Joby的创始人由JoeBen Bevirt曾在加州大学戴维斯分校和斯坦福大学学习机械工程和机器人。Bevirt曾为VTOL飞机的先驱之一Paul Moller工作。Paul Moller创造了Skycar，并于1991年登上了《大众力学》的封面。Bevirt是一位多产的发明家，他创造了各种各样的商品，从制造有用的消费品到LED灯、电机、eVTOL飞机等。2006年，Bevirt创立了一家名为Joby的消费品公司，该公司生产了用于相机和手机的多节可调节三脚架，该产品非常受欢迎，并于第二年将公司出售。他还创办了一家机器人公司Velocity11，该公司在制造DNA测序机器人方面取得了成功。2011年，Bevirt将这家机器人公司出售给惠普旗下的安捷伦科技。

 

 

Joby航空则是由JoeBen Bevirt于2009年创立，截至2023年1月，Joby航空共有1422名员工。截至2023年6月30日，Joby航空已筹集了超过20亿美元的资金。

 

 

 

一直以来，Bevirt还是Joby的首席执行官和首席工程师。

 

 

关于“第一”的定义，每个人都有自己的看法，在我看来，交付整机是否对于行业有实质性的推动，是否可以帮助行业对新技术的认知带来质变上的提升，这是最重要的，当然也唯一重要的评判标准。显然，Joby的此次交付，将共同带动美国军方、FAA和NASA对eVTOL进行充分的测试和分析，并且帮助建立eVTOL行业的基石，称其为世界上交付的第一架eVTOL飞机，可以说是名副其实。

 

 

 

 

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交付背景

 

Joby 航空最近向美国空军交付了第一架JAS4-1 eVTOL飞机（N5421A），用于军事评估和飞行测试，这是Joby与美国国防部八年合作关系中的一个重要里程碑。

 

 

交付给加州爱德华兹美国空军基地的eVTOL飞机，是Joby计划交付给美国空军九架eVTOL整机中的第一架，是敏捷计划下1.31亿美元合同的一部分

 

 

 

第一架生产型飞机是在Joby位于加州Marina（陆军前奥德堡基地）的工厂制造，并于2023年6月获得特许适航证书。可以被认为是世界上第一架交付给客户的eVTOL飞机。Joby已经在Marina开始了低产量的eVTOL生产，但其长期计划是在俄亥俄州代顿国际机场的一家新工厂进行大规模生产，该工厂于2023年9月18日对外宣布。

 

 

 

美国空军一直热衷于探索利用高压电气架构进行垂直升降的能力，Joby和美国空军飞行员将使用Joby飞机进行试飞，以探索潜在的军事用途，包括人员和货物运输。从试飞中获得的数据也将有助于FAA监管机构向Joby的eVTOL飞机颁发适航证书。FAA正在帮助美国空军了解电机和电池安全的适航性要求。此外，Joby还计划在2024年初在Edwards美国空军基地向美国空军交付第二架eVTOL。

 

 

 

美国空军和Joby的合作，正是以极低的成本评估eVTOL飞机在军事相关用例中的潜力，并获得经验，通过美国空军和海军在全世界最大、最合格的试飞员队伍推动eVTOL的发展。

 

 

 

未来几个月，美国空军和Joby飞行员将在Edwards空军基地进行联合飞行测试，以展示飞机在现实任务环境中的能力。基地运营还将包括对空军飞行员和飞机维修人员的培训，也为2025年推出eVTOL商业客运服务提供地面运营和培训经验。

 

 

 

交付的eVTOL飞机已经在爱德华兹空军基地飞行，是驻扎在美国军事基地的第一架电动空中出租车，也是美国第一架交付的电动空中出租车。

 

 

 

 

 

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敏捷计划

 

eVTOL整机的交付标志着Joby和敏捷计划合作关系下一个篇章的开始，该合作始于2019年12月17日，也是莱特兄弟动力飞行的周年纪念日，于2020年4月27日公开启动，这是美国空军的一项合作举措，旨在通过向私营公司提供飞行测试和飞机开发的资金和资源支持，加快商用eVTOL飞机行业的发展。

 

AFWERX成立于2017年，旨在利用私营部门的技术创新，通过合同和资金模式支持国防，旨在吸引快节奏的初创技术公司。在该项目的早期，敏捷计划采取了四步多属性权衡空间探索（MATE）方法，以确定三种重量级别的eVTOL飞机潜在应用，Joby是美国空军首批签约的高重量级eVTOL制造商之一，自那以后，Joby从美国空军机构获得了1.31亿美元的资金，潜在合同价值1.63亿美元。

 

 

 

Joby于2017年1月收到了第一份国防部研发合同，并于2018年在加州的亨特·利格特堡（KHGT）开启了无人驾驶S4（N541JA）的试飞之路。

 

 

 

