Огляд історії глобальних літаючих автомобілів
Визначення літаючих автомобілів
Оскільки виробники eVTOL та ЗМІ зазвичай називають eVTOL «літаючими автомобілями» з таких причин, як маркетингові цілі та легкість комунікації, літаючими автомобілями, про які йдеться в цьому звіті, є як наземні, так і повітряні літаючий автомобілі подвійного призначення. eVTOL — це літак вертикального зльоту та посадки, який з’явився в останні роки.
1. Що таке наземно-повітряний літаючий автомобіль?
Його популярне визначення: це наземний і повітряний транспортний засіб, який може літати в повітрі та їздити по землі, як автомобіль, а також перевозити людей на великі відстані.
Залежно від способів зльоту та посадки наземно-повітряних літаючих автомобілів, які наразі розробляються та успішно запущені, їх поділяють на два типи: зліт і посадка з коченням та вертикальний зліт і посадка.
Наземно-повітряні літаючий транспорт, що здійснює зліт і посадку з коченням, потребує спеціальної летючої смуги або дороги для автотранспорту, допущеної органами керування рухом для зльоту та посадки. Типовим прикладом є TF-1 компанії Geely;
Наземно-повітряний літаючий автомобіль F-1, розроблений Terrafugia, дочірньою компанією Geely
Наземно-повітряний літаючий автомобіль TF-1, розроблений Terrafugia, дочірньою компанією Geely
Амфібійні літаючий автомобілі з вертикальним зльотом і посадкою можуть позбутися обмежень, пов’язаних зі спеціальними летючими смугами або дорогами для автотранспорту. Подібно до традиційних гелікоптерів, вони можуть злітати й приземлятися на даху будівлі або будь-якій трохи відкритій рівній ділянці. Типовим прикладом є голландська компанія Pal-V Liberty.
Літаючий автомобіль Liberty з вертикальним зльотом і посадкою від компанії Pal-V
З історичних і технічних причин енергія, яку використовують наявні на ринку наземно-повітряні літаючий автомобілі, є паливо. Використання електроенергії все ще перебуває на концептуальній стадії й має відносно великий інформаційний ефект, як-от літаючий автомобіль шостого покоління від Guangzhou Huitian.
Концепція літаючого автомобіля шостого покоління, представлена Guangzhou Huitian у жовтні 2021 року
2. Що таке eVTOL?
Повна англійська назва eVTOL — Electric Vertical Take-off and Landing, що буквально перекладається як «електричний літак вертикального зльоту та посадки». Популярне визначення: це повітряний «літаючий автомобіль», що працює на електроенергії та може злітати й приземлятися вертикально без необхідності у спеціальній летючій смузі або дорозі для автотранспорту.
Оскільки його початковою пропозицією є перевезення людей або вантажів у повітрі, він не має функції пересування дорогами для автотранспорту, і багато eVTOL навіть не розробляються з колесами.
На сьогодні деякі з найбільш репрезентативних eVTOL у світі включають експериментальний п’ятимісний літаючий автомобіль німецької компанії Lilium, а також п’ятимісний літаючий автомобіль американської компанії JOBY тощо.
Повністю електричний експериментальний п’ятимісний eVTOL німецької компанії Lilium
П’ятимісний eVTOL американської компанії Joby
Історія розвитку літаючих автомобілів
(1) Історичний огляд наземних і повітряних літаючих транспортних засобів
Перший наземно-повітряний літаючий автомобіль з’явився понад сто років тому. Відомий піонер ранньої авіації та «батько літаючих автомобілів» Грін Картвер у 1917 році розробив літаючий автомобіль під назвою «Autoplane». Він мав роздільну конструкцію, і літаюча частина та частина транспортного засобу могли бути відокремлені. Під час польоту вони використовувалися разом, а під час руху по землі застосовувалася лише частина транспортного засобу.
Роздільний літаючий автомобіль для наземного та повітряного використання «Autoplane», розроблений Картверісом у 1917 році
Інженерні креслення роздільного літаючого автомобіля для наземного та повітряного використання «Autoplane», розробленого Картверісом у 1917 році
Хоча цей літаючий автомобіль лише кілька разів здійснив захопливі короткі «стрибки» і ніколи не здійнявся в небо, він назавжди увійшов в історію як перше успішне дослідження літаючих автомобілів людством.
