远?需要制定一些法规和标准,并将其充分传达,以融入这些飞机的设计,同时也有助于加快运营流程,使这些飞机能够按预期运行。
eVTOL的充电基础设施是什么样的?
Martin:Matt刚才提到了不同类型的专有IP充电元件。我看到许多公司带着他们的充电单元设计进入市场,从大型机场位置的远程充电单元,到远程直升机停机坪、停车场或摩天大楼顶。这尚未实施。已经进行了一些试验和实验。我认为这取决于具体情况。如果您往返于机场,那么您可以使用机场设施。这很简单明了。那里有很好的高功率连接基础设施。当你开始考虑偏远的垂直起降场,如果他们在那里充电,你如何在那里建设基础设施?它不能太重,必须轻量化。你需要它几乎无需维护。正如这些平台可能因用例而个性化,我认为你也会看到充电基础设施也针对特定用例进行优化。
大规模提供这种基础设施面临的挑战是什么?
Martin:同样,我想我们也提到了标准化的问题。我们如何才能确保最终不会出现Betamax式的情况,即每个人都把巨额基础设施投资投入到一种类型的连接器、一种类型的充电系统上?我们如何有勇气提供所需的数量?因为正如我们今天所看到的,从美国西海岸到东海岸,或者在欧洲旅行,有如此多的不同电动汽车供应商。你必须有这么多不同的应用程序。在欧洲,有时你需要实体的卡片才能使用充电站。我认为问题更多地在于流程和标准化,而不是技术类型本身。我认为我们今天有技术能力做到这一点。我认为需要业界齐心协力,确保我们能够提供这些解决方案。我们看到像Beta这样的公司已经建立了自己的充电网络。像Archer这样的公司也提出了他们版本的充电解决方案。我们不能在每个地方都有所有这些不同类型的基础设施,而且我认为我们希望看到飞机在垂直起降场的互操作性。我们能否就如何做到这一点达成共识?这在很大程度上仍将随着初始运营的开展和了解实际服役情况而逐步成熟。
在eVTOL实现盈利之前需要什么?
Matt:市场是新的,产品设计是新的,你需要实现规模经济,而现在他们还在制造原型机。任何时候你只制造一件东西,成本都非常高。你看到他们在考虑如何建造、制造以及稳定其制造和供应链方面有很多演变。我认为这对盈利很重要,但盈利生态系统中另一个我认为非常有趣的部分是,加利福尼亚州的电力成本与其他地方截然不同。这对这项业务的影响将非常重要。我认为在运营和盈利方面需要一点帮助。但制造方面再次需要达到成熟和稳定的状态,因为在生产线扩大规模之前,有新的事物正在被制造和理解。我们必须拭目以待,看看那里的利润。
即使从个人舒适度和你作为乘客做出选择的角度来看——我想以这种方式飞行或旅行。这是一件新事物,今天还没有人这样做。对你来说,需要什么条件,交通要多糟糕,或者你会觉得乘坐这些全新的车辆安全吗?这些都是很有趣的看点,看看它们如何发展。
Martin:我可以补充一点。当涉及到人员时,成本更多地被考虑在内。在航空航天工业中,这归结为飞机需要多久维护一次。每飞行小时的维护是一个关键参数。这正是eVTOL相对于直升机和轻型飞机的主要优势所在。与传统飞机相比,它们是简单的系统。
第二个是面向制造的设计、面向装配的设计。如何设计系统和组件来缩短制造时间、维修时间。这是eVTOL成熟的第二阶段。我们将开始看到一些优化的机身、优化的组件,这些真正将我们推向汽车风格的生产线,这在目前的航空航天领域是看不到的,航空航天领域每月生产70/80架客机。但这与汽车行业每月生产数千辆相比相形见绌。我们将介于两者之间。但我认为,作为工程师,我们还有一些工作要做,研究如何降低eVTOL制造中涉及的人工操作成本。
哪些法规可能在全球范围内阻碍或加速其应用?