Joby早期的大部分飞行测试工作，包括其更大的2.0版原型机开发，在Joby的Marina试生产线开业之前，一直都被隐藏在军用靶场的公众视野之外。Joby在美国军方的支持下对其2.0版五座演示机进行了广泛的飞行测试，包括与NASA的声学测量测试。

 

 

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飞行测试计划

 

一个军民联合小组将对五座Joby倾转螺旋桨飞机进行至少1年的评估，该飞机将在基地执行一系列后勤任务。空军新兴技术综合测试部队（ET-ITF）负责领导未来美国国防应用的电动VTOL技术测试和评估。作为私营企业和美国空军合作的一部分，ET-ITF将与Joby人员进行合作。

 

从2024年开始，NASA的飞行员和研究人员也将对Joby飞机进行测试，重点关注空中交通管理、飞行程序和地面基础设施。这项研究将使用NASA的飞行员和硬件，如NASA的移动运营设施，这是一个有轮子的研究实验室。

 

 

 

 

 

当敏捷计划于2020年开始使用时，美国空军对eVTOL新技术的了解还不够，不知道eVTOL飞机可以在哪里服役。在过去的三年里，美国空军人员加深了对该技术的理解，并完善了潜在案例列表。例如，美国空军的第一次远程操作飞行于2021年12月使用小鹰Heaviside进行，美国空军的首次载人飞行于2022年3月使用Beta Alia-250进行。

 

 

 

 

 

 

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S4第一代技术验证机

 

Joby航空的S4飞机开发一直相对保密，它源自Joby S2的概念设计。2015年8月，在NASA Ames研究中心举行的第二届变革垂直飞行研讨会上，其展示了S4的一些计算机图像。在2019年1月举行的第六届eVTOL年度研讨会上，Joby透露了全尺寸验证机试飞的额外信息和初步性能细节。2020年1月15日，其公布了S4 eVTOL飞机的全尺寸照片，以及关于飞机、飞机使用和公司的其他规范。

 

 

上面的照片是Joby S4 第1代全尺寸遥控eVTOL技术验证机。S4全尺寸验证机没有窗户，不搭载飞行员或乘客，但有四个座位的空间。照片拍摄日期为2017年9月13日，很可能是该飞机在2017年4月首次悬停飞行后，并首次实现完全转换为翼载飞行的照片。此时，Joby已经用Joby S4第一代飞机进行了200多次飞行。

 

 

 

Joby S4全尺寸验证机于2017年9月在FAA正式注册为型号JAS4-1（注册号N541JA，序列号JAS4-101），但直到Joby于2018年2月1日宣布获得1亿美元的B轮资金后，全尺寸原型机的存在才广为人知。

 

 

 

这架飞机有一个高高的主翼，有一个V形尾翼。飞机有六个倾转螺旋桨和六个电机。主高翼上有四个倾转螺旋桨，V型尾翼顶部有两个倾转螺旋桨。上图显示了类似于S4 2.0（第2代）飞机的螺旋桨布置在机翼和尾部。这架飞机有固定的三轮起落架。

 

 

 

2017年，第一代全尺寸原型机从悬停过渡到向前飞行，这是世界上第一次全尺寸矢量推力eVTOL的过渡飞行，总共飞行了200多次。

 

 

 

Joby S4第一代原型机是世界上第一架成功演示过渡飞行的全尺寸eVTOL飞机。飞机的一些倾转螺旋桨短舱要么敞开，要么部分敞开，观察飞机时可以看到内部的机械部件。其中“实验”一词被涂成黑色，机身正面的所有大写字母都是小字体。FAA的机尾编号在机身尾部涂上了粗体黑色的大字体，机尾编号为N541JA。关于飞机的规格参数，如巡航速度、巡航高度和航程，几乎没有发布任何信息。

 

 

 

可观察的整机参数

 

机型：eVTOL全尺寸技术验证机

 

飞行员：远程遥控

 

乘客：0人，没有座位，没有窗户（如果飞机内部安装4个座位，飞机可以容纳4名乘客）

 

螺旋桨：6个倾转螺旋桨

 

电机：6台电机

 

动力：电池

 

机身：复合材料

 

窗户：没有窗户

 

尾翼：V型尾翼

 

起落架：固定三轮式起落架

 

安全功能：分布式电推进（DEP），如果两个电机中的一个停止工作，飞机可以紧急降落并安全着陆；关键部件的冗余；必要时可以像飞机一样降落；如果着陆时出现意外延迟，有备用电池动力。

 

 

 

 

 

 

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S4第二代预量产原型机

 

Joby航空的S4 2.0（预生产原型机）是一架五座（一名飞行员和四名乘客）eVTOL空中出租车，这架飞机的设计非常现代和未来，有大窗户，可以欣赏到壮观的景色，并配有三轮式可伸缩轮式起落架。

 