За останні 100 років з’явилося понад 3000 проєктів «літаючих автомобілів» для наземного та повітряного використання, і було виготовлено десятки прототипів, більшість з яких є рішеннями з нерухомим крилом.
Серед них першим у світі та досі єдиним наземно-повітряним літаючим автомобілем, який отримав сертифікат льотної придатності та посвідчення водія транспортного засобу, є «Aerocar», розроблений американським конструктором Мольтоном Тейлором, який здійснив свій перший політ у 1949 році. У 1956 році він офіційно отримав сертифікат льотної придатності, виданий Цивільною авіаційною адміністрацією США (CAA), попередницею FAA.
Двомісний літаючий автомобіль «Aerocar» для наземного та повітряного використання
Крім того, є два наземно-повітряні літаючий автомобілі подвійного призначення, які досягли дуже важливих результатів у сертифікації льотної придатності.
Один із них — TF-1, розроблений компанією Terrafugia Taili, дочірньою компанією китайської групи Geely, після п’ятнадцяти років розробки. На початку 2021 року він отримав спеціальний сертифікат льотної придатності (спеціальний сертифікат льотної придатності) для категорії «Легких спортивних літаків» (LSA), виданий FAA. Хоча його вага перевищувала стандарти, передбачені категорією LSA, що призвело до подання багатьох запитів на відхилення та звільнення в процесі сертифікації, отримати сертифікат льотної придатності за замовленням було непросто.
Інший — AirCar, розроблений компанією Klein Vision у Словаччині, який отримав сертифікат льотної придатності, виданий Транспортною адміністрацією Словаччини, на початку 2022 року.
Антон Заяц, співзасновник компанії, заявив в інтерв’ю з пресою: «Сертифікат льотної придатності — це офіційний документ, виданий відповідно до правил усіх країн-членів EASA. Тому Aircar може літати до Великої Британії, і ми справді плануємо здійснити політ із Парижа до Лондона найближчим часом. »
Aircar, наземно-повітряний літаючий автомобіль, розроблений Klein Vision
(2) Історичний огляд eVTOL
Згідно з вебсайтом Американської спілки вертикального польоту (VFS), піонер eVTOL JOBY, заснований у 2009 році, є найдавнішою відомою компанією у світі, яка розпочала діяльність у цій галузі. Вона почала таємно розробляти eVTOL на початку свого заснування. Згідно з прогнозом компанії на 2021 рік, якщо сертифікація льотної придатності пройде гладко, їхня служба повітряного таксі буде запущена у 2024 році.
Концепція eVTOL була запропонована у 2011 році, через два роки після заснування JOBY. Гігант у світі гелікоптерів, італійська компанія «August Westland», вперше запропонував концепцію продукту eVTOL у проєкті під назвою «Project Zero».
Проєкт має на меті перевірити низку передових технологій і концепцій, таких як повністю електричний привід eVTOL та новий режим тяги. Після цієї спроби авіаційна галузь усвідомила, що гелікоптери з майже столітньою історією мають величезний простір для руйнівних інновацій у сфері цивільної авіації. eVTOL покращить типи енергії, розподілену електричну тягу, конструкцію, системи керування та безпеку. Цього достатньо, щоб принести величезну цінність для подорожей і життя людей.
У 2014 році Американська гелікоптерна асоціація (AHA) та Американський інститут авіації та космонавтики (AIAA) офіційно підтвердили концепцію eVTOL на конференції у Вірджинії. Як результат, традиційні авіаційні компанії, автомобільні компанії, венчурні інвестиційні установи та нові сили eVTOL по всьому світу запустили, просунули або прискорили підприємницькі проєкти в галузі eVTOL.
Саме Uber, глобальний гігант спільного пересування, справді зробив eVTOL популярним. У 2016 році Uber запропонував план міського повітряного таксі «Uber Elevate», який безпосередньо спровокував глобальну хвилю eVTOL.
Повітряне таксі Uber
У цей час VFS, яка має понад 70-річну історію, усвідомила, що з розвитком ключових технологій, таких як акумулятори, електронне керування, електричні двигуни, легкі композитні матеріали та системи керування польотом, eVTOL найімовірніше спровокує новий раунд авіаційної революції.
