英国Samad项目进展与分析

中国航空报讯：日益严峻的环保要求，迫使科技和工业领域必须对飞行器的设计做出变革，用混合电推进或纯电力推进等清洁动力取代燃油推进可以说是最根本的变革。然而，如果上述两种方案不解决电池密度、功率等难题，就无法在大型商用飞机上得到推广应用。这也是为什么在过去的几年里，层出不穷的小型私人飞行器设计方案普遍采用混合电推进、纯电力推进技术的一个重要原因。另外，从华尔街流行扩散的丰富多样的金融产品为初创公司提供了更多的融资渠道，使得一些新兴公司纷纷将私人飞行器作为商业突破口，积累资本之后谋求在商业航空领域拥有一席之地。

E-VTOL初创公司的香饽饽

Samad宇航是英国一家航空领域的初创公司，整个初创团队总计9个人，其中包括4人的管理团队和5人的顾问团队。管理团队包括首席执行官、首席技术专家、首席工程师和商务总监，顾问团队则分别负责气动力学、飞机设计、融资、市场开发等。

目前，Samad宇航公司正在全力推进其e-Starling混合电动垂直起降（e-VTOL）飞行器研制项目。目前，该项目首架1/2比例试验样机的制造工作已经进入尾声，计划在今年9月完成首飞。作为一款采用全复合材料制造，定位为6座级的“空中出租车”，实现首飞将是e-Starling项目的一个重大里程碑。该项目计划在2025年取得适航证并投入运营。

为了尽可能多地验证和储备技术，Samad公司将制造2架1/2比例的技术验证机，目前首架机已经开始在该公司位于克兰菲尔德的基地进行总装，技术验证机翼展8.5米，机长7.5米，并将于今年9月初开始地面测试。据Samad公司创始人、首席执行官赛义德·莫塞尼介绍，地面测试对于整个项目尤为重要，除了要测试各个子系统的可靠性之外，更重要的是在验证机测试各子系统作为一个整体进行工作的可靠性。

按照Samad公司最初制定的计划，他们将在今年第一季度进行e-Starling的1/2缩比模型的地面系留试验，完成系留试验之后再进行常规起降与垂直起降等飞行试验。然而，由于新冠肺炎疫情导致的进度拖延，计划节点不得不相应后延。今年9月投入测试的第一架1/2比例技术验证机，将主要用于常规起降模式的测试，11月投入使用的第二架1/2比例技术验证机将主要担负垂直起降试飞。两架技术验证机同时投入测试，并分别担负不同飞行模式的测试任务，一则是要在试飞中证明e-Staring兼具固定翼飞机和直升机的双重优势，具有出色的整体性能，二则Samad公司要在尽可能短的时间内完成验证机的试飞，为后续全尺寸原型机的测试节省时间，因为在Samad公司看来，e-Starling的适航取证时间非常紧迫。就世界范围来看，尽管很多国家都在开展e-VTOL类“空中出租车”项目的研究，各国研制中的该类项目总数近百个，但是截至目前还没有一个项目获得适航证投入运营。也就是说，在e-VTOL类飞行器适航取证的过程中，根本没有成熟的经验可供借鉴，所有公司都在摸索前进，所以像Samad公司一样，为适航取证留出足够的测试时间也是明智之举。

2架1/2比例验证机载测试过程中获得的有效数据，将全部用于改进和优化全尺寸原型机的设计，Samad计划在2021年完成e-Starling项目的全部设计工作。在这之后，Samad将制造3架全尺寸原型机，并在2023年实现首架原型机首飞。如果上述工作进展顺利，e-Starling的适航取证工作将于2024年下半年完成。2025年，首批e-Starling将正式交付客户运营。

据Samad公司透露，他们有可能会选择Garmin公司作为项目的航电系统供应商，而发动机供应商将会从GE、霍尼韦尔、赛峰或者加普惠等多个全球知名公司中选择。

融资共同的难题

按照Samad的定位，e-Starling是一款在城市上空运营的快捷、高效、零排放的新型交通工具，可以用作空中出租车，VIP运送，同时也可以面向企业用户用作空中通勤工具，还可以用作空中救护车。据Samad透露，e-Starling进入市场之后的单价在650万美元左右，其最大速度不超过480千米/时，最大航程650千米。

