優步邁出城市空中交通的第一步

格拉漢姆-沃里克 比爾·卡瑞

如果說2018年的優步Elevate峰會以其對空中拼車未來的大膽長期愿景吸引了人們的眼光，2019年的活動將證明優步正在取得進展，以實現其在2023年開始城市空中出租車商業服務的近期目標。

隨著2019年7月9日優步在紐約推出“優步直升機”（Uber Copter）服務以及在圣地亞哥開始“優步送餐”（UberEat）無人機送貨演示，優步正在踐行Elevate的第一個要素，積累按需運營的經驗，同時開始了解優步空中出租車客戶的需求。

在2019年6月10日至11日華盛頓舉行的Elevate峰會上，優步（Uber）宣布將于2020年開始演示飛行，并在2023年提供有限的商業服務。優步選擇澳大利亞墨爾本作為其第三個試點城市和第一個國際市場，緊隨達拉斯/沃斯堡和洛杉磯之后。

優步選擇固定基地運營商SignatureFlight Support在其私人航空終端提供地面運營和直升機機場基礎設施，首先從H elifite運營“優步直升機”（UberCopter）服務開始，位于曼哈頓市中心/華爾街直升機停機坪和約翰.F.肯尼迪國際機場之間。

美國初創公司Jaunt Air Mobility憑借其減速旋翼運行速度飛機（ROSA）被優步指定為第五家電動垂直起降飛行器開發合作伙伴。與此同時，優步推出了其首個空中出租車客艙概念，該概念是與賽峰客艙（Safran cabin）的ZEO設計工作室共同開發的。

優步Elevate車輛系統工程總監馬克·摩爾表示：“我們確信了解如何執行到2023年的關鍵路徑。我們正在整個系統中取得進展。不僅是車輛業務，所有業務都必須在正確的時間集合在一起。”

優步仍面臨挑戰，包括6月9日在曼哈頓一棟大樓樓頂發生致命的直升機墜毀事故所引發的安全問題。同時，波音公司透露，其乘用飛機（PAV）的eVTOL原型機在無人駕駛測試期間，一個電動升降電機發生故障，導致乘用飛機從20ft（6m）處墜落而損壞。該原型機由波音公司子公司極光飛行科學公司開發，是優步合作伙伴之一。

馬克·摩爾說，與2018年洛杉磯峰會的主要不同之處在于，原型機正在飛行?！叭ツ晡也荒苓@么說，”這使他有信心2020年將有車輛開始演示飛行。

馬克·摩爾說，要開始測試，“我們要求車輛至少能滿足噪聲水平，同時還要有適當的性能和安全特性。基礎設施已經準備就緒，需要社區參與，為此我們需要測量聲學特征。”

馬克·摩爾說，大量的網絡模擬已經驗證了優步的車輛規格。目前已明確的部分包括：4名乘客和1名飛行員，時速150mi（240km），沖刺距離25mi（40km），最大航程60mi（96km），噪聲程度與輕型渦輪直升機相比降低15dB，兩次航班之間電池充電率為2C。

由于電力推進的能源和維護成本較低，在2000小時/年的飛機利用率下，飛機運營成本目標是700美元/小時，包括電池攤銷，而貝爾407G×i輕型渦輪直升機的運營成本幾乎是1200美元/小時?！拔覀冇行判淖龅竭@一點，”他表示。

優步對多種不同的鋰離子電池進行了實驗室測試，確定了部分候選電池，它們將在壽命結束時提供電池組級的能量密度，定義為剩余容量的85%，在用于演示時能量密度為160Wh/kg，在投入使用時為180Wh/kg，兩年后為195Wh/kg。摩爾說：“我們不會測試任何不能在兩年內投入批量生產的電池。”

馬克·摩爾還指出，根據FAA第23部小型飛機規則修訂版，以及第27部輕型直升機規則和行業標準及特殊條件等要素，到2023年實現eVTOL認證有徑可循。馬克·摩爾表示，電池認證標準之間存在“明顯鴻溝”。優步在峰會上召開研討會，希望能在2019年底前完成對行業標準的規范。“為了在2023年投入服務，我們需要在2020年底前統一標準?，F在的壓力是解決各標準之間的分歧?！?/p>

歐洲航空安全局（EASA）建議eVTOL空中出租車達到與商用飛機相同的10-9的災難性故障概率，但優步正在推動“安全總水平”概念，力爭使空中出租車的安全水平達到10-8概率，這一目標的實現成本將會低一些。“EASA的草案建議達到10-9的概率，但沒有提供依據”。

