eVTOL飞机：技术挑战、应用机遇和运动的作用

​最近，航空业的嗡嗡声围绕着电动空中出租车、空中拼车、无人驾驶航空货物运送等。这些概念都依赖于一类称为eVTOL的飞机，eVTOL是电动垂直起降的缩写。

与直升机类似，但没有噪音和排放，eVTOL可以在不需要简易机场的情况下飞行、悬停和降落，为多功能的新交通工具扫清了道路。由于许多eVTOL处于设计和概念验证阶段，这些轻型、可持续的飞机还没有起飞，但当它们起飞时，它们肯定会极大地改变航空业。

eVTOL飞机市场有望快速增长。eVTOL为城市空中交通、供应链效率、应急响应等提供了新的机会。这就是为什么许多eVTOL制造商已经在竞争中，以在商业、民用和军事市场取得成功。

技术挑战

eVTOL是一种新型的交通工具。由于eVTOL使用电动机，因此与带有内燃机动力旋翼的直升机相比，eVTOL的设计可以更加灵活。例如，许多eVTOL设计中都内置了电机，允许机翼移动，以便螺旋桨将飞行器抬离地面，然后向前旋转以推动飞行器向目的地推进。运动对于这些飞机的设计至关重要，因为机翼结构会发生变化以垂直或水平移动飞行器。

除了为螺旋桨提供动力的电机外，eVTOL还需要一种非常特殊类型的电动机来定位电力推进系统，并移动控制飞机航向和姿态的副翼、方向舵和升降舵。可能需要十几个或更多的电机，因此非常重视紧凑、轻便、强大的电机技术，这些技术不会给飞机带来不必要的重量或影响其空气动力学设计。这些要求要求无框电机具有非常高的扭矩密度，并可根据每种应用的确切性能和规格进行定制。

随着制造商接受设计有效模型然后批量生产的挑战，他们将需要工程合作伙伴，他们可以原型化和生产经过优化的电动机，以驱动控制机翼和螺旋桨方向、飞行控制面和其他系统的执行器系统。一旦设计完成，eVTOL制造商还需要相信他们的运动供应商能够快速、经济高效地扩大这些专用电机的生产规模，以满足需求。

申请机会

eVTOL可能会变得司空见惯，并经常用于以灵活和节能的方式运送人员和货物，以补充固定翼飞机和地面运输模式。随着大型航空公司、货运公司和数十家新的初创公司投资这些不需要跑道或道路的小型电动飞机，他们设想更好地服务客户，同时支持环保计划、克服道路拥堵、提高运营效率并创造新的收入来源。

例如，想象一下，能够将乘客从纽约的约翰·肯尼迪机场（John F. Kennedy airport）运送到拉瓜迪亚机场（LaGuardia）转机，这是一次短途旅行，乘坐铁路或拥挤的道路需要一个小时，但乘坐eVTOL不到10分钟。或者想象一下，在几分钟内将零售商品、备件和其他货物直接从仓库运送到大城市的任何地方，而不会出现交通延误。

虽然 eVTOL 的主要目标是快速安全地运送人员和货物，但另一个关键优势是它们的效率。大多数地面运输仍然以化石燃料为基础，并将持续数年。交通拥堵成倍恶化地面车辆造成的污染。涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨飞机和其他基于化石燃料的飞机——除了受到简易机场需求的限制外——生产成本高昂、噪音大，而且它们的排放对当地空气质量和全球气候造成有据可查的危害。

相比之下，电动飞机为公司提供了一个新的和独特的机会，可以在更灵活的路线上提高速度和效率，最长可达100英里左右，而不会破坏环境。

eVTOL的机会正在为制造商提供动力，但主要国际航空当局尚未发布最终法规。预计 eVTOL 要到2025 年才能在商业上飞上天空，2028 年在城市地区飞上天空;但是，为了让这些飞机届时准备就绪，制造商今天需要努力设计它们并发展有效和高效地制造它们的能力。

要进入市场，需要证明eVTOL可以安全运行。制造商正在寻找可靠的产品和产品，包括专用的无框电机，这些电机可最大限度地减少重量和尺寸，以适应特定的安装足迹，同时最大限度地提高扭矩密度和运行可靠性。eVTOL设计人员和制造商还需要知道，他们的电机供应商提供一致的产品质量和可靠性、长期的制造能力以及可持续的长期工程支持。

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审核编辑 黄宇