Martin:目前我们看到欧洲航空安全局和美国联邦航空管理局的规定存在相当大的分歧。美国联邦航空管理局的监管方式是从现有的认证组和程序中进行选择。而欧洲航空安全局则在为eVTOL制定一个全新的认证流程。它们并不协调。还有一些工作要做,希望几年后它们能更加协调。我看到2026年是一个目标。但目前,它们确实对系统的安全水平要求截然不同。
目前,欧洲规定了更高的安全要求10⁻⁹(?),而美国联邦航空管理局则取决于情况,是10⁻⁶、10⁻⁷、10⁻⁸(?)。他们还规定了45分钟的充电改航降落时间。但这比大多数eVTOL飞机目前设计的飞行时间还长。这并不完全吻合。欧洲航空安全局和美国联邦航空管理局并不统一。这是否意味着在美国认证的飞机不能在欧洲飞行?目前看来情况可能如此。这是否意味着欧洲飞机本质上建造成本更高,因此购买成本比美国同行更高?这是否会降低欧洲制造商在市场上的吸引力?这两种不同的方法肯定看起来会给全球采用一种监管监督标准带来成本复杂化。因此,这些飞机的设计和运营也会受到影响。目前,我认为我们面临的情况是,运营和全球应用可能受到法规而非技术的影响。
您在2024年垂直飞行协会展会上了解到了什么?
Matt:对我来说,通常会有一些我们熟悉的面孔参与这个行业。我们在展会上有一个展位,就在我们后面,有一家我从未听说过的公司的两架eVTOL飞机。它们是用来出售的。那里发生了太多事情,我们在那里遇到了很多新朋友。这个行业发生的事情太多了,很难关注到所有事情。但有一些新玩家刚刚出现。世事难料。有大家非常熟悉的顶尖大品牌,但也有其他参与者在推出产品。这是一件非常有趣的事情。
就法规而言,我想提到的一件事是巴黎奥运会。我认为这是一个真正的里程碑,很多公司都关注着它,希望实现飞行。实现运营服务。发生的一件事是,巴黎的市官员说“不,你们不能在这里飞。”这不是因为技术风险。他们只是不想在城市里看到或听到它们。我认为这些事情让一些人感到意外。我认为需要让人们对这种交通方式有更高的接受度。
Martin:对我来说,在某种程度上,我有点惊讶自己并不感到惊讶。我原以为可能会有某种突破,某种关于测试进展、认证进展的重大宣布。我可以感觉到他们仍在努力。我可以看出人们目前不想透露太多。有很多讨论:空气动力学,这些飞机的振动场。我认为看到这种讨论是件好事。对我来说,振动环境似乎有点未知。有这样的讨论很好。我对我们在认证时的不确定性感到有些惊讶。我说的“我们”是指整个行业。我认为我们期待在满足认证要求方面看到某种惊喜时刻。我觉得在2024年,这还没有发生。也许在2025年的某个活动上,我们会看到这一消息。
TE在eVTOL系统架构中处于什么位置?
Matt:TE专注于连接,特别是电气连接和电源切换。我现在领导一个团队。它被称为高级系统和架构。这正是我们做的。我们与客户坐在一起,帮助物理绘制他们试图连接的内容,以及它如何工作。其中的每一部分都至关重要。你不能在该系统中存在任何薄弱环节。我们的客户有时会带着他们选择的东西来找我,我可以质疑他们。“你为什么选那个?这与一些更高可靠性的产品不一致。”他们可能借用了汽车级的产品,而汽车级的期望值非常不同。如果你的车出了问题,可以靠边停车。如果你在飞行中出了问题,那将是一个非常严重的情况。
马丁之前提到了冗余的必要性,这看起来像什么?在关键的飞机系统中,有时是双冗余或三冗余。这都是重量。在某个点上,你会变得太重,无法飞行,也没有航程。我们在架构中关注的是所有末端带有接线片的导线。它的重量对你来说优化了吗?电缆的尺寸合适吗?电缆的尺寸合适吗?我们放在上面的绝缘类型。对于你运行的电压,它需要那么厚吗?或者可以减薄,因为你飞行在较低高度,高海拔发生的现象与低海拔不同。我们与客户一起检查整个架构,以确保他们拥有可靠的产品,同时也拥有重量优化的产品。
TE如何支持eVTOL制造商的技术路线图?