馬克·摩爾表示，優步已經建立了一個“令人信服的案例”來說明為什么10-8的概率（包括承受電傳操縱復雜的代價）對于車輛系統來說已經足夠。他認為，“相比武斷地指定10-9為安全級別”，通過自動化操作和簡化車輛操作來降低操作員的錯誤率，將是一種更有效的提高安全性的方法，

認證問題只是優步的Elevate汽車合作伙伴所面臨的數個挑戰之一。五家合作伙伴中至少有三家尚未籌集資金使其車輛進入認證和生產階段。斯洛文尼亞蝙蝠公司（Pipistrel）在峰會上展示了其801型升力風扇車輛，并表示將在2019年底前開始建造這款自籌資金的原型車。蝙蝠公司計劃在首次試飛后發起籌款活動。

另一家合作伙伴凱瑞姆飛機公司（Karem Aircraft）表示，已經組建了一個團隊，使其“蝴蝶”（Butterfly）四旋翼電動垂直起降飛機獲得認證和生產。凱瑞姆公司總裁本·蒂格納說：“我們對現狀感到滿意”。本·蒂格納把這些前景尚不確定的合作伙伴描述為“隱藏在視線中的大公司。”Jaunt公司CEO凱登·斯坦齊奧表示，Jaunt到目前為止是自籌資金，但公司與霍尼韋爾及凱旋集團是合作伙伴。

隨著優步越來越接近2023年在達拉斯、洛杉磯和澳大利亞墨爾本推出城市空中出租車服務的目標，如何發展良好的空中交通管理模式，以支持低空電動垂直起降飛機在未來空中機場之間穿梭飛行，正在變得越來越重要。

NASA航空研究所代理所長帕里姆·科帕德卡在第三屆優步Elevate峰會開幕日上發表演講：“以前是在會議最后一天才討論空域問題。但現在我們已經取得了長足的進步。”帕里姆·科帕德卡是NASA無人機系統小型無人機交通管理（UTM）項目的負責人。

工程師們在峰會上表示，優步正在構建地面拼車平臺和應用程序，以引入基于UTM模式的空域服務。優步正在FAA的無人機集成試點計劃下，在圣地亞哥開展“優步送餐”無人機送貨演示，期間將測試概念和通信協議，并尋求根據第135部法規作為租用航空公司運營。

優步計劃，當其傳統直升機服務——由HeliFlite運營的“優步直升機”（Uber Copter）——于7月開始在曼哈頓市中心、華爾街的直升機坪和約翰·肯尼迪國際機場之間飛行時，以影子模式運行UTM服務應用程序。

理想的“優步空中出租車”（ UberAir）系統被設計成一個節點到節點的基礎設施，在宏觀層面上基于戰略定位的空中機場。離地約500ft（152m）至1000ft（305m）的空域為空中通道，相互連接形成空中航線網絡（Skylane Network）。

優步先進空域業務部首席工程師埃里克·穆勒說：“對于每個城市，我們的理念是自動生成不同空中通道網絡的‘劇本，每個劇本都將針對不同的場景進行優化，包括早晚、高峰時段的交通模式、夜間運營等，”

埃里克·穆勒補充說：“備選的空中通道網絡的劇本可以與利益相關方共享，包括當地社區、空中交通管制設施和監管機構。從這些劇本選項中實時選擇適合當前條件的最佳空中航線網絡，并在必要時將更改通知到利益相關方?！?/p>

優步基于云計算的應用套件“Elevate云服務”（ECS）將在車輛層面上追蹤和管理運營情況。ECS功能已在圣地亞哥應用，它可以自動選擇兩個地點之間的路線，提供基于飛行器性能模型的軌跡預測，計算經估計的到達時間（ETA），并使用實際遙測數據對預測軌跡進行符合性監控。飛行偏差會觸發系統動態更新航路，生成新的軌跡預測并更新ETA。

優步先進空域業務部資深工程師克里斯塔貝爾·波森說：“‘優步直升機（Uber Copter）飛行不僅可讓我們在現實世界中學習和操作，還能以影子模式來改善和優化高級的ECS功能。展望未來，規?；倪\營將不需要飛行員來駕駛飛機，ECS功能將推動這一操作。”

（李悅霖編譯自AW& ST，2019-6-14）