芯耀
与非AI
294
未来三到五年内，城市空中交通 (UAM) 企业计划在少数政策环境相对开放的地区，提供机场与中央商务区之间的交通运输服务（图1）。[1]然而，其规模化发展能力将取决于低噪音运营、兆瓦级垂直起降场（用于垂直起降的专用基础设施）以及能够赢得公众信任的空域管理规则。
本文探讨了不断扩建的垂直起降场基础设施、不断发展的全球认证路径以及早期示范航线，将如何为全球范围内可扩展且可靠的UAM服务奠定基础。
从示范飞行到首发航线
过去十年间，初创企业和传统航空公司已进行了数十次演示飞行。但在过去两年里，这些飞行已从令人印象深刻的展示，转变为旨在验证电动垂直起降飞行器 (eVTOL) 在日常环境中可行性的试飞。
例如，Joby与全日空航空公司在2025年大阪世博会上，从一座专门建造的垂直起降场进行了多次演示飞行，首次展示了从起降点到起降点的无缝飞行运营，而非孤立的短途飞行测试。[2]此类演示的重要性不仅在于eVTOL成功完成了飞行，更在于它们展示了基础设施、流程和运营规则已具备的成熟度，正引领着一种新型交通方式的到来。在波斯湾地区，阿布扎比机场公司与Skyports Infrastructure已在扎耶德国际机场和阿尔巴廷公务机场动工建设垂直起降场网络，致力于构建多站点网络。[3]
以静音为设计理念
虽然直升机是全球范围内一种重要的交通工具，但它们并不适合城市空中交通的愿景。其旋翼叶片在高速运转时，会产生高达100dBA的刺耳噪音。[4]
在NASA支持的测试中，Joby的飞行器在500米（1,640英尺）高度飞越时测得噪音约为45分贝，在约100米（328英尺）高度起降时噪音低于65分贝。[5]从日常体验来看，45分贝接近郊区夜间的环境噪音水平，而65分贝则与典型办公环境的响度相当。[6]
作为微型电站的垂直起降场
在2023年的一项研究中，美国联邦航空管理局 (FAA) 与落基山国家实验室（NLR：前身为国家可再生能源实验室）合作发现，即便是规模较小的垂直起降场，在扩展至多个起降坪之前，也需要具备兆瓦级（1兆瓦或以上）、支持快速充电的高质量电力供应（图2）。[7]这些垂直起降场的供电设施在形态上类似于多台同时运行的汽车直流快充桩，但其设计还需满足航空级联锁保护、系统冗余和热管理要求。
支撑这些电力需求的是两个正在迅速融合的框架：SAE J3271兆瓦级充电系统（MCS），定义了一种兆瓦级直流接口和通信层，涵盖重型车辆和电动航空应用场景，实现了跨厂商的互操作性和安全信息传递；[8] NFPA 855和UL 9540A，针对储能系统的选址、间距、通风和灭火提供了相关标准。
认证
尽管某些eVTOL的外形与直升机或飞机相似，但监管机构并未强制将其归入这些类别。在美国，联邦航空管理局（FAA）已将其认证为动力升力飞机，这是自直升机以来民用航空领域首个全新类别的历史性突破。[9]该指南明确了制造商必须记录的机型、生产及适航性认证路径，以证明其符合相关规定。
此外，FAA的《特殊适航认证现代化》(MOSAIC) 最终规则扩大了轻型运动飞机的定义，将其范围扩展至旋翼机和动力升力飞机。然而，商业运营商仍须根据适航规则和航空承运人规则对其飞行器进行认证。[10]
欧盟航空安全局（EASA）的VTOL特殊条件（SC-VTOL）及其不断完善的认证法规，提供了一条并行的适航路线，其中包括针对高能量电池热失控风险管理的指导。美国与欧盟之间的这种协调一致，有望降低全球机队的运营成本。[11]
空域整合
初期城市空中交通走廊将如同“空中公交专用道”，通过航管人员对飞行计划和空域的监控，确立航线并设定基于性能的交通流量。FAA发布的《城市空中交通运行概念v2.0》概述了服务如何通过数字意图共享、基于性能的间隔控制以及包含冗余链路、状态监测和实时约束的网络运营实现规模化。[12]
在地面，运营商将通过网络运营控制中心（NOCC）监控机队状态、充电周期、天气及起降点状况。[13]这些控制中心类似于机场运行室或电力公司控制中心，配备显示屏、异常警报及规范化的操作流程，使小型团队能够管理规模庞大且分布广泛的机队。
安全与火灾科学：面向“最坏情况”的设计
公众对UAM大规模应用的接受度，取决于“最坏情况”而非“最佳情况”。因此，NFPA 855和UL 9540A标准在垂直起降场设计中占据重要地位。UL 9540A的大规模火灾蔓延测试数据为消防官员提供了依据，便于设定用于缓冲电网并实现快速周转的固定存储系统的间隔距离、通风要求及灭火策略。[14]
工程人员需在电池室中集成强大的环境保护措施，包括气体检测系统、在允许的情况下安装泄爆板、避免空气回流至公共区域的通风管道设计，以及故障安全充电机制。这些流程从一开始就需要具备可追溯性，包括带时间戳的充电曲线、连接器状态以及电池管理系统（BMS）事件记录，以便在灾难发生时仍能查明根本原因，并据此有效改进后续设计。
规模化推进之路