У 2017 році VFS склала перший у галузі каталог eVTOL і оприлюднила його. Водночас вона сподівається допомогти компаніям галузі, дослідникам і державним установам спільно подолати проблеми, включаючи технології, регулювання, інфраструктуру, керування рухом і безпеку через пов’язану роботу, а також багато комерційних перешкод.
Пізніше регуляторні органи також посилили свою роботу над регуляторними інноваціями на рівнях, таких як сертифікація льотної придатності.
У 2019 році Європейське агентство з авіаційної безпеки (EASA) видало нові правила управління авіацією для сертифікації eVTOL, щоб створити нову, більш цільову регуляторну систему для eVTOL.
FAA переглянула частину сертифікації оригінальних авіаційних правил для малих літаків, щоб дозволити сертифікувати плануючі конструкції, двигуни та гвинти eVTOL як цілісну систему. Це дозволило концепції дизайну eVTOL бути високо інтегрованою з системою тяги та плануючою конструкцією. Регуляторна підтримка.
На цьому етапі зовнішні перешкоди для розвитку галузі eVTOL почали зникати одна за одною.
Це стимулювало розквіт eVTOL проєктів по всьому світу. Згідно з каталогом eVTOL, опублікованим VFS, кількість eVTOL, які наразі розробляються по всьому світу, зросла з початкових шести до сотень.
По-друге, за допомогою ринку капіталу умови фінансування стартапів eVTOL досягли історичних проривів.
У 2019 році Guangzhou EHang Intelligent, перший у світі eVTOL на фондовому ринку, був лістингований на NASDAQ у США.
Після початку 2021 року темп лістингу глобальних стартапів eVTOL значно прискорився. На дату звіту чотири завершили лістинг у формі SPAC у 2021 році. Це JOBY зі США, Lilium з Німеччини, Archer зі США та Vertical Aerospace з Великої Британії.
Крім того, крім тимчасового призупинення плану лістингу німецької Volocopter, Eve UAM, дочірня компанія Embraer, завершила свій лістинг у другому кварталі 2022 року.
На той час глобальна модель розподілу лістингових компаній eVTOL буде такою: 2 у США, 1 у Китаї, 1 у Німеччині, 1 у Великій Британії та 1 у Бразилії.
Передісторія та типові характеристики зростання глобальної галузі eVTOL
1. Передісторія зростання галузі eVTOL
(1) Глобальне потепління, уряди всіх країн діють разом і прагнуть зменшити викиди вуглецю
12 грудня 2015 року майже 200 сторін Паризької кліматичної конференції досягли Паризької кліматичної угоди. Було зроблено домовленості щодо глобальних дій щодо зміни клімату після 2020 року.
Паризька кліматична угода чітко пропонує обмежити зростання середньої глобальної температури не більше ніж на 2 градуси Цельсія порівняно з доіндустріальним періодом, і прагне обмежити зростання температури не більше ніж на 1,5 градуси Цельсія.
Це означає, що людство розпочало найбільшу трансформацію енергетичної структури з часів промислової революції.
Як повністю електричний літак, поява eVTOL відповідає тенденції розвитку часу.
(2) Галузь електромобілів розвивається швидко
Згідно з останніми статистичними даними Canalys щодо глобальних продажів електромобілів, глобальні продажі електромобілів (EV) досягнуть 6,5 мільйона одиниць у 2021 році, що на 109% більше, ніж минулого року, і вже становлять 9% від усіх продажів легкових автомобілів.
Серед них у 2021 році на материковому Китаї було продано понад 3,2 мільйона електромобілів, що становить половину від глобальних продажів електромобілів і на 2 мільйони більше, ніж продажі 2020 року.
Головний аналітик Canalys Джейсон Лоу сказав: «Від маленьких, дешевих міських автомобілів до масових, висококласних седанів і SUV, щомісяця запускається багато нових моделей. 15% нових автомобілів, проданих на материковому Китаї у 2021 році, будуть електромобілями, що в обсязі продажів у два рази більше, ніж у 2020 році, і все ще є значні можливості для зростання у 2022 році та далі».