与其他同类的e-VTOL飞行器相比，采用6座布局的e-Starling的外形设计和推进系统布局颇具特色。该机在气动外形上更偏向于常规固定翼飞行器，翼身融合加单垂尾设计，其推进系统包括一台主发动机和5个电动风扇：2个风扇与机身垂直安装在机翼后缘提供主要的推力，同时这种布局可以提高机翼的升力；2个风扇内嵌式水平安装在机身两侧，主要用作垂直起降时提供升力；另外一个安装在垂尾后侧，主要用于飞机从悬停模式向水平飞行模式过渡时提供必要的推力，以避免飞机失速。

对于类似于Samad这类进入私人飞行器领域的初创公司来讲，获得充足的资金支持是最大的难题。该公司希望通过私人投资、英国政府的资金支持、市场融资，以及销售Q-Starling等方式，为e-Starling项目总计融资1.6亿美元。Q-Starling是该公司正在开发的另一款双座混合动力飞行器，今年9月完成初步设计，此后将制造2架试飞原型机，并于2021年开始地面测试和飞行测试。由于Q-Starling的定位是私人飞行器，主要面向个人飞行市场，所以其设计、测试和适航取证都要比同时面向私人和商用市场的e-Starling要快一些。按照Samad公司的计划，Q-Starling将于2022年投入市场，市场价格在200万美元左右，其销售收入将用作e-Starling的后续研制资金。

Q-Starling将采用全复合材料机身，尽量减轻机身重量，采用混合动力设计也是降低对地面充电设备等基础设施的依赖。在Q-Starling 最初的设计中，气动和动力系统布局与e-Starling颇为相似，同样采用5个电动风扇，其中2个安装在机翼后缘，用于巡航过程中提供推力；2个水平嵌入机体两侧，用于提供垂直起降时的升力；1个安装在机尾，用于提供补充推力。在后来的改进设计中，Q-Starling的外形发生了变化，机身中间内嵌一个风扇用于垂直起降，尾部垂直安装一个风扇用于巡航时提供推力，另外自己两侧机翼和机头位置个安装一个小型风扇，用于飞行器悬停时的方向和稳定控制。不过，与e-Starling相同的是，两种机型的风扇采用全电力推进，由涡轮发动机带动发电机为风扇提供动力，并为电池充电，整个混合动力系统的功率约为200千瓦。相比较而言，尺寸更大的e-Starling的混合动力系统的功率将超过750千瓦。

以“项目养项目”是否可行

Samad公司将Q-Starling定位为面向高净值人群，比如为法拉利、兰博基尼、宾利车主提供另一种豪华的出行方式。同时，Q-Starling还可以用作空中救护平台。Q-Starling的巡航速度为450千米/时，最大航程约为640千米。在针对市场进行的调研中，“高净值人群对于Q-Starling私人飞行器的需求非常强烈，潜在的客户和运营商都希望产品能尽快上市。”

很明显，在商业模式上，Samad公司采用的是“以项目养项目”的模式，即先开发技术含量相对较低，能够快速进入市场的项目，同时在市场上快速确立品牌，后用项目的收入支撑后续的型号。在Samad公司的开发计划中，除了e-Starling和Q-Starling之外，还有尺寸更大的10座级Starling Jet。不过，e-Starling是该公司当前最重要的项目，只有在该项目的设计工作完成之后，Starling Jet的研制才可能会启动，也就是至少要等到两年之后。在这之前，Samad公司要先完成对于此级别新概念飞行器的市场调查，包括市场定位、潜在的市场需求等，Starling Jet项目的研制费用将不会低于6.5亿美元，这些都需要到市场上去融资，另外还有赖于e-Starling和Q-Starling的市场销售情况。在Samad的时间表中，首架Starling Jet原型机将在2025也就是e-Starling适航取证的当年开始组装生产，2027年获得认证并投入使用。

2019年，欧洲航空安全局（EASA）发布了针对eVTOL类飞行器的适航审定框架文件，针对多旋翼、倾转翼、倾转涵道风扇、混动、电动等新型垂直起降机型有了适航框架指导，该新政策收益最大的就是之前一直存在适航空白的电动垂直起降机型（eVTOL）。EASA也成为全球范围内第一个发布eVTOL适航审定正式政策的民航管理机构，这也意味着欧洲正在加快eVTOL类飞行器市场运营的布局和推进，希望在这个更为细分的市场快人一步。