Matt:我们做的一件事,我认为因为TE在航空航天之外还有其他市场,我们可以沟通一些可以采用到eVTOL中的技术。今天行驶的电动汽车已经考虑过充电和充电时的冷却系统等问题。我们可以帮助在这些领域带来创新,因为我们在某些行业已经领先于航空航天。这是一个优势,TE可以帮助调动我们公司的其他工程师,进行这些对话。我们的路线图通常着眼于未来五到十年。美国国家航空航天局有一些路线图,不仅是关于eVTOL的,还有关于如何在更大的飞机上实现电力推进,比如支线飞机和其他宽体飞机。有一个路线图附有一些时间安排。
我们关注的一部分不仅是电气部分,还有可持续性的其他领域。目前有一波围绕氢能的思考,还有可持续航空燃料,以及技术发展中的许多不同元素。我们再次谈到基础设施。如果你现在要转换燃料或采用混合动力飞机,你仍然需要弄清楚这对运营、维护和长期可靠性意味着什么。
TE如何帮助公司应对重量等挑战?
Matt:除了安全性,重量是我们与客户讨论的最大话题。这使我们能够审查他们正在考虑的材料类型。一个基本的例子是,许多传统的电力系统使用铜线。我们有经过认证可在航空航天领域使用的铝线,重量大约是铜线的一半。你必须选择合适的材料线规来承载电流。这些是我们正在用新材料做的一些事情。材料,还有一个我们称之为生成式设计的领域。我们可以使用计算机模型对实际部件进行分析,确保我们没有使用过多的材料。如果进行这种分析,通常可以帮助我们减重30%到50%。
TE在满足客户需求方面如何变得更敏捷?
Matt:敏捷意味着你不必做到完美才能给客户样品。尽早提供概念和原型,我们今天可以通过3D打印等方式做到这一点,通常在我们讨论一个想法后的24小时内,我们就可以展示我们的概念。我们可以建模,并向他们展示一个样品——一个他们可以亲手把玩的实际样品。当我们考虑敏捷性时,它意味着在设计端做好尽职调查,然后在需要大规模生产之前,非常快速地运用制造方法和制作原型。
TE如何利用其能力推动创新?
Martin:这就是eVTOL令人兴奋的地方。它是创新和技术发展的超级催化剂,特别是在航空航天领域。看看我们航空航天业务部门的产品,我们有继电器、电缆、连接器、光纤,大约有十几种产品类型可以直接用于eVTOL。再看看我们背后的设计能力,我们背后的制造能力,继电器关乎高功率切换,连接器关乎高公差插配,电线电缆关乎材料和电现象,以及如何为此设计材料构成。如果你剥离到这些产品背后的基础,你有TE在未来组件中脱颖而出的惊人能力阵列。将这些能力结合起来,最终为客户的产品、能力带来真正的价值创新。这就是我们的使命。我们在这里为客户开发新产品、新技术,以创造一些激动人心的平台。对我们来说,在航空航天领域,我们TE拥有这种基本潜力。
但正如Matt提到的,TE的伟大之处在于我们服务的市场非常广泛。从手机中的设备到汽车、卫星或火箭中的组件。我们拥有广泛的专业知识可以依赖,并且可以将其带入这个我们以前可能从未想过的新领域。这就是我真正感到兴奋的地方。回到我们销售产品背后的基本原理,我们能为TE这个激动人心的新篇章做些什么和创造些什么。
eVTOL的未来是什么样的?