Тенденція зростання продажів електромобілів на китайському ринку за останні 10 років
Швидкий розвиток глобальної галузі електромобілів перекинувся на галузь eVTOL, особливо в плані довговічності акумуляторів і великомасштабного масового виробництва, і накопичив багатий досвід для eVTOL.
(3) Приватне польотання все ще є нецивільним спортом
Розмір ринку традиційних гелікоптерів і літаків загальної авіації з нерухомим крилом дуже обмежений через обмеження місць зльоту та посадки, безпеку, шум, дорогі витрати на виготовлення, використання та обслуговування. Це значно обмежує їх популяризацію.
Сьогодні приватне польотання залишається аристократичним спортом. Поява та переваги eVTOL найімовірніше перевернуть цю ситуацію.
(4) Бажання Уолл-стріт потребують задоволення новими точками зростання ринку
Зростання шаленства eVTOL по суті є потребою Уолл-стріт знайти нові точки зростання ринку. eVTOL відповідає тенденції часу та має багато можливостей задовольнити бажання та апеляції Уолл-стріт.
(5) Затори в великих містах і суперурбанізованих агломераціях не були добре вирішені.
Інвестиційні витрати на метро та легкі рейкові системи дуже високі, і метро та легкі рейкові системи у великих містах і суперурбанізованих агломераціях можуть вирішити лише частину заторів через їхні обмежені функції та зони покриття.
Навпаки, необхідні для операцій eVTOL об’єкти зльоту та посадки є відносно економічними. Окрім використання існуючих аеропортів, транспортні вузли також можуть бути встановлені на дахах високих будівель у міських і передміських районах для задоволення точкового транспорту, значно скорочуючи час у дорозі, і водночас міські CBD також можуть бути використані. Можна розподіляти ширше.
(6) Група нових трансграничних підприємців, представлених Маском, які наполегливо дотримуються своїх мрій, продовжують досягати успіху.
Постійний успіх SpaceX, заснованої Маском, продовжує надихати хвилі амбітних підприємців присвятити себе великій аерокосмічній технологічній революції. Як новіла галузь авіації з великим потенціалом, галузь eVTOL має високу ймовірність нести їхні мрії.
2. Типові характеристики галузі eVTOL
(1) Комерційні операції мають високі вимоги до екологічного захисту, надійності та безпеки eVTOL.
eVTOL популярний завдяки UAM, але якщо міський пілотований транспорт випадково впаде, це спричинить наслідки, які не зможуть витримати ні регуляторні органи, ні громадськість.
У 1970-х роках, після війни у В'єтнамі, велика кількість військових гелікоптерів на пенсії наповнила міську авіаційну транспортну сферу Нью-Йорка, і польоти на гелікоптерах стали надзвичайно популярними. Але все раптово закінчилося у 1977 році, коли гелікоптер упав на дах будівлі Pan Am, спричинивши великі жертви на землі.
За останні десятиліття міське шумове забруднення ставало дедалі серйознішим, а кількість дахових майданчиків для посадки гелікоптерів у багатьох великих містах США продовжувала зменшуватися.
(2) Високі бар'єри входу
Галузь eVTOL є капіталомісткою, технологічно інтенсивною та талановитою, що потребує значних початкових фіксованих інвестицій. Згідно з дослідницьким звітом, опублікованим Lufthansa Innovation Center у лютому 2021 року, стартапам eVTOL знадобиться щонайменше від 700 мільйонів до 1 мільярда доларів США у фінансуванні для завершення процесу від розробки продукту, сертифікації льотної придатності до комерціалізації.
(3) Розробка продукту та сертифікація льотної придатності є громіздкими, тривалими та дорогими
eVTOL є новою річчю в авіаційній галузі. Його технічні характеристики відрізняються від характеристик традиційних повітряних суден. Цивільним авіаційним регуляторним органам все ще бракує достатнього досвіду в сертифікації льотної приданості.
Крім того, кожне вдосконалення в процесі розробки повітряного судна має проходити сертифікацію бюро в режимі реального часу, що зовсім не схоже на модель розробки програмного забезпечення інтернет-компаній «швидко бігти маленькими кроками та швидко ітерувати».
