eVTOL的未来路径:设计优化视角
先进城市空中交通的快速发展,特别是电动垂直起降(eVTOL)飞机,需要涉及未来城市空中交通生态系统的跨学科方法。运营成本效率、监管方面、可持续性和环境兼容性应直接纳入飞机的概念设计以及运营和监管策略中。在本工作中,我们应用了一个多学科设计优化框架,用于eVTOL飞机的概念设计。该框架在通用任务中优化eVTOL飞机的传统设计元素,并整合运营成本和基于能量和电池的排放模型,以捕捉所设计系统的可持续性激励。我们引入了一个新颖的指标,即跨运输性能指标(FoM),以比较优化的eVTOL系统与各种竞争的公路、铁路和航空运输模式在可持续性、成本和旅行时间方面的表现。该框架结合了监管、技术和运营约束,以评估四种不同的利益相关者中心配置:利润最大化、成本最小化、环境影响最小化和FoM优化设计。结果突出了在设计过程中整合多个运营学科的重要性,同时强调了运营商、监管机构和社会的不同优先事项。(预印本;同行评审状态请核对原文。)