日本JAXA研究提出通过操作体积约束VFR飞行以整合低空空域
日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的一项研究提出,通过将VFR飞行限制在精心设计的四维操作体积内,可在低空空域实现VFR与无人机、eVTOL等的协同运行。研究基于实际飞行测试,验证了操作体积约束的有效性,为低空空域整合提供了技术路径。
推荐理由:该研究提出通过操作体积约束VFR飞行以实现低空空域整合,为eVTOL和无人机在复杂空域中的协同运行提供了技术路径,对空管系统设计和适航审定标准具有参考价值。
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日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的一项研究提出,通过将VFR飞行限制在精心设计的四维操作体积内,可在低空空域实现VFR与无人机、eVTOL等的协同运行。研究基于实际飞行测试,验证了操作体积约束的有效性,为低空空域整合提供了技术路径。
推荐理由:该研究提出通过操作体积约束VFR飞行以实现低空空域整合,为eVTOL和无人机在复杂空域中的协同运行提供了技术路径,对空管系统设计和适航审定标准具有参考价值。
Electric vertical takeoff and landing (eVTOL) aircraft manufacturers await numerous pre-orders for eVTOLs and expect demand for such advanced air mobility (AAM) aircraft to rise dramatically soon. However, eVTOL manufacturers (EMs) cannot commence mass production of commercial eVTOLs due to a lack of supply chain planning for eVTOL manufacturing. The eVTOL supply chain differs from traditional ones due to stringent quality standards and limited suppliers for eVTOL parts, shortages in skilled labor and machinery, and contract renegotiations with major aerospace suppliers. The emerging AAM aircraft market introduces uncertainties in supplier pricing and capacities, eVTOL manufacturing costs, and eVTOL demand, further compounding the supply chain planning challenges for EMs. Despite this critical need, no study has been conducted to develop a comprehensive supply chain planning model for EMs. To address this research gap, we propose a stochastic optimization model for integrated supply chain planning of EMs while maximizing their operating profits under the abovementioned uncertainties. We conduct various numerical cases to analyze the impact of 1) endogenous eVTOL demand influenced by the quality of eVTOLs, 2) supply chain disruptions caused by geopolitical conflicts and resource scarcity, and 3) high-volume eVTOL demand similar to that experienced by automotive manufacturers, on EM supply chain planning. The results indicate that our proposed model is adaptable in all cases and outperforms established benchmark stochastic models. The findings suggest that EMs can commence ma(预印本;同行评审状态请核对原文。)
研究人员开发了一种基于事件驱动的低功耗无线系统,用于先进空中交通(AAM)的结构健康监测。该系统通过物理传感器线断裂触发硬件中断,结合多种节能技术,显著降低了功耗和传输时间。测试显示,系统在传感器断开后唤醒和中断服务程序(ISR)的延迟为58.80微秒,电池寿命预计可达13.2个月。
FAA 已定义 ACAS X 新一代避撞系统以适应混合空域,eVTOL 运营商应确保空域信息一致并建立自动避让机制。TCAS 在高密度空域中提供独立安全层,但需与运行程序结合以提升整体安全性。行业需关注早期冲突预警而非仅依赖 RA 干预。
变革性的电动垂直起降(eVTOL)飞行器在过去十年中因其高效的翼载巡航能力和对地面基础设施的依赖减少而受到广泛关注。然而,这些飞行器的控制系统设计仍然具有挑战性,因为它们必须在多个飞行阶段中运行,每个阶段都有不同的主导动态。如果未加以解决,这种复杂性将显著增加飞行员的工作负担,因此推动了多阶段飞行操作的飞行员控制系统开发。简化的飞行操作概念为减少飞行员工作负担提供了一种有前景的策略。本研究提出了eVTOL飞机的一种新型飞行员控制系统设计与实现,并通过配备主动力反馈侧杆的全动模拟器上的串联倾斜翼飞机模拟进行验证。该系统在特定飞行阶段为飞行员提供触觉反馈,支持直观控制。所提出的方案通过利用可用的自由度实现了无缝过渡和多阶段飞行操作。此外,还提出了一种基于最优控制的方法作为评估指令滤波器引起的性能损失和操纵器活动的指标。结果表明,所提出的指令滤波器与闭环系统相比不会显著增加任务持续时间,而主动侧杆有助于减少操纵器活动。(预印本;同行评审状态请核对原文。)
电动推进预计将在先进空中交通(AAM)的可持续发展中发挥重要作用。然而,电池的有限能量密度促使需要在飞行过程中最小化能耗。本文研究了全电动飞机在稳定巡航飞行中的最小总能耗问题。该问题被表述为一个最优控制问题,其中巡航空速和最终巡航时间是优化变量。电池供电电压被建模为电池电量的仿射函数。利用庞特里亚金最小原理推导出最优性的必要和充分条件,从而得到巡航空速和最终巡航时间的闭式表达式。还推导了额外的分析条件,以确定全电动运行是否可行,其中之一是必须有足够的电荷。基于BETA Technologies CX300全电动飞机和一个代表性AAM场景的数值模拟展示了飞机重量、巡航高度、电气系统效率和初始电池电量如何影响最优空速和全电动巡航的可行性。(预印本;同行评审状态请核对原文。)
本研究提出了一种利用先进的计算流体力学(CFD)模拟和强制振荡测试对飞行器过渡阶段动态气动导数进行全面评估的方法。研究分析了两个案例:三维战斗机(标准动态模型,SDM)和UT24 eVTOL模型。通过谐波振荡技术分析从垂直悬停到前向巡航的过渡阶段,以捕捉非稳态气动载荷和力矩。网格敏感性研究和多区域网格策略确保了模拟的准确性,而ANSYS Fluent有限体积求解器和耦合压力速度算法提供了高保真度的结果。动态导数来源于攻角、飞行路径和旋转运动的变化,实验和数值数据验证了该方法。研究结果为稳健控制设计和稳定性分析提供了有价值的见解,支持未来城市空中交通和航空航天工程的发展。总体而言,该方法在优化飞行器关键过渡阶段性能方面展现出巨大的潜力。这些结果为未来创新奠定了基础(预印本;同行评审状态请核对原文。)
在开发电动垂直起降飞行器(eVTOL)以满足飞行功率和能量需求的过程中,电池负载和热管理系统质量是一个持续的挑战。克服这一问题的一个可能策略是采用优化技术,以获得满足结构和热要求的轻量电池组。在本研究中,使用水平集拓扑优化方法对高能量密度圆柱形电池组的结构电池组进行了优化。使用高保真度电化学模型预测电池在给定eVTOL飞行剖面下的发热情况。然后将电池发热的最坏情况作为弱耦合稳态热力有限元模型中用于优化的源项。优化问题的目标是最小化热合规性和结构合规性的加权和,受体积约束。该方法通过不同权重集的数值示例进行了演示。不同权重导致的优化结果进行了比较、讨论和评估,使用热和结构性能指标。优化后的电池组拓扑结构接受了瞬态热有限元分析,以评估电池组的热响应。(预印本;同行评审状态请核对原文。)
AG3 Labs创始人Gavin Gardner凭借NASA大学学生研究挑战(USRC)经验,创立无人机公司并获美军合同。其团队曾获NASA两项资助,开发空中配送与激光供电无人机概念。公司现月产数千架无人机,业务拓展至军事训练领域。
马尔加莱将举办VERT-IGO项目活动,验证eVTOL和货运无人机在空域整合的可行性;计划在马尔加莱机场至马拉贝拉和马尔加莱港至阿尔梅里亚两条走廊进行演示飞行;项目旨在安全整合电动空中出租车和大型货运无人机进入现有空域。