Vertiport(垂直起降场)技术性分析
近年来随着电动垂直起降技术的快速发展,新兴的eVTOL行业迅速崛起。在这个背景下,电动垂直起降场(vertiport)作为eVTOL行业的重要基础设施之一受到了广泛关注。
Vertiport技术性分析
Vertiport垂直起降技术的发展,对机场建设、规划布局、运行规范和技术标准都提出了前所未有的要求和挑战。
首先是对机场技术标准带来了挑战。与传统直升机场相比,垂直起降机场飞行区的物理构型和传统直升机场虽然较为近似,但尺寸将更为灵活;同时其运营量显著提升,将会增加最终进近和起飞区的数量。传统的通用机场基本以目视飞行为主,机场的气象条件和目视助航设施非常重要;而垂直起降航空器却以无人驾驶、电子导航为发展方向,不再依赖传统的目视助航设施,对通信信号、电磁环境则要求更高。同时,垂直起降技术还将改变机场净空障碍物限制要求,这些都需要进一步深入开展研究。
其次是对机场规划建设带来了挑战。目前我国的通用机场大多数位于郊区,即便是城市的直升机场,也要考虑噪声对居民区的影响,基本上是在商业区的高层建筑楼顶建设高架直升机场。而电动垂直起降航空器由于其噪声小、场地尺寸要求小,可实现“点对点”运输,将会直接向城市核心区、居民区广泛布局。与此同时,垂直起降航空器还可以运行在“箱式”“地毯式”等简易起降场地,改变了传统的设计、施工的建设组织形式,现有的机场选址、建设模式已经无法适应新业态的发展需要。
面对机场设计的问题;FAA和EASA的理念冲突再次显现;FAA保守,EASA激进;保守的FAA正在推动最激进的Joby自运营商业模式;激进的EASA则正在推动最保守的方案Volocopter和Next CityAirbus项目。行业和监管只有互补;才是最好的合作模式。
2022年的2月28日,FAA向业界发布了Vertiport和eVTOL飞机运营的工程草案,工程草案“第105号工程概要,Vertiport设计”为Vertiports和Verstops的设计提供了初步的临时指导,但是两者没有充电、维护或储存设施。
105号工程草案主要是为FAA关于Vertiports的咨询通告提供依据,该通告预计将于2024年或2025年发布。工程草案涵盖了Vertiports的几何结构、空域、标志、照明、充电和电力基础设施等内容,是专门为eVTOL飞机和传统化石燃料飞机的基础设施而起草的。
与此同时,3月24日,EASA发布了自称是全球首个Vertiports设计指南,Vertiports原型技术设计规范基于现有的欧盟和欧洲航空航天局法规,旨在为Vertiports设计提供指导和最佳实践。该文件介绍了Vertiports上方漏斗形区域的概念,该区域根据eVTOL飞机的独特运行能力而量身定制。该概念被称为“无障碍交通量”(OFV)区域,是对许多计划中的eVTOL运营可能发生在城市地区的未来事实承认。
Vertiport可以提高城市交通效率:与传统交通方式相比,eVTOL垂直起降飞行器具有丰富的货运、救援和交通管理方面的优势。而Vertiport则能够作为eVTOL的中转点,提高都市交通效率。
Vertiport建设成本较低:相比传统机场而言,建设Vertiport的成本相对较低,这意味着它更容易被投入使用。此外,随着技术的不断完善与推广,Vertiport建设成本也有望进一步降低。
Vertiport可反响推动经济发展:随着航空技术的快速发展,Vertiport与eVTOL的商业落地将会推动新一轮的创新和投资,这也将直接促进当地经济的发展。
Vertiport基础设施尚未成熟:当前,全球Vertiport建设尚处于起步阶段,基础设施的完善和标准化尚待进一步推进。这可能会让消费者对新型交通方式的接受产生一定的限制。
Vertiport面临空域管理困难:eVTOL垂直起降非常灵活,需要在城市内飞行。但随着数量的增加,空域管理问题将越来越突出,这也对Vertiport建设提出了更高的要求。
Vertiport被地域限制:由于eVTOL的续航能力问题,Vertiport的距离控制在短期内仍然会受到限制。这就可能导致eVTOL与Vertiport建设的地域被更多地限制在城市中心。
渗透难度高:Vertiport作为新兴交通枢纽,需要跨越诸多法律、监管等问题,渗透难度相对较大。
竞争加剧:目前市场进入者众多,更加成熟的竞争以及市场份额的争夺,对Vertiport构成潜在威胁。
机场规划难:一些经济较弱的地方或城市,或在城市主干路上设置Vertiport存在城市规划方面的问题,相对困难。
Vertiport可解决城市交通拥堵:随着城市人口数量不断增长,交通拥堵问题变得越来越普遍。eVTOL与Vertiport的应用可以有效地缓解城市交通拥堵,并使得人们的出行更加便捷和快速。
Vertiport具有低碳环保潜力:相比传统的车辆出行方式,eVTOL的使用无需消耗油气等化石能源,这就为全球碳排放的降低提供了新的可能。这样的趋势必将推动Vertiport与eVTOL技术的快速普及。
取代传统机场:Vertiport作为新兴的eVTOL交通枢纽,将可以替代传统机场,更好地满足城市内空中快速交通需求。
区位优势:随着城市化的不断推进,Vertiport可以更好地利用城市高层建筑、立交等资源,提供更便捷的快速运输服务。
差异化服务:通过提供更加安全、快捷、便利的交通服务,并进一步提升服务质量,实现差异化竞争。
成本关键:除了基础设施建设成本,运营能耗、风险控制成本以及提高消费者体验的成本投入也是建立Vertiport阻碍之一。
不稳定的市场:当前市场需求尚未完全确定,市场预测有可能不准确,从而影响行业的发展前景。
技术发展方向不明:随着新一代科技的不断涌现,竞争的不断升级,如何寻找合适的技术和服务模式匹配,增强服务质量,也需要不断探索。