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低空经济:美国的先立后破

发布日期:2025-01-27 12:04:00   来源 : 低空经济链点研究院    作者 :华高莱斯    浏览量 :97
华高莱斯 低空经济链点研究院 发布日期:2025-01-27 12:04:00  
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低空经济:美国的先立后破

MEASURE THE WORLD

低空经济在全球范围内仍然处于起步期,许多城市将其视为「弯道超车」的机会。但在发展过程中,绝不能一拥而上、盲目跟风。

具有先发优势的城市,不应满足于仅停留在「制造」环节,还应积极思考和探索如何「修好路」,成为低空经济规则的制定者和具有国际话语权的引领者。
对于后发城市而言,则需要在低空经济广泛的产业链中找到自身的比较优势,而非盲目追求全面发展,才有望在激烈竞争中实现逆袭。

作为最早提出发展无人机的国家,如今美国似乎已经全面落后,在全球消费无人机、农保无人机领域,已经是中国无人机的天下。进入飞行汽车时代,依然是这样吗?

年初,著名eVTOL专家马克摩尔在航空媒体《航空周刊》上,对全球14家eVTOL代表企业进行了排名——第一梯队是美国的Joby和Archer,Wisk(波音)、Vahana(空客)、我国的沃飞、峰飞等处于第二梯队,反倒是拿到全球首个航空器生产许可证的亿航,以及获得了德国政府生产许可的Volocopter垫底。


马克摩尔对全球14家eVTOL代表企业的排名

(来源:网络开放平台)


我们不去讨论这个排行的客观性,但我们可以从中发现一些趋势——排行靠前的企业普遍采用倾转翼、复合翼飞行方式,这些飞行器能够飞得更快、更远(200-250公里),并且载人更多(4-6人)。而排名末尾的,则多采用悬翼飞行方式的轻巧型飞行器(2-3人,航程20-50公里)。


Joby Aviation S4倾转翼飞行器

(来源:网络开放平台)


这种对倾转翼、复合翼飞行的偏好,反映了美国对城市空中交通(UAM)发展的执念,以及直升机「的士」发展的纠结。




1. 直升机,城市空中交通的瓶颈


城市空中交通并不是什么新理念。20世纪初,飞行汽车概念被提出后,美国众多发明家开始鼓捣各种飞行汽车,希望能成为下一个空中福特。

进入50年代,城市空中交通逐渐成型,直升机成为城市空中交通的主要载体。1967年,纽约的直升机运营量甚至达到了120万人次。到了80年代,载人运货的直升机「的士」已成为多数城市的标配。


1947年,康维尔118型飞行汽车

(来源:网络开放平台)


进入90年代,融合了直升机与固定飞机特点的倾转翼直升机,受到美国政府青睐。联邦航空局发布了一份垂直起降通告,鼓励将倾转翼直升机用于通航领域。许多城市开始建设综合型直升机场,以支持这种新型飞行器的运营。


贝尔的XV-15倾转翼直升机

(来源:网络开放平台)


目前,美国直升机场超过5425个,但是这些机场使用率极低,很多城市不足10%。造成这一现象的主要原因,除了直升机运营成本过高以外,还有直升机起降时产生的巨大噪音给城市居民带来了严重的噪声污染,导致扰民和起降点周围物业贬值等一系列问题。


芝加哥建设的直升机机场

(来源:Urban Movement Labs)




2. eVTOL,城市空中交通的思考


随着效率更高、成本更低、噪音更小(目前仅为轻型直升机1/4分贝)的eVTOL出现,城市空中交通找到了替代直升机、发展新经济的方向。

目前,美国有46个城市,开始新一轮的城市空中交通发展计划,如洛杉矶联合交通、规划部门、航空公司、eVTOL企业、研究机构,联合推出了《综合先进空中交通:城市入门》报告,为更多城市发展空中交通提供借鉴。


eVTOL的出现,

让城市空中交通找到了发展新经济的方向


整体来看,这些城市主要从3个方面,思考城市空中交通的未来发展。



▍思考一:直升机网络为基础


城市们一致认为,eVTOL商业化发展初期,由于飞行频率相对较低,城市无需进行大规模的基建投入。现有的航空基础设施,特别是众多的直升机机场和停机坪,已经能够满足eVTOL的起降需求。

此外,城市内成熟的直升机航路可以视为现成的「空中高速公路」,通过对现有航路飞行高度的合理划分,可以实现一条航路同时容纳多个航线的目标,从而减少开辟新航路的风险和审批成本。


FAA给出的「空中高速公路」分层行驶方案

(来源:FAA)


一些城市已经规划了基于原有直升机航线的首批eVTOL航线,如芝加哥市中心至奥黑尔机场(32公里)、迈阿密国际机场至迈阿密海滩会议中心(16公里)、曼哈顿至纽瓦克机场(24公里)等。



▍思考二:VOD模式的空地一体化联运


随着eVTOL商业化进入加速阶段,飞行频率将大幅增加,eVTOL也将逐渐走向大众化(FAA预测2030年美国eVTOL乘客将超过1165万人次)。然而,现有的直升机设施并不是为了高频次使用而设计,更不是为了解决大众出行的「第一公里」和「最后一公里」需求而设计。什么意思呢?

