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如何保证安全?无人机和电动垂直起降(eVTOL)面临的认证难题



随着先进空中机动(AAM)发展的日新月异,涌现出更多空中出租车和电动垂直起降(eVTOL)飞机。与之相对应的是美国联邦航空管理局(FAA)的批准和认证飞机的流程也需要与时俱进,现行标准还是在20世纪60年代所做制定的,保守的认证标准已经跟不上飞行器技术进步的步伐,制造商也决定“曲线救国”——在美国境外的地方开展业务,而不是死等FAA的认证。
最近的消息显示,Archer Aviation已经和阿提哈德航空展开合作,在阿布扎比开展eVTOL飞行员培训。



Elroy Air首席执行官戴夫·梅里尔 (Dave Merrill)认为他们需要等待很漫长的时间才能获得FAA的认证。其正在研发一款电动垂直起降 (eVTOL) 货机,名字为Chaparral。
对于需要将货物送到各地的无人机操作员而言,自主飞行至关重要。FAA尚未确定如何批准此类航班,这使商业计划受到质疑。



Elroy Air致力于早日获得FAA批准,并计划在2026年在美国开展业务。相比于人口稠密的国家和地区,类似于澳大利亚、加纳、卢旺达等国家非洲国家更有可能批准丛林飞机在人口稀少的地区自动飞行货物,主要原因是这些飞行造成人员伤亡的风险较低。
Elroy Air打算给新飞行器设计多个垂直升力旋翼和前向螺旋桨,采用电力驱动,同时还设计了一个内燃机,当电力耗尽时提供动力。这能让无人机的飞行距离达到惊人的483公里,是空中出租车的2倍!而且这种混合电力推进系统几乎消除了无人机飞行中耗尽动力以及悬挂在机身下方的货舱掉落的风险。
航空专家表示,与FAA相比,许多非洲国家以及澳大利亚和新西兰的监管机构对于批准飞机在其空域内运行“更加宽容”,并且可能将这些飞机视为可以运输飞机的无人机。将医疗用品等贵重货物运往偏远地区。例如,南非民航局。



Elroy Air需要在其他国家运营数千个航班,并将拿到的数据作为说服FAA的证据——你看,飞行了几千个小时,没有发生任何事故。FAA相比其他机构而言,他们更看重数据。
从2019年以来,Swoop Aero已使用其带翼Kite无人机在东非国家马拉维进行了数千次送货,并获得了与南非颁发的操作员证书类似的操作员证书。2022年,Swoop开始使用Kites在澳大利亚运送药品,每架Kites可以运载3公斤的货物,最远可达175公里,或可运载5公斤的货物,最远可达130公里。 Swoop计划利用24000次航班的数据来帮助获得FAA和澳大利亚民航安全局 (Australia's Civil Aviation Safety Authority) 的型号证书。



Swoop Aero首席执行官埃里克·佩克 (Eric Peck) 表示:“监管批准必然是一个渐进的过程,特别是对于操作环境中的新技术和操作而言。技术进步方面的可能性不一定是目前实际可行的,因为监管途径仍在建立中以确保这些可以安全地完成。无人机提供商和各级政府都需要进行一个学习过程,以确保期望和责任的明确性。Swoop将一支无人机机队部署到特定区域,并将它们作为网络的一部分进行操作,该网络“为全体人民提供一系列服务,包括医疗运输、应急管理、灾难响应、监测和测绘、搜索和救援、和一般交付。”
现在,全球许多航空法规都限制在人口密度低的地区进行无人操作,以尽量减少操作风险,从而限制了无人机可服务的区域类型。
Alphabet旗下的Wing和亚马逊拥有实验性的特殊适航证书,允许他们在特定的美国社区进行有限的住宅交付,但这两家公司的高管都对他们的无人机在型号认证方面缺乏进展表示失望。



FAA 已经针对Wing的4.5公斤设计等无人机“就如何适当定制型号认证流程进行了多年的内部辩论”,并且该机构一直在努力寻找答案。
Wing首席执行官伍德沃斯有一个目标:允许这些无人机在没有型号证书的情况下运行,同时遵守严格的安全标准。他表示,这可以“效仿FAA现有且成功的轻型运动飞机认证流程”,该类别包括滑翔机和轻于空气的气球。 “在此过程中,美国联邦航空管理局将采用适合风险的共识标准,然后制造商将遵循这些标准并宣布遵守这些标准。”
垂直飞行协会的希尔施贝格表示,如果无人机可以通过这种方式在美国运行,那么同样的流程也可能适用于像Elroy Air这样的货运电动垂直起降飞机。他表示,该机构可以得出结论,货运电动垂直起降飞机是一种“无人机,只是一个大无人机”。



Elroy和Swoop维持其飞机型号认证的目标,Swoop的Peck断言这是制造商的最佳途径:“虽然我们当前的运营不需要型号证书,但Kite的设计目的是提供安全和操作敏捷性标准,使飞行能够安全穿越城市天空和人口稠密地区。型号认证仍然是世界上最全面的航空活动监管和安全框架。”
FAA或欧盟航空安全局(EASA)对“不是突破性技术”的飞机设计进行的典型型号认证计划平均需要七年时间。这意味着新技术的认证过程可能非常耗时。

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大神点评2

颖伊儿 2024-5-24 19:04:01 显示全部楼层
写的不错,配图再多点就好啦
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抗日无须理由 2024-5-27 11:08:25 来自手机 显示全部楼层
向楼主学习
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