據美國航空周刊和空間技術網站2019年2月25日刊文,空客公司希望在完成一系列地面運行后,于3月份完成其“城市空中客車(CityAirbus)”電動垂直起降(eVTOL)飛行器的演示驗證。
空客公司負責城市空中機動(UAM)的負責人馬呂斯·貝塞爾(Marius Bebesel)在2月19日向記者展示2200公斤的原型機時表示,到目前為止,地面測試已將8臺電動機的轉速提高到500-600轉/分鐘,并調整了飛行控制系統(tǒng)。
首飛將在空客公司位于德國的主旋翼飛機生產基地多瑙沃特(Donauworth)進行,隨后在附近的曼興(Manching)軍事測試中心開展拓展飛行包線、增加飛行高度的飛行試驗。這架飛機是空客公司開發(fā)的兩種UAM驗證機中的一種,用于降低eVTOL技術的風險,另一種是傾轉機翼飛行器“伐訶那(Vahana)”,它已在美國試飛了一年多。
全電的“城市空中客車”采用簡約的結構設計。轉速控制使用8個100千瓦的西門子SP100D電動機,每個電機驅動一個固定槳距的螺旋槳。它們以對轉的方式安裝在位于飛機四個角的涵道短艙中。其中,一個螺旋槳位于涵道內,而另一個位于其上部涵道外。貝塞爾表示,該涵道目前已針對巡航狀態(tài)進行了優(yōu)化,并計劃進一步優(yōu)化,包括將減少從懸停到前飛的俯沖過渡的需求。
“城市空中客車”有4對共8個同軸安裝的螺旋槳,每對螺旋槳中的一個位于涵道中心,另一個在其上方,每對螺旋槳由安裝在槳榖中的電動機直接驅動。
貝塞爾表示,這四個涵道可提供400千克的額外升力,直徑為2.8米的木質螺旋槳與涵道耐磨內襯的間隙僅為3毫米(0.1英寸)。目前已經開發(fā)出來碳纖維螺旋槳,并正試驗臺上對其進行測試。8臺電動機由空中客車防務和航天公司內部開發(fā)的四組電池供電。還有四個用于冗余的配電系統(tǒng)。貝塞爾表示,“該機采用了盡可能簡單安全的架構”, “機上沒有任何作動器,這是這個概念的優(yōu)雅和美麗指出。”他補充道,“這種架構為我們提供了冗余,我們可以應對任何類型的單一故障。”貝塞爾指出,該飛機遠未達到優(yōu)化設計,而且電機尺寸過大,許多機載系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)也是這樣。盡管如此,該飛機仍將具有200-250千克的有效載荷能力。
該機的初始型號將是無人的,由地面站控制。未來的型號可以有人駕駛,但仍然需要做出最終決定。貝塞爾表示,“將飛行員放在飛機上可能是潛在的下一步。我們的模塊化設計足以做到這一點”。
空客公司原計劃在2018年底試飛“城市空中客車”,但貝塞爾表示公司后來決定放慢測試速度,并補充說德國的團隊已經從“伐訶那”團隊那里學到了很多東西,尤其是如何拓展飛行包線。貝塞爾表示,“城市空中客車”團隊注意到由于飛行過程中電動機的速度不同,高壓電氣系統(tǒng)會對飛行產生許多影響。巡航轉速預計在900-950轉/分鐘左右,而起飛速度約為1000轉/分鐘。在正常的飛行機動中,速度預計會變化約20%。
貝塞爾還表示,與傳統(tǒng)直升機相比,“城市空中客車”產生的噪音“非常令人愉快”。葉尖速度明顯較低,約為120-140米/秒,相比之下,傳統(tǒng)直升機的葉尖速度達200米/秒甚至更高。