低空经济eVTOL的春天,WEFLY蓄势待发

低空经济eVTOL的春天,WEFLY蓄势待发
2024年03月28日 15:02 投中网

关于WEFLY(齐飞航空)

WEFLY(齐飞航空)是由一群具有资深行业经验的航空专业人士,肩负发展中国新能源航空的使命而创立。借助数十年来在国内外传统民用载人航空业积累的宝贵经验和掌握的核心技术、中国新能源三电(电机、电控、电池)领域积累的雄厚技术优势和工业基础,通过建立一家中国自己的全球城市空中交通 (UAM) 公司来革新人类的生活方式。WEFLY计划设计、批量制造和运营一支电动垂直起降航空器 (eVTOL) 机队,服务于未来城市空中交通市场。

公司于2022年5月份在苏州正式成立,团队成员拥有世界和中国先进大型载人民用客机设计、制造、试飞、适航和运营经验,例如湾流(Gulfstream)G500、G650、G600、G700、G800大型公务机,庞巴迪(Bombardier)C系列(后空客A220)、Global系列,空客(Airbus)A350、A400,波音(Boeing)787、777X,中国商飞C919/ARJ21。WEFLY的愿景是在城市内和城市间创建一个新的空中移动平台,希望为所有人的每日出行方式增加一个新的维度,从根本上改变人们的生活。

在过去的一年多时间里,WEFLY展开了高规格、高质量、高安全性的工程样机研制和试飞工作。团队坚持独立设计和跨域融合理念,在国内外有实战经验的工程专家们的带领下,在中国科学院物理所、天目湖先进储能技术研究院、中国各大航空院校大学等科研机构合作下,WEFLY在电动飞机总体设计、气动分析、大推重比电动涵道推进系统、全复合材料飞机制造和工艺、高能量密度和高功率密度电池系统、高等级自动飞行控制算法、面向未来飞行员的简易飞行操作航电系统、高集成度硬件和飞行员在环实验室等领域取得重大突破,正在利用这架试验飞行器来建立一整套绿色电动航空设计、验证、试验、试飞体系。

图1:WEFLY流动和融合的高科技研究、交流、测试、集成于一体的办公环境

WEFLY WF-01 技术验证机介绍

WEFLY根据中国独特的城市群特点和当前中国航空产业现状,提炼出了中长期典型应用场景和相应飞行器顶级需求和技术路径,对飞机发展路线和总体设计反复论证,经过超大量的CFD仿真、飞机性能计算、和多桨叶动力试验得出结论:在短期内,WEFLY将选择纯电复合翼飞机布局实现垂起和前飞,采取传统飞机气动外形、结构设计和自动飞控路线,在电动化领域和软件定义飞机领域(Software Defined Aircraft)创新,在复杂系统高度集成和试飞安全飞行领域磨练。WEFLY选择了500kg起飞重量作为首架样机(WF-01)基本指标。由公司自主设计、自主工艺、高度参与制造,已经完成飞机总装,铁鸟台测试,和试飞。后期计划使用该样机作为自研电池系统、自研飞行控制系统、自研电动涵道风扇推力系统的测试平台。

图2: WEFLY技术验证机WF-01

(高推重比电动涵道风扇动力和垂起开放桨复合翼- 上单翼和传统水平尾翼总体布局 - 100+KM航程 –220KMPH巡航速度@300米巡航高度- 高升阻比翼型和低噪音桨叶设计)

WEFLY在电芯和电动力体系的突破

WEFLY深知航空器研制是一个庞大且复杂的系统工程,需要从最顶层提炼飞行器要求并依照层级逐级分解要求到飞机总体、气动、结构、动力、控制、电力、电子、软件等各大系统,再由大系统直至最底层零件、部件、电子元器件或者软件代码。凭借以往团队成员的直升机城市运营经验,通过与国际和国内著名交通调研机构合作,得出了城市交通运营需求,并展开传统飞机行业的瀑布式需求分解和深层次挖掘,在每一层级需求设计各种方法包括实验和测试进行验证,这样才能保证需求的正确性和完整性。

WEFLY围绕每一个顶层要求已经推导或正在推导出数百甚至数千个航空相关的系统、子系统、部件的要求,包括设计、制造、适航和未来运营要求。在推导过程中,发现绝大部分飞机难点都指向了电动力系统(Electrical Propulsion Systems- EPS):

WEFLY在选定第一款高放电倍率和相对高能量密度电芯甄选后,对正负极材料进行了试研制和分析,确定了电池正负极关键技术要求,对多款电芯进行了长达6个月飞行任务相关测试和数学仿真建模,最终完成了电芯SOC实时预测和电池动力系统集成工作。2023年,WEFLY与中国科学院物理所和天目湖先进储能技术研究院签订正式合作合同,联合研制专门针对eVTOL需求的电芯,目前在稳步推进,这一合作将为WEFLY在未来适航、量产和运营提供最可靠的保障!