Цивільні авіаційні регуляторні органи не лише несуть місію сприяння розвитку авіаційної галузі, але й виконують важливе завдання із забезпечення громадської безпеки.
Якщо ми говоримо про рівень безпеки цивільних авіаційних суден, це означає, що робота з отримання сертифіката льотної приданості буде дуже довгою.
Візьмемо для прикладу китайського лідера eVTOL EHang. Його EH216-S був випущений ще у 2018 році, але робота з отримання сертифіката льотної приданості почала приносити суттєвий прогрес лише у 2021 році.
Наразі Цивільна авіаційна адміністрація Китаю (CAAC) офіційно видала «Спеціальні умови для безпілотного авіаційного комплексу EHang EH216-S» 9 лютого 2022 року, що означає, що eVTOL компанії EHang офіційно увійшов у процес сертифікації льотної приданості.
Далі EHang потрібно подати власну основу перегляду, яка включатиме кілька пунктів, а Бюро перевірить, чи відповідають ці пункти вимогам один за одним. Якщо не відповідає, Регулятор поверне його підприємству на доопрацювання, доки Регулятор його не схвалить.
Після того, як основа сертифікації льотної приданості буде офіційно визначена, компанія також повинна запропонувати Програму сертифікації (CP) та Методи дотримання вимог (MOC) на основі бази сертифікації, які також потребують схвалення CAAC. Після цього компанія повинна вказати дотримання згідно з вищезазначеними документами.
У традиційній авіаційній сфері регуляторні органи мають вищі вимоги до дотримання. Кожен пункт зазвичай вимагає кількох способів дотримання, і органи зазвичай не приймають один спосіб дотримання. «Кілька способів дотримання» означає, що підприємства використовують кілька способів дотримання для демонстрації відповідності продукту умовам.
Існує десять міжнародно визнаних способів демонстрації дотримання вимог, а саме: декларація відповідності (MC0), перегляд проєкту (MC1), аналіз/розрахунок (MC2), оцінка безпеки (MC3), лабораторне випробування (MC4), наземне випробування (MC5), льотне випробування (MC6), огляд повітряного судна (MC7), випробування на симуляторі (MC8), кваліфікація обладнання (MC9).
Коли підприємство використовує кожен спосіб дотримання, існують відповідні стандарти та нормативні вимоги щодо того, як показати, що висновок перегляду є дійсним.
Зрештою підприємства зіткнуться з величезною матрицею дотримання вимог. За оцінками практиків і дослідницьких установ, отримання сертифіката льотної приданості для eVTOL може коштувати приблизно один мільярд юанів.
(4) Нові галузі, конкуренція глобалізована, і найшвидший — володар
Як нове відгалуження авіаційної галузі, поява нового виду, eVTOL, спричинила структурні зміни в ланцюжку цивільної авіації. Дуже складні та високотехнологічні традиційні авіаційні двигуни були замінені екологічними, безвипускними, значно спрощеними акумуляторними системами. Водночас розвиток напівпровідникових чипів, ІКТ, штучного інтелекту та сенсорної технології також сприяв його крос-інтеграції з технологією безпілотного керування.
Як і в автомобільній, авіаційній, військовій галузях, ІКТ, напівпровідниковій, споживній електроніці, Інтернеті, товарах повсякденного вжитку, харчовій промисловості та інших галузях, конкуренція в галузі eVTOL є глобальною конкуренцією.
Joby у Сполучених Штатах впроваджує стратегію вертикальної інтеграції. Вона об'єднує виробників і операторів. Її ринковий охват не обмежується Сполученими Штатами, але також розшириться на Японію та Південну Корею в Азійсько-Тихоокеанському регіоні у 2022 році.
Німецька компанія Lilium спочатку планувала запустити операції з міських повітряних таксі в Європі та Флориді в Сполучених Штатах у 2024 році. Пізніше бізнес-стратегія була скоригована у лютому 2022 року. На початковому етапі вона зосередиться переважно на ринку приватних бізнес-джетів, а в довгостроковій перспективі розшириться на послуги спільного перевезення міських повітряних таксі та вантажної логістики. Першим партнером після коригування є ринок бізнес-джетів США. Оператор авіакомпанії Net Jets.