Martin:对我来说,希望我能在20分钟内到达机场,而不是两个小时。我经常旅行。我习惯使用巴士、火车和长途汽车,所以我想快速溜到机场,然后回到布里斯托尔的家中。这对我个人来说是件好事。与世界不同地方建立物理连接对整个社会来说具有巨大潜力。去不同的地方,获得更好的服务,看看世界的不同角落。对我来说,这将是一个值得期待的伟大未来。
Matt:我同意,Martin。我们在交通上浪费的时间……去年我们在巴黎航展,巴黎航展离我们酒店只有几英里。但因为交通堵塞,花了四个小时才到那里。当我想到eVTOL的未来时,我想到的是拥有灵活出行的能力。如果我能叫一架eVTOL来接我,然后飞越所有东西。想想一些未来主义电影,比如《银翼杀手》之类的,你在三维的出行选择中漂浮。我认为那可能是我们的未来,而TE能够成为世界上像这样的变革的一部分,这令人兴奋。
您的团队正在关注哪些eVTOL趋势?
Matt:对我来说,我想说我对电池技术的演进感到兴奋。直到能量密度达到我们不必担心重量的程度,如果我们能发明出一种更轻的神奇电池。像这样的事情对于创新至关重要,让我们达到不再担忧的地步。这是其中一个我热切期待的领域,看看是否有新的化学物质,以及我们是否可以利用人工智能等工具来计算合适的化学成分,以实现更好的电池技术和安全技术。
Martin:对我来说,就实际的eVTOL技术而言,是优化,使组件和子系统变得有效和高效。随着传统航空航天领域摆脱液压、燃油系统,未来的一些技术是关于组合产品功能,结合系统思维。思考如何将电线电缆与碳纤维复合材料机身集成。我认为,我们确实愿意尝试不同的东西。我认为这给航空航天业带来了一个探索阶段,利用我们今天拥有的技术和能力(例如数字工程和敏捷设计流程),几乎任何事情都有可能。对我来说,当你看到在这个新领域可以做什么时,它几乎是一张白纸。
您预计哪些因素将推动技术集成和工程合作?
Matt:我们绝对看到的一件事是充电网络中的联盟。这是每个人都需要的。每个人都需要充电器。如果你能就什么是最好的方式达成共识,既不过度设计、大材小用,又能优化。这肯定是其中之一。我认为关于自主性还有一些问题。这些东西需要飞行员吗?也许他们的运营方式会趋同,以及一些技术部件,比如标准电池。也许充电并不能解决问题,也许更换电池才能解决问题。未来几年,我们还会看到很多类似的事情。我觉得有趣的是,设计正在趋同。过去有很多不同的类型,但它们似乎正在趋同于电机可转动的部分和不可转动的部分。它们仅用于升力,经常被停用,然后为飞行转动可转动的电机。最近我们看到了很多这样的合作。
Martin:这很有趣,因为有两个派别。有公司想自己做所有eVTOL相关的事情,从设计到运营飞机。然后还有更传统的公司,利用供应链来获取例如电机子系统方面的专家。我认为,随着大众生态系统的成熟,我们会看到这些合作关系的不断完善。我认为,我们会看到这些公司和最终用户更希望与我们合作提供服务和供应链。我想我们会在这方面进行更多的探索。我认为还有更多值得探索的地方,而不是为了任何人的真正利益而被利用。实验阶段还在进行中。我们会发现什么样的合作关系有效,重点是什么。在eVTOL行业,可能会发生一些收购,这将是一个有趣的时期。如果其中一些合作伙伴关系开始融合,我也不会感到惊讶。
Matt:关于与eVTOL的工程合作,我还想说一点,我们确实看到与一些汽车电动汽车公司建立了紧密的联盟。因为他们有这方面的经验,一些公司现在正与一些eVTOL制造商结盟,这很合理。你看到像现代、保时捷和其他一些品牌,它们也与飞行汽车有合作关系。
Martin:马特提出了关于初创企业的一个很好的观点。我们也看到许多汽车领域的合作,汽车行业正在推动许多早期技术的增长。你问自己,航空航天巨头在哪里?波音、空客和莱昂纳多在哪里?他们来得晚一些,在观望市场动向。他们在那里——传统的航空航天业在那里——但也许更明智,他们在等待这个市场如何发展以及他们的角色是什么。