WEFLY在电动力系统上做出了很多尝试,包括旋翼动力系统、电动涵道风扇动力系统、高功率电机控制系统和高电分配系统,很多系统设计和测试装置都属于自主设计,然后全球供应商摸底和软硬件定制甚至自己研发,从第一代到第二代系统迭代,配备了从电机、桨叶、涵道结构体、电机整流结构体和各种级别动力测试台架 (从传感器到高压电源到信号采集),实现了完备的电动力测试能力。

图4: WEFLY电动涵道风扇以及电动力测试台架

WEFLY在适航认证的积累

从莱特兄弟第一次正式通过飞机形式升空,现代航空已经走过了120年,每一次动力能源体系的革新都给航空带来整个行业的洗牌和阶段性提升,新能源的应用一定会再次带动航空产业和适航标准的变革。回顾历史,每次真正有价值的被世人所认可的适航标准都来源于产品工程开发和飞机安全运营,所以适航标准的建立实际来源于不断的失败和教训总结,而并非纯粹理论、纸面计算或者所谓的“流程”。目前对于电动航空领域,FAA、EASA和中国民航从技术、分析、试验、运营等各个阶段都基本出于同一起跑线,中国在动力电池制造和安全数据已经超越了欧美,所以中国在电动适航标准上是有优势的,但是也必须认识到适航标准建立须围绕实际应用场景。WEFLY认为适航真正考验的就是对飞机运行条件和飞机每方面性能的深刻认知和绝对理解,而绝非模仿外部的一些飞行功能或形状,更不是硬搬适航条例。

在这种新兴行业里,传统载人航空器研发、试飞和运营经验和有历史沉淀的各种风险管理机制将成为WEFLY最大亮点。WEFLY团队核心成员具备各种飞机适航,包括固定翼和直升机(23,25,27,和29部)第一手FAA适航经验和从0开始建设有效率的工程质量体系的经历,这些经验是巨大的无形资产。所以WEFLY从工程验证机就考虑到很多关键的技术验证方法其实来自于无数系统和子系统级别的测试和实际飞行小时的积累。WEFLY在苏州自研和建立了复合材料结构测试、高倍率电芯测试平台、大功率电机测试平台、大载荷飞机级别动力测试台架、完整的飞机航电、飞控和电池管理软硬件系统集成模拟平台,完成了从零部件到子系统到飞机层面的集成和测试。在江苏省常州溧阳市政府领导大力支持下, WEFLY与天目湖(长荡湖)通用机场正式签订入场仪式,并联合天目湖先进储能技术研究院,中国科学院物理所以机场为中心依托溧阳动力电池产业群研制专属eVTOL应用电芯。

图5: WEFLY-WELAB 实验室、系统测试和飞机试验能力

WEFLY展望未来

正如《中国绿色航空制造业发展纲要(2023-2035)》所强调的,绿色航空需要一个完整且由市场应用导向的产业链和体系,需要一个多企业跨领域协同和高效创新机制,需要一群多学科交叉和复合型人才队伍,也需要国家配套的标准规范、适航审定、安全监管和地面基础设施体系,一定要吸取美国七八十年代城市航空几乎消失而蓝色起源(Blue Origin)与SpaceX民营航天公司却能与国家机构和原有传统航天企业一起蓬勃发展的经验和教训:聚焦核心,共同创新,加强合作,合理竞争,安全发展。

关于WEFLY齐飞航空:

我们是一群紧密协作的航空专业人士和爱好者,肩负着持久地使命,借助航空和电气化的力量,通过建立一家具有中国血统的全球城市空中交通 (UAM) 公司来革新人们的生活方式。我们设计、制造和运营一支特别制造的分布式电力推进垂直起降 (eVTOL) 飞机机队,以服务于这个巨大的全球万亿美元市场。在 WEFLY,我们的目标是在城市的中创建一个新的空中移动平台。我们希望为所有人的每日出行方式增加一个新的维度 (3D)。这将从根本上改变人类的生活。

We are a tight knit group of aviation professionals and enthusiasts on an enduring mission to leverage the power of aviation and electrification to revolutionize the way people live their lives by building a global urban air mobility (UAM) company with Chinese roots. We design, manufacture, and operate a fleet of purposely built Distributed Electric Propulsion Vertical Takeoff and Landing (eVTOL) aircraft to serve this massive global trillion-dollar market. At WEFLY, our ultimate goal is to create a new urban mobility platform in the sky. We want to add one more dimension (3D) to everyone's daily mode of transportation. This will change our life fundamentally.

联系方式:

hello@wefly.ai

(文中图片为WEFLY版权所有)

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