光明日報 柯聞

近日，JDC科技公司在硅谷召開以“科技與未來”為主題的線上發布會，宣布其研發的電動垂直起降飛行器（eVTOL）實現乘客5人、飛行距離500公里的新突破，應用后將成為新型空中交通工具，或能改變未來民用航空的發展方向。

據介紹，符長青博士帶領的中國科研團隊在成功開發研制出多款消防無人機型號的實踐過程中，發現了制約現有無人機進一步提高其性能的兩個難題，從而針對性地開展了一系列攻克難關的行動。首先是無人機無線通信傳輸采用點對點的單線連接方式，通信傳輸距離短；其次是純電動無人機載重小，航程小，航時短。

為了解決第一個難題，2017年3月符長青博士帶領的中國科研技術攻關小組，研究無人機采用5G網絡取代點對點的無線通信傳輸方式，獲得成功，其研究成果于2020年3月出版發行專著《5G網聯無人機》。但是5G網絡通信只能直線傳輸，需要建設大量的基站，建設成本和運營成本非常昂貴，只能建設在人口密集的大城市，無法解決邊遠山區的網絡覆蓋。2020年與美國公司合作接入星鏈互聯網絡實現覆蓋全球的高速互聯網服務，從根本上解決了無人機通信傳輸距離短的難題。

針對第二個難題，符長青博士帶領的中國研發團隊從2013年開始研究電動機和航空燃油發動機兩者相結合的混合動力系統。研究成果于2017年8月出版專著《旋翼飛行器動力裝置》，2018年8月出版專著《無人機動力技術》等，為JDC電動垂直起降飛行器奠定了堅實的基礎。這一具有突破性的研究成果由符長青博士帶領的中國研發團隊和硅谷研發團隊攜手打造。相關技術論文《無人機油電混合動力系統》，發表在航空航天專業領域國家級學術刊物《無人機》期刊上。

據美國研發團隊負責人Dr David 介紹，JDC電動垂直起落飛行器（eVTOL）在設計上有四大優點：

第一，采用多旋翼復合無人機構型，配有滑橇式起落架。多旋翼復合無人機與傳統直升機等飛行器相比有著更低的運營成本、更低的噪音、更加節能環保，且安全冗余度更高。

第二，動力裝置采用油電混合動力系統。由電動機和燃油發動機兩種動力裝置混合組裝在一起而構成一個新的動力系統，以改進無人機的氣動結構、大幅提高等效涵道比，提升氣動效率、降低油耗、減少噪聲和排放，以及增大無人機的載重、航時和航程。

第三，JDC 電動垂直起降飛行器（eVTOL）為星鏈網絡無人機，飛行不受傳輸鏈路距離限制，真正做到飛行范圍：全球無死角覆蓋，地球上任何地方任意時間，至少會有三顆星鏈衛星與之網絡鏈接。最高速率1Gbit/s、延遲時間小于10ms（與5G相當）。

第四，JDC此次發布的機型機身兩邊各有4個涵道風扇，總共8軸16旋翼。1個推進螺旋槳安裝在機身后部。機身長度8米，機身高度1.8米，機身寬度1.8米，雙垂尾高1 米，擁有8軸16個升力螺旋槳和1個推進螺旋槳，最大航程為500公里，巡航速度200公里/小時；實用升限3000米，載重600公斤（可搭載5名乘客）。

JDC為電動垂直起降飛行器現階段瓶頸提供了強有力的技術支撐。據JDC首席執行官Steven介紹，駕駛艙的設計為5座三排布局，尾翼設計為機身兩側延伸至尾部的雙杠Π形尾翼，在空氣動力布局上起到了非常高的穩定性。為保障起降時的安全性，JDC設計為內藏式旋翼（涵道風扇），此氣動設計使得eVTOL結構更加簡潔可靠，飛行更安全，具有更高的飛行效率，更大的飛行速度和航程。JDC電動垂直起降飛行器的氣動、結構、推進一體化設計技術對其電機、螺旋槳、機翼、短艙綜合權衡分析和迭代優化設計，以及全機整體的幾何參數、氣動參數、重量參數、動力系統參數等，開展關鍵參數的敏感性分析與協調，進行方案評估，支撐布局方案選型。通過一體化設計制造，提高旋翼升力、降低結構重量與阻力，從而提高效率，大幅改善eVTOL的飛行性能。分布式電推進布局在機體上分布安裝多個涵道風扇，可提高氣動效率、降低阻力。

安全系數上JDC采用油電混合動力結構，配置了獨立的動力機組及獨立電池模塊，是兩個動力子系統，可以互為備份，相互互補，雙系統能夠持續有效地運轉工作，保證eVTOL安全起降。通過機組發電來供應電池性能儲備，可以保障蓄電池的能量儲存和增加能量時效，充分保障飛行器的安全性，使風險降低為零。

目前，電動垂直起降飛行器（eVTOL）屬于新興產業，美國、歐洲等國家正在積極領先推進。美國作為全球最大研發及應用市場，計劃2024年洛杉磯將率先實現電動垂直起降飛行器（eVTOL）的商業應用，eVTOL將首次代替出租汽車。歐洲市場緊隨其后。未來的JDC電動垂直起降飛行器的發展也將超乎人們的想象，是未來幾年必然發生的大趨勢。綠色科技出行的未來方式，必將改變人們的生活，改變城市交通、緩解人們出行焦慮的現狀。它的出現和應用，將開啟人類社會航空領域新一輪創新與變革熱潮，引領航空技術創新、推動綠色航空發展，將對世界航空業產生革命性的影響。

關鍵詞： 飛行器 新突破