现有直升机坪,多位于办公大厦或医院类公建的顶部,如果大众日常出行,需要先乘坐地面交通工具,再蹬会单车,然后和上班族、病人、医生抢电梯才能坐上飞的,这样对eVTOL的商业化来说,将是一场噩梦。
因此,美国规划协会基于TOD模式(以公共交通为导向的开发),提出了VOD模式(以垂直端口为导向的开发),也就是需要开发建设(升级)空地一体化的交通枢纽。


麦肯锡构想的3种规模eVTOL基建

(来源:美国规划协会)


与TOD相同的是,VOD步行400-800米半径内,将集合垂直机场、公共交通、办公、零售、住宅等城市功能,解决大众出行的第一公里和最后一公里问题。此外,VOD带来的增值收益,将会改善区域内居民对eVTOL的接受度。


《综合先进空中交通:城市入门》中强调VOD需要社区参与

(来源:网络开放平台)


与TOD不同的是,VOD模式还是一个能源枢纽。它不仅需要为飞行器提供充电服务,还需要为无人驾驶的士、公共交通等提供充电服务。因此,VOD模式需要具有智能充电、能源生产和能源存储功能,这对于城市电网规划来说将是一大挑战。

在国际上,伦敦滑铁卢车站已经完成了VOD的规划概念设计。该设计以伦敦现有直升机航路(沿泰晤士河)和滑铁卢车站公共交通为基础,将天台垂直机场(双起降区,10个停机坪,设有自动接驳巴士)与轨道交通融合,实现旅客通勤的空地一体化无缝连接。


伦敦滑铁卢车站VOD的规划概念设计

(来源:美国规划协会)



▍思考三:探索管理运营分工


美国空中交通管制系统(ATC)每天要监管近5万架次航班,面对未来海量的eVTOL飞行管理任务,显然无法单纯依赖ATC来承担全部工作,让其改变成熟的民航管理系统更不可能。

去年,美国联邦航空管理局(FAA)发布了《城市空中交通(UAM)运行概念2.0》白皮书,白皮书内给出了未来城市空中交通管理思路——强调市场的深度参,FAA主要作为宏观把控方和空中交通走廊规则制定者,而具体的管理运营工作则由空中交通服务供应商与空中交通运营商负责。
这些运营商不仅包括地方政府,还有eVTOL制造商、VOD承建商、数据管理企业等多元主体。


FAA《城市空中交通(UAM)运行概念2.0》

(来源:FAA)


NASA通过其小企业创新研究计划,

开发的先进空中机动 (AAM)数据平台(NASA)

(来源:网络开放平台)

在城市层面,主要聚焦于国家、州、县、市的空中交通管理职责范围划分。

以《综合先进空中交通:城市入门》中的空域管理和基础设施为例——FAA负责空中交通走廊(特别是跨州)的规划、管理;州政府则负责管辖范围内通用航空(低空)的统筹管理,是管理职责最大的一方;市一级政府则主要负责起降点周围空域管理以及地方性的政策制定。
这种分工模式,有助于确保各级政府在各自的职责范围内有效履行职责,提高管理效率。

《综合先进空中交通:城市入门》中的空域管理职责比例 

(来源:Urban Movement Labs


在基础建设管理方面,FAA主要负责公共通用航空机场的投资与检查;州政府负责新建垂直机场的统筹、审批;地方政府则负责起降区相关的土地规划、功能分区以及运营管理,是职责最大一方。

从时间表来看,未来5年将是美国空中交通领域发展的关键期。随着今年5月,Archer等eVTOL制造商,开始陆续拿到最终适航标准认证和运营商证书,一系列「先立后破」的探索将为美国构建出一套初步规范的城市空中交通管理体系,为eVTOL飞行器市场的井喷期奠定基础。


7个城市空中交通管理原则

(来源:Urban Movement Labs)


不可否认,低空经济在全球范围内仍然处于起步期,许多城市将其视为「弯道超车」的机会。但在发展过程中,绝不能一拥而上、盲目跟风。

具有先发优势的城市,不应满足于仅停留在「制造」环节,还应积极思考和探索如何「修好路」,成为低空经济规则的制定者和具有国际话语权的引领者。
对于后发城市而言,则需要在低空经济广泛的产业链中找到自身的比较优势,而非盲目追求全面发展,才有望在激烈竞争中实现逆袭。

本文由华高莱斯团队创作

总策划:李忠

撰文:1/6图片工作室

文章每周一08:00更新

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