
隨著城市人口的快速增長,城市里的車輛越來越多,加上電子商務的爆炸性增長以及對快速物流的需求,使得城市道路擁堵情況越來越嚴重。面對這一挑戰,人們開始尋求其他解決方案。想要緩解地面擁堵,也許,天空是一個不錯的方向。
城市空中交通,旨在在人口稠密的地區建立一個安全高效的空中運輸系統,包括小包裹運送無人機和載客空中出租車。
它作為現有地面交通的補充選項,不僅能解決城市交通擁堵進而提高城市運行效率,其應用前景也非常廣闊,包括旅游觀光、醫療急救、消防滅火以及物流運輸等。它極大的改變了人們的交通出行方式,并將徹底變革公路、鐵路、傳統航空和水路等行業現狀,也因而受到越來越多的關注。今天我們就來聊聊城市空中交通。
一次飛行其實也很簡單,無非是起飛、平飛、降落。但如果這個過程發生在城市環境當中,情況將變得復雜。在人群中和建筑密集的城市里,不可能隨處設置跑道,那么另一個可能的途徑就是垂直起降。此外,飛行過程中也不再有幾千米高空那樣的無障礙空間,取而代之的將是各種高層建筑,甚至鳥類。
在人口密集的城市環境中,我們要如何起飛?選擇什么樣的動力來驅動?采用傳統直升機那樣的螺旋槳?可是其巨大的噪音和旋轉的槳葉是不適合在城市環境中飛行的。采用多個小型旋翼的飛行器將是比較好的選擇。

目前常見的無人機動力系統有全電和混合動力兩種架構
。全電系統一般由蓄電池或燃料電池提供電能給驅動飛行器旋翼的電動機。以當前的技術,電池的能量密度無法滿足長時間的飛行需要。那混合動力呢?Yes!混合動力架構一般利用渦輪發電機組來提供飛行器使用的電能。渦輪發電機組通常是由一臺渦軸發動機來驅動一臺或多臺發電機產生電能。
霍尼韋爾的產品家族里不僅有傳統類型的渦輪發動機,還有一類稱為輔助動力裝置(APU)的渦輪發動機。
根據飛行器所需功率的要求,霍尼韋爾能夠提供多種渦輪發電機組的解決方案,既可以使用渦軸發動機,也可以使用APU來驅動發電機。

在APU領域,霍尼韋爾算是業界翹楚了。APU一般藏在民航客機的尾部,在飛機主發動機啟動之前,飛機在地面時艙內的空調、照明等等一切電力需求,全都來自于這臺小小的輔助動力裝置。該公司近期還推出
了兆瓦級的渦輪發電機
,它是由一臺
HGT1700型號APU
和
一臺1兆瓦發電機
組成。該方案中的HGT1700APU就是空客A350飛機的標配。想象一下,能容納數百人的機艙所需的電力都由APU一肩承擔,它的力量有多強大!
搭配
這款APU的混動系統,為飛行器提供的發電功率高達1兆瓦
。它還能使用綠色可持續航空燃料,減少碳排放,使空中出行更加環保。

飛行控制系統Flight Control System
動力問題解決了,現在開始飛行吧!自己開嗎?這對于大多數人來說,挑戰太大了。也許,交給自動飛行控制系統是個不錯的注意。
飛行控制系統是飛行器的組成部分。該系統可用來保證飛行器的穩定性和操縱性、提高完成任務的能力與飛行品質、增強飛行的安全及減輕駕駛員負擔。若飛行控制指令是由系統本身自動產生,則為自動飛行控制系統。自動飛行控制系統能使飛行員長時間不采取手動操縱,依然能夠保持飛機的穩定性,實現自動飛行及精準垂直起降。要使小巧玲瓏的飛行器兼備優異性能,無異于螺獅殼里做道場。霍尼韋爾開發了一款緊湊型電傳飛控系統,將飛行控制系統集成在一個僅有平裝書大小的計算機中。

如果說電傳飛控系統在飛行當中起到了“大腦”的作用,那么姿態航向基準系統及大氣數據模塊則是“心臟”,為所有航電系統和多個機械系統提供關鍵的動態數據。霍尼韋爾
新一代姿態航向基準系統AH-2000
及
大氣數據模塊(ADM)
將與其機載緊湊型電傳飛控系統協同工作,為飛行提供關鍵的導航和動態感應數據。它們是確保飛行安全高效的關鍵因素,并有潛力為多種飛行應用提供服務,包括
城市空中交通、商用飛機、公務機和直升機
。

在障礙物密集的復雜環境中靈巧飛行,你想到了什么?蝙蝠!蝙蝠生來就自帶極其精密的生物雷達,通過探測回波來分析前方和周邊的環境,隨時調整飛行姿態。對于飛行器來說,要解決的困難之一就是識別和避讓。
要想實現安全高效的飛行,飛行器需要識別它所處的環境,通過獲取多種來源的數據,例如氣象數據、數字地圖,特別是來自雷達和其他傳感器的數據,以實現對環境的識別和判斷。我們可以將飛行過程中的數據收集起來傳遞給
運營商地面數據中心
,使飛行器可以基于豐富全面的數據庫來全面了解飛行途中的地形和其他相關因素,實現安全無人起降和飛行。

針對識別,霍尼韋爾不僅可為傳統飛行器提供先進的慣性導航系統、無線電通信以及數據管理技術,可確保飛行員準確掌握飛機姿態和位置,霍尼韋爾還針對城市空中交通專門開發了
IntuVue?RDR-84K波段雷達系統
,可精確監測周圍多個障礙物。它采用多個波束同時掃描,可在同一時間感知和檢測到來自不同目標的信號,如天氣、飛機、人員和建筑物等,革命性地改變了交通工具的自主能力。該雷達還能自動調焦將焦點調整到前方重要的目標上。

針對避讓,目前中大型飛機上超過一半的空中防撞系統產品都是出自霍尼韋爾,它能避免飛機在空中互相沖撞
。針對城市空中交通,霍尼韋爾也正在進行將計算機視覺和機器學習應用于導航和防撞方面的研究。
作為城市交通擁堵,交通事故和空氣污染問題的解決方案,城市空中交通具備了巨大的市場潛力。而在城市空中交通領域內的實踐經驗和研究也讓我們深刻地感受到,城市空中交通已不再是對于未來的暢想,未來已來。

轉載自:民航資源網 原標題:《暢想未來城市空中交通》;部分霍尼韋爾產品配圖來自網絡。
<完>
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參展咨詢:湯老師 13718681191(同微信)