EHang Intelligent, китайський піонер eVTOL, активно розширює свої ринки не лише в Китаї, але й по всьому світу. У березні 2022 року EHang Intelligent отримав найбільше на сьогодні попереднє замовлення в Малайзії: загалом 60 пілотованих автономних повітряних транспортних засобів.
Хоча в галузі eVTOL все ще існує багато невизначеностей і ризиків, нульові викиди, безпека, комфорт і нижча вартість eVTOL є по суті фундаментальними інтересами людства. Тому ми вважаємо, що той, хто зможе першим увійти, сформулювати нові стратегії для адаптації до ринку і втілити їх у життя, матиме більше шансів стати глобальним лідером у галузі eVTOL.
Сегментація продуктів eVTOL та сегментація ринку
1. Сегментація продуктів eVTOL
Згідно з існуючою глобальною загальною конфігурацією або технічним маршрутом eVTOL, його можна поділити на п'ять типів:
(1) Мультироторна конфігурація
Є кілька роторів, немає крил або короткі крила. Повітряне судно також покладається на гвинти для забезпечення всієї або частини підйому під час польоту.
eVTOL німецької Volocopter використовує мультироторну конфігурацію, що складається з 18 роторів, яка має низькі технічні ризики та низьку складність розробки.
Порівняно з традиційними гелікоптерами, завдяки розподіленій електричній силі тяги Dep 18 роторів працюють одночасно, що значно покращує безпеку та зменшує витрати на експлуатацію та обслуговування, а також шум. Це більше підходить для компаній, які не знайомі з авіаційною технологією та галуззю. Почати та навчитися. Однак мультироторна конфігурація певною мірою успадковує недоліки ефективності польоту гелікоптера, тому дальність менша, а швидкість повільніша. Якщо не буде значного прориву в технології акумуляторів, її майбутні сценарії використання будуть відносно обмеженими.
18-роторна структура eVTOL Volocopter
(2) Композитна крилова конфігурація
Вона має крила та незалежні гвинти для забезпечення підйому та поступальної тяги.
Хоча композитна крилова конфігурація є новою конфігурацією, яка з'явилася лише після розподіленої електричної системи тяги Dep, вона зберігає характеристики традиційних літаків з нерухомим крилом у найбільшій мірі, і на цій основі значно покращує характеристики безпеки, що означає чудові технологічні характеристики, нижчі ризики та вартість розробки, шляхи льотної приданості та методи дотримання вимог, знайомі регуляторним органам, і швидшу швидкість розробки, це є найбільш збалансованим і розумним варіантом за поточних технологічних і ринкових умов, і це також є найбільш збалансованим і розумним варіантом для більшості людей із глибоким галузевим досвідом. І компанія з розумінням збігається з вибором.
На даний момент Alia-250 американської компанії Beta Beta є відносно типовою композитною криловою конфігурацією.
Alia-250, що належить Beta Beta Corporation у Сполучених Штатах, використовує композитну крилову конфігурацію.
(3) Нахильна конфігурація
Є крило, і будь-який векторний гвинт забезпечує як вертикальний підйом, так і горизонтальну поступальну тягу. Нахильна конфігурація включає, але не обмежується, нахильними крилами, нахильними роторами та нахильними каналами.
Світовий військовий літак V-22, прізвисько Osprey, використовує нахильну роторну конфігурацію. Він був спільно розроблений американською компанією Boeing та Bell Helicopter Company у 1980-х роках. Він успішно здійснив свій перший політ 19 березня 1989 року. Після довгого періоду тестування, модифікації та роботи з перевірки, він увійшов у службу в Повітряних Силах США 16 листопада 2006 року.
Нахильна конфігурація літака Osprey MV-22, яка наразі оснащена Повітряними Силами США
Для eVTOL технічний маршрут уже готовий. Теоретично, потрібно лише змінити паливну енергію на електричну.
Найбільша особливість цієї конфігурації полягає в тому, що ротор може регулювати свій напрямок за потреби. Під час фази зльоту ротор забезпечує підйом, як гвинт гелікоптера. Під час рівного польоту ротор може нахилитися вперед, щоб забезпечити поступальну тягу, а підйом вирішується нерухомим крилом.