中国航空报讯：日益严峻的环保要求，迫使科技和工业领域必须对飞行器的设计做出变革，用混合电推进或纯电力推进等清洁动力取代燃油推进可以说是最根本的变革。然而，如果上述两种方案不解决电池密度、功率等难题，就无法在大型商用飞机上得到推广应用。这也是为什么在过去的几年里，层出不穷的小型私人飞行器设计方案普遍采用混合电推进、纯电力推进技术的一个重要原因。另外，从华尔街流行扩散的丰富多样的金融产品为初创公司提供了更多的融资渠道，使得一些新兴公司纷纷将私人飞行器作为商业突破口，积累资本之后谋求在商业航空领域拥有一席之地。

E-VTOL初创公司的香饽饽

Samad宇航是英国一家航空领域的初创公司，整个初创团队总计9个人，其中包括4人的管理团队和5人的顾问团队。管理团队包括首席执行官、首席技术专家、首席工程师和商务总监，顾问团队则分别负责气动力学、飞机设计、融资、市场开发等。

目前，Samad宇航公司正在全力推进其e-Starling混合电动垂直起降（e-VTOL）飞行器研制项目。目前，该项目首架1/2比例试验样机的制造工作已经进入尾声，计划在今年9月完成首飞。作为一款采用全复合材料制造，定位为6座级的“空中出租车”，实现首飞将是e-Starling项目的一个重大里程碑。该项目计划在2025年取得适航证并投入运营。

为了尽可能多地验证和储备技术，Samad公司将制造2架1/2比例的技术验证机，目前首架机已经开始在该公司位于克兰菲尔德的基地进行总装，技术验证机翼展8.5米，机长7.5米，并将于今年9月初开始地面测试。据Samad公司创始人、首席执行官赛义德·莫塞尼介绍，地面测试对于整个项目尤为重要，除了要测试各个子系统的可靠性之外，更重要的是在验证机测试各子系统作为一个整体进行工作的可靠性。

按照Samad公司最初制定的计划，他们将在今年第一季度进行e-Starling的1/2缩比模型的地面系留试验，完成系留试验之后再进行常规起降与垂直起降等飞行试验。然而，由于新冠肺炎疫情导致的进度拖延，计划节点不得不相应后延。今年9月投入测试的第一架1/2比例技术验证机，将主要用于常规起降模式的测试，11月投入使用的第二架1/2比例技术验证机将主要担负垂直起降试飞。两架技术验证机同时投入测试，并分别担负不同飞行模式的测试任务，一则是要在试飞中证明e-Staring兼具固定翼飞机和直升机的双重优势，具有出色的整体性能，二则Samad公司要在尽可能短的时间内完成验证机的试飞，为后续全尺寸原型机的测试节省时间，因为在Samad公司看来，e-Starling的适航取证时间非常紧迫。就世界范围来看，尽管很多国家都在开展e-VTOL类“空中出租车”项目的研究，各国研制中的该类项目总数近百个，但是截至目前还没有一个项目获得适航证投入运营。也就是说，在e-VTOL类飞行器适航取证的过程中，根本没有成熟的经验可供借鉴，所有公司都在摸索前进，所以像Samad公司一样，为适航取证留出足够的测试时间也是明智之举。

2架1/2比例验证机载测试过程中获得的有效数据，将全部用于改进和优化全尺寸原型机的设计，Samad计划在2021年完成e-Starling项目的全部设计工作。在这之后，Samad将制造3架全尺寸原型机，并在2023年实现首架原型机首飞。如果上述工作进展顺利，e-Starling的适航取证工作将于2024年下半年完成。2025年，首批e-Starling将正式交付客户运营。

据Samad公司透露，他们有可能会选择Garmin公司作为项目的航电系统供应商，而发动机供应商将会从GE、霍尼韦尔、赛峰或者加普惠等多个全球知名公司中选择。

融资共同的难题

按照Samad的定位，e-Starling是一款在城市上空运营的快捷、高效、零排放的新型交通工具，可以用作空中出租车，VIP运送，同时也可以面向企业用户用作空中通勤工具，还可以用作空中救护车。据Samad透露，e-Starling进入市场之后的单价在650万美元左右，其最大速度不超过480千米/时，最大航程650千米。

