English
簡(jiǎn)體中文
2024年4月22日，致力于推進(jìn)垂直飛行的全球領(lǐng)先的非營(yíng)利組織垂直飛行協(xié)會(huì)發(fā)布了最新版《世界垂直起降飛機(jī)目錄》，其中電動(dòng)飛機(jī)eVTOL的概念數(shù)量已經(jīng)突破1000個(gè)，并由430多名設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)。在2014年舉辦了全球首次eVTOL研討會(huì)時(shí)，當(dāng)時(shí)已知的eVTOL項(xiàng)目數(shù)量?jī)H約為六個(gè)，2018年7月為100個(gè)，2019年9月達(dá)到200個(gè)，2021年1月達(dá)到400個(gè)，2022年1月超過(guò)600個(gè)，2023年4月達(dá)到800個(gè)，今年4月增加了第1000架作品，Doroni Aerospace H1-X雙座個(gè)人eVTOL飛機(jī)。
從歷史上看，研制一架新飛機(jī)需要7到9年的時(shí)間，而在電動(dòng)飛機(jī)eVTOL領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外參與者都試圖將其研制周期縮短，這也伴隨著大量的資金投入，根據(jù)美國(guó)宇航局NASA的一份統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，電動(dòng)飛機(jī)從概念設(shè)計(jì)到完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)認(rèn)證投入高達(dá)10億美元，因此全球電動(dòng)飛機(jī)參與商均經(jīng)歷了多輪且大量的融資，并且帶動(dòng)了包括歐美民航、美空軍、歐美車(chē)企、碳纖維復(fù)合材料供應(yīng)商等在內(nèi)的眾多行業(yè)領(lǐng)域的合作發(fā)展。
近年來(lái)我國(guó)在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域出臺(tái)了若干政策，截至2024年初，全國(guó)已有二十多個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）將低空經(jīng)濟(jì)有關(guān)內(nèi)容寫(xiě)入地方2024 年《政府工作報(bào)告》，而根據(jù)一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)顯示，截至2023年，亞太地區(qū)共有17家電動(dòng)飛機(jī)eVTOL原始設(shè)備制造商（OEM），其中中國(guó)多達(dá)10家。
出于安全性、能源效率等多方面因素考慮，電動(dòng)飛機(jī)eVTOL迫切需要輕量化和新穎的設(shè)計(jì)理念，例如碳纖維單體機(jī)身等。碳纖維復(fù)合材料在電動(dòng)飛機(jī)eVTOL中的代表性應(yīng)用包括：
- 1）主結(jié)構(gòu)：包括機(jī)身、機(jī)翼、旋翼外殼、起落架，以及各種控制結(jié)構(gòu)如襟翼、方向舵、升降舵和副翼等
- 2）推進(jìn)系統(tǒng)：包括旋翼葉片、螺旋槳和短艙
- 3）內(nèi)部結(jié)構(gòu)：包括墻隔板、座椅靠背、儲(chǔ)物箱、地板以及門(mén)和天花板蓋
- 4）面板、蓋板和通信應(yīng)用：包括檢修門(mén)、貨箱、天線和天線蓋板
- 5）動(dòng)力系統(tǒng)：電池架和電池盒
根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，目前國(guó)外電動(dòng)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)材料中均大量使用了碳纖維復(fù)合材料，而且以日本東麗、美國(guó)Hexcel和比利時(shí)Solvay公司已定型的航空級(jí)碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品為主，由于這些材料已經(jīng)通過(guò)了航空材料認(rèn)證，因此可以避免電動(dòng)飛機(jī)應(yīng)用中對(duì)材料的再度長(zhǎng)周期材料認(rèn)定。
目前電動(dòng)飛機(jī)中使用的碳纖維復(fù)合材料仍然以碳纖維熱固性復(fù)合材料為主，有些公司產(chǎn)品如Joby電動(dòng)飛機(jī)使用了成本較高的傳統(tǒng)高壓釜工藝，但是隨著后續(xù)電動(dòng)飛機(jī)生產(chǎn)率提高以及預(yù)計(jì)2040年后大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，將會(huì)大量使用碳纖維熱塑性復(fù)合材料。