随着UAM系统在首批试点城市推出，预计初期仅会在少数几条航线上提供有人驾驶的定时航班服务，其定价似乎更接近高端网约车而非私人航空。在迪拜和阿布扎比，首批航线将兼作“实验平台”，用于对运营流程、乘客处理及多式联运衔接进行压力测试。在美国，2028年夏季奥运会的观众或将有机会搭乘空中出租车前往赛场。Archer Aviation计划在洛杉矶部署其“午夜”eVTOL机队，用于运送乘客和应急救援人员。[15]
结语
当城市空中交通不再是新鲜事物时，它便会取得成功。只有当eVTOL飞机的起降变得与客机一样司空见惯时，UAM系统才具备大规模推广的条件。未来三到五年，重点将不再是天马行空的新型原型机，而是标准、基础设施和信任的整合。
本文改编自《Engineer the Sky – The Tech Between Us》，并由Microsoft 365 Copilot辅助生成。
参考资料
[1]https://www.eveairmobility.com/alt-air-teams-up-with-eve-air-mobility-and-skyports-infrastructure-to-advance-electric-aviation-in-new-south-wales-and-queensland/; https://www.helihub.com/2026/03/09/skydrive-completes-first-demo-flights-in-tokyo/
[2] https://www.aerotime.aero/articles/joby-evtol-aircraft-flight-expo-2025-japan; https://www.jobyaviation.com/news/joby-ana-holdings-kickoff-next-phase-of-air-taxi-development-in-japan-with-public-flight-demonstration-at-the-expo-2025-osaka-kansai-japan
[3] https://www.ainonline.com/aviation-news/futureflight/2025-11-12/abu-dhabi-airports-and-skyports-confirm-vertiport-plans
[4] https://www.sandiegocounty.gov/content/dam/sdc/pds/ceqa/Soitec-Documents/Final-EIR-Files/references/rtcref/ch2.6/2014-12-19_NPS2007.pdf
[5] https://newatlas.com/aircraft/nasa-joby-evtol-noise/
[6] https://ehs.yale.edu/sites/default/files/files/decibel-level-chart.pdf
[7] https://docs.nrel.gov/docs/fy24osti/86245.pdf
[8] https://www.anl.gov/sites/www/files/2023-03/MCS_FAQs_Final_3-13-23.pdf
[9] https://www.faa.gov/media/80526
[10] https://www.faa.gov/newsroom/MOSAIC_Final_Rule_Issuance.pdf
[11] https://www.easa.europa.eu/en/document-library/product-certification-consultations/special-condition-vtol
[12] https://www.faa.gov/sites/faa.gov/files/Urban%20Air%20Mobility%20%28UAM%29%20Concept%20of%20Operations%202.0_1.pdf
[13] https://www.supernal.aero/media/documents/Chakrabarty_Hosagrahara_Lei-Design_of_UAM_Network_and_Ecosystem.pdf
[14] https://www.ul.com/services/ul-9540a-test-method
[15] https://la28.org/en/newsroom/archer-selected-as-official-air-taxi-provider-of-la28-games.html
该发布文章为独家原创文章，转载请注明来源。对于未经许可的复制和不符合要求的转载我们将保留依法追究法律责任的权利。