与其他同类的e-VTOL飞行器相比，采用6座布局的e-Starling的外形设计和推进系统布局颇具特色。该机在气动外形上更偏向于常规固定翼飞行器，翼身融合加单垂尾设计，其推进系统包括一台主发动机和5个电动风扇：2个风扇与机身垂直安装在机翼后缘提供主要的推力，同时这种布局可以提高机翼的升力；2个风扇内嵌式水平安装在机身两侧，主要用作垂直起降时提供升力；另外一个安装在垂尾后侧，主要用于飞机从悬停模式向水平飞行模式过渡时提供必要的推力，以避免飞机失速。

对于类似于Samad这类进入私人飞行器领域的初创公司来讲，获得充足的资金支持是最大的难题。该公司希望通过私人投资、英国政府的资金支持、市场融资，以及销售Q-Starling等方式，为e-Starling项目总计融资1.6亿美元。Q-Starling是该公司正在开发的另一款双座混合动力飞行器，今年9月完成初步设计，此后将制造2架试飞原型机，并于2021年开始地面测试和飞行测试。由于Q-Starling的定位是私人飞行器，主要面向个人飞行市场，所以其设计、测试和适航取证都要比同时面向私人和商用市场的e-Starling要快一些。按照Samad公司的计划，Q-Starling将于2022年投入市场，市场价格在200万美元左右，其销售收入将用作e-Starling的后续研制资金。

Q-Starling将采用全复合材料机身，尽量减轻机身重量，采用混合动力设计也是降低对地面充电设备等基础设施的依赖。在Q-Starling 最初的设计中，气动和动力系统布局与e-Starling颇为相似，同样采用5个电动风扇，其中2个安装在机翼后缘，用于巡航过程中提供推力；2个水平嵌入机体两侧，用于提供垂直起降时的升力；1个安装在机尾，用于提供补充推力。在后来的改进设计中，Q-Starling的外形发生了变化，机身中间内嵌一个风扇用于垂直起降，尾部垂直安装一个风扇用于巡航时提供推力，另外自己两侧机翼和机头位置个安装一个小型风扇，用于飞行器悬停时的方向和稳定控制。不过，与e-Starling相同的是，两种机型的风扇采用全电力推进，由涡轮发动机带动发电机为风扇提供动力，并为电池充电，整个混合动力系统的功率约为200千瓦。相比较而言，尺寸更大的e-Starling的混合动力系统的功率将超过750千瓦。

以“项目养项目”是否可行

Samad公司将Q-Starling定位为面向高净值人群，比如为法拉利、兰博基尼、宾利车主提供另一种豪华的出行方式。同时，Q-Starling还可以用作空中救护平台。Q-Starling的巡航速度为450千米/时，最大航程约为640千米。在针对市场进行的调研中，“高净值人群对于Q-Starling私人飞行器的需求非常强烈，潜在的客户和运营商都希望产品能尽快上市。”

很明显，在商业模式上，Samad公司采用的是“以项目养项目”的模式，即先开发技术含量相对较低，能够快速进入市场的项目，同时在市场上快速确立品牌，后用项目的收入支撑后续的型号。在Samad公司的开发计划中，除了e-Starling和Q-Starling之外，还有尺寸更大的10座级Starling Jet。不过，e-Starling是该公司当前最重要的项目，只有在该项目的设计工作完成之后，Starling Jet的研制才可能会启动，也就是至少要等到两年之后。在这之前，Samad公司要先完成对于此级别新概念飞行器的市场调查，包括市场定位、潜在的市场需求等，Starling Jet项目的研制费用将不会低于6.5亿美元，这些都需要到市场上去融资，另外还有赖于e-Starling和Q-Starling的市场销售情况。在Samad的时间表中，首架Starling Jet原型机将在2025也就是e-Starling适航取证的当年开始组装生产，2027年获得认证并投入使用。

2019年，欧洲航空安全局（EASA）发布了针对eVTOL类飞行器的适航审定框架文件，针对多旋翼、倾转翼、倾转涵道风扇、混动、电动等新型垂直起降机型有了适航框架指导，该新政策收益最大的就是之前一直存在适航空白的电动垂直起降机型（eVTOL）。EASA也成为全球范围内第一个发布eVTOL适航审定正式政策的民航管理机构，这也意味着欧洲正在加快eVTOL类飞行器市场运营的布局和推进，希望在这个更为细分的市场快人一步。