Переваги цієї конфігурації полягають у тому, що вона легша за вагою, має більшу тягу, і має переваги у швидкості та дальності. Але недоліком є те, що нахильний механізм є складним механічним дизайном. Як тільки будь-який механічний дизайн стає складним, точність і надійність стає важче гарантувати. Загалом було виготовлено понад 400 літаків Osprey. Однак через складне керування сталося 12 повних втрат, що призвело до 42 смертей.
Американський Joby п'ятимісний 4S використовує нахильну роторну конфігурацію.
Тому, якщо стартапи eVTOL не мають необхідної підтримки талантів, це означає вищі ризики та вартість розробки, складніший процес сертифікації льотної приданості та довший цикл розробки. Довгий цикл розробки та процес сертифікації льотної приданості п'ятимісного 4S, що належить американській компанії Joby, може це підтвердити певною мірою.
(4) Нахильно-поворотний каналний вентилятор + повне векторне керування
З крилами та без керучого поверхня, підйом, тяга, курс і керування ставленням eVTOL забезпечуються нахильними каналними вентиляторами
Німецька компанія Lilium обрала цей технічний маршрут, який інтегрує каналний вентилятор з нахильним крилом. Її п'ятимісний прототип наразі використовує до 36 малих каналних вентиляторів для забезпечення підйому, тяги, курсу та керування ставленням, повністю усуваючи керучі поверхні традиційних літаків. Вигляд модний і крутий, з відчуттям наукової фантастики.
Канальний вентилятор усуває небезпеку відкритих гвинтів. Якщо канал і вентилятор можуть бути добре поєднані, ця технологія також може мати ефект збільшення тяги.
Малий нахильний каналний вентилятор п'ятимісного Lilium
Хоча повне векторне керування без керучих поверхонь ще не було прийняте або перевірено жодним традиційним літаком, воно використовувалося у відкритому космосі для маневрування супутниками на космічних орбітах.
Старші експерти в галузі вважають, що літаючий автомо Lilium має занадто багато високошвидкісних рухомих деталей, що спричинить погану довговічність. Порівняно з конкурентами, такими як Joby, Archer, Vertical aerospace, тощо, подальше обслуговування буде дуже незручним.
Тому, чи зможе цей технічний маршрут адаптуватися до ринкових потреб, потребує подальшого спостереження.
(5) Прихована система тяги + безкрилий дизайн
Британський лідер Bellwether прийняв цей технічний маршрут. Модель Volar, яку він запустив, є футуристичним eVTOL з безкрилим дизайном, прихованою системою тяги, чотирма каналними вентиляторами та обтічним корпусом, який виглядає як суперкар.
Volar ще не побудував повномасштабний прототип.
Швидкісна машина Bellwether Volar
2. Сегментація ринку eVTOL
Продукти eVTOL стали популярними завдяки впровадженню концепції міської мобільності повітряного транспорту (UAM). Можна очікувати, що з розвитком акумуляторів, двигунів, електронного керування та інших технологій, сфера ринку, яку він охоплює, буде ставати все ширшою.
(1) Перевезення пасажирів:
1) Перевезення пасажирів у місті
Вона переважно включає дві частини: міське повітряне таксі та аеропортний повітряний шаттл. Її цінність відображається у уникненні заторів на землі, економії часу на подорож і покращенні ефективності міського пересування.
Міські повітряні таксі можна просто зрозуміти як копію міських наземних таксі в повітрі. Оскільки це польот над густонаселеними містами, надійність і безпека, необхідні для операцій, будуть дуже високими. П'ять великих глобальних виробників, які вже увійшли на ринок капіталу, чітко заявили про часові вузли для онлайн-операцій повітряних таксі у своїх відповідних містах. Однак, чи це може бути досягнуто, залишається побачити.
Аеропортні шаттл-операції з фіксованими маршрутами можуть бути набагато простішими.
Візьмемо ринок США як приклад, New York Airways працює гелікоптерами, з'єднуючи Уолл-стріт, Мідтаун-Мангеттен та навколишні аеропорти протягом 30 років.
Потрібно лише 5 хвилин, щоб долетіти з аеропорту ЛаГуардія (LGA) в Нью-Йорку до Уолл-стріт, і лише 10 хвилин, щоб долетіти з Мідтаун-Мангеттен до аеропорту JFK (JFK), тоді як це може зайняти 70 хвилин автомобілем.