 

分布式电推进（DEP）系统可以将飞机的速度提高到322公里/小时，该系统由锂镍钴锰氧化物电池供电，续航里程为241公里。预量产原型机采用统一的飞行控制系统，以减少飞行员在垂直起降过渡为水平飞行模式期间的工作量。

 

 

 

eVTOL飞机上的DEP提供了多种优势，包括飞机在常规和阵风条件下更大的稳定性、更安静、无排放、重量更低、可靠性更高、运行成本更低、更紧凑、效率更高、无启动或关闭延迟，以及乘客冗余的安全性。如果一个或两个电机或螺旋桨发生故障，其他工作的螺旋桨可以实现飞机安全降落。

 

 

 

受益于预量产原型机的工程进度，2020年1月15日，丰田向Joby航空提供了3.94亿美元的资金支持，包括后续的SPAC成功上市。

 

 

 

整机参数

 

飞机类型：eVTOL客运空中出租车预量产原型机

 

飞行员：1名飞行员

 

乘客：4名乘客

 

最高速度：322公里/小时

 

续航里程：241.4公里

 

螺旋桨：6个倾转螺旋桨，4个垂直倾转螺旋桨，包括整个发动机短舱，2个垂直倾转的螺旋桨，带连杆机构

 

电机：6台高性能电机

 

电源；采用尖端电池组设计的锂镍钴锰氧化物电池

 

翼展：10.7米

 

长度：7.3米

 

空载重量：1815kg

 

窗户：大窗户为乘客提供壮观的景色

 

机身：碳纤维复合材料

 

起落架：三轮可伸缩起落架

 

安全特性：分布式电推进（DEP），通过为乘客或货物提供冗余来提供安全。

 

 

 

 

 

 

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S4第三代生产原型机

 

2023年6月28日，Joby航空向世界展示了其新型S4生产原型机，尾号为N5421A。仪式在美国加州举行。S4生产原型eVTOL飞机是Joby截至2023年6月的第三架全尺寸飞机，Joby计划向公众提供按需空中出租车服务。根据FAA的记录，这架飞机是在2022年制造的。从2017年到2023年6月，Joby已经驾驶三架全尺寸原型eVTOL飞机飞行了30000多英里。

 

生产原型机可容纳一名飞行员和四名乘客，并设有行李寄存处。该飞机的最大巡航速度为322公里/小时，包括能量储备在内的航程为161公里。整机空载重量为1950kg，最大有效载荷为453kg，最大起飞重量为2404kg。该生产原型机有六个倾转螺旋桨。四个螺旋桨垂直倾转，包括整个电机机舱。两个螺旋桨通过连杆机构垂直倾转。该飞机还拥有六个由电池供电的高性能双绕组电机。整机的峰值功率几乎是特斯拉Model S Plaid汽车的两倍，Model S Plaid是所有生产产品中加速最快的汽车。

 

 

 

Joby S4生产原型机获得了FAA颁发的特许适航证书，允许该飞机在美国领空运行，但有一定的限制。关于加州试生产线每年可以生产几十架飞机，Joby已经选择一个位于俄亥俄州生产基地，每年可以生产数百架飞机。针对空中出租车服务价格将与地面交通成本相比具有竞争力，但速度要快五倍，乘客的体验要更好。预计空中出租车服务目标日期为2025年。

 

 

 

 

整机参数：

 

飞机类型：客运eVTOL飞机

 

飞行员：1名飞行员

 

能力：4名乘客

 

最高巡航速度：322公里/小时

 

续航里程：161公里，包括能量储备

 

空载重量（约）：1950kg

 

最大有效载荷（约）：453kg

 

最大起飞重量（约）：2404kg

 

螺旋桨：6个倾转螺旋桨，4个垂直倾转螺旋桨，包括整个电动机机舱，2个垂直倾转螺旋桨，带连杆机构

 

电机：6个高性能双绕组电机

 

动力：电池

 

噪声：巡航时为45 dBA

 

峰值功率：每台电机236kw

 

双绕组电机加逆变器重量：28 kg

 

峰值扭矩：1800 N•m

 

连续扭矩：1380 N•m

 

电池单元级比能量：288 W•h/kg

 

电池飞行寿命周期：10000多次

 

电池系统级比能量：235 W•h/kg

 

机身：碳纤维复合材料

 

窗户：整个客舱的大窗户为乘客提供壮观的景色

 

尾部：V型尾翼

 

起落架：三轮式起落架

 

安全特性：分布式电推进（DEP），通过为乘客或货物提供冗余来提供安全。DEP是指飞机上有多个螺旋桨（或涵道风扇）和电机，因此，如果一个或多个推进器（涵道风扇）或电机出现故障，其他工作螺旋桨（或涵道风扇）和电机可以安全降落飞机。飞机子系统中的关键部件也存在冗余。