Тому, на даний момент, ця галузь є одним з найлегших ринків для входу виробників eVTOL.
2) Міжміський навігатор
Хоча поточні п'ять великих виробників все ще зазвичай обмежені терміном служби акумулятора, згідно з даними польотного випробування, опублікованими американською компанією JOBY у липні 2021 року, eVTOL був здатний досягти безперешкодного безпілотного польоту на 247 кілометрів на одному заряді. Якщо новина правдива, цього буде достатньо для задоволення потреб часті й ефективної міжміської подорожі в межах супер-міських кластерів по всьому світу.
3) Бізнес-джет
28 лютого 2022 року німецька компанія Lilium оголосила, що вона скоригує свою встановлену бізнес-стратегію. Тобто, на початковому етапі, ринок зосередиться на сфері бізнес-джетів.
4) Повітряльна екскурсія до визначних місць
Китайський піонер eVTOL EHang Intelligent офіційно призначив пана Фан Сіня, який має досвід у туристичній галузі, головним операційним директором 24 лютого 2022 року.
Цей крок показує, що пілотовані польоти китайських eVTOL, найімовірніше, почнуться з повітряних екскурсій до визначних місць.
(2) Завантаження вантажу:
У сфері вантажних перевезень, особливо для свіжих продуктів і ділового листування, які потребують високої своєчасності, eVTOL найімовірніше замінить деякі традиційні коротко- та середньодистанційні авіалінії та коротко- та середньодистанційні вантажівки.
Черепінкський, тодішній директор з інновацій американської компанії Sikorsky Corporation, публічно заявив на прес-конференції 8 лютого 2022 року, що він наразі розглядає застосування однієї зі своїх автономних систем керування польотом, яка називається Matrix, для безпілотних вантажних польотів eVTOL. .
(3) Громадські послуги
Вартість, безпека та переваги шуму eVTOL порівняно з традиційними гелікоптерами роблять його можливим для масштабного застосування в громадських сферах, таких як міське пожежне гасіння, медична рятувальна операція, пошук і рятунок, сільське господарство, лісове господарство та захист рослин.
(4) Військовий та поліцейський ринок.
1) Військовий ринок
У лютому 2020 року Повітряні Сили США офіційно запустили демонстраційний проект, який називається «Agility Prime», щоб дослідити виниклу авіаційну технологію eVTOL електричного вертикального зльоту та посадки в таких військових місіях, як спеціальні операції, пошук і рятунок, та короткодистанційне транспортування. Можливість застосування в цій сфері сприятиме прямій трансформації комерційних та цивільних технологій у військову сферу.
На даний момент багато американських виробників eVTOL, таких як JOBY та Beta, взяли участь у проекті.
2) Поліцейський ринок
Хоча китайський поліцейський ринок все ще відносно малий, органи громадської безпеки по всьому Китаю почали оснащувати поліцейські гелікоптери на початку 1990-х років. Станом на кінець 2019 року, органи громадської безпеки в 24 провінціях, автономних регіонах та муніципалітетах по всій країні встановили 40 авіаційних поліцейських команд, оснащених приблизно 67 поліцейськими гелікоптерами та понад 100 поліцейськими авіаційними пілотами.
Можна передбачити, що переваги eVTOL у вартості, шумі, безпеці тощо, найімовірніше, замінять оригінальний гелікоптерний поліцейський ринок.
(5) Приватний ринок домашнього господарства
Люди мають вроджений сон про політ. Чи то з точки зору вартості, безпеки, комфорту тощо, eVTOL матиме більше переваг, ніж традиційні гелікоптери, цивільні авіаційні судна та традиційні авіаційні літаки загального призначення, щоб допомогти людям здійснити цю мрію.
Хоча наразі дуже малоймовірно, щоб приватні особи керували eVTOL у містах, це неможливо у великій сільській місцевості.
Перш за все, велика сільська місцевість має багато майже безкоштовних місць для зльоту та посадки; по-друге, сільська місцевість відносно малонаселена, і якщо маршрут польоту буде належним чином спланований, буде достатньо простору, щоб витримати різні нещасні випадки.