笔直起降场的概述及界说

发布时间：2023-12-16 11:41:57   来源：华体汇平台官网入口

  电动化、自动化、飞机规划、电池范畴等技能的开展和城市化交通拥堵现象日趋严重，促进城市空中交通（Urban Air Mobility，UAM）概念的构成，并有望成为一种新的交通方式和将交通服务提升到第三维度。2021年，美国联邦航空管理局（Federal Aviation Administration，FAA）将城市空中交通和区域空中交通（Regional Air Mobility，RAM）一同作为先进空中交通（Advanced Air Mobility，AAM）概念的子集，其间，RAM一般运用具有短距离起降（Short Take Off and Landing，STOL）才能的固定翼飞翔器，而在人口密度较高的城市内部区域的UAM概念大多运用具有笔直起降才能的电动力飞翔器（Electric Vertical Take Off and Landing，eVTOL）或氢动力飞翔器。

  传统直升机与新式飞翔器都具有笔直起降才能，因为两者在技能、基础设备、方针和社区承受等方面的差异和UAM按需移动交通、高吞吐量运转等特色，使得开发一个适宜的地上基础设备至关重要[1]，以便在高度受限的城市环境中高吞吐量安全运作。该基础设备最重要的包含飞机规划、方位和网络布局、地上拓扑结构、飞翔程序规划、通讯导航和监督（Communication,Navigation & Surveillance，CNS）设备、自动化的地上保护修理和运转（Maintenance,Repair&Operations，MRO）、能源供应、低空气象预报、消防救援等部分。

  尽管笔直起降场和传统直升机场不同，但在规划方面许多问题是类似的，例如，两者都需求必定地表、水上、高架（如楼顶）作为起降区域，规划相应的飞翔程序以及配套适宜的CNS、气象预报、修理、能源供应、视觉辅佐、应急消防等基础设备元素。这也是FAA曾经一向将与笔直起降场和直升机场相关研讨报告兼并在一同的原因[2]。

  （左图：1951年伦敦市中心直升机场；右图：2018年Uber Elevate笔直起降场规划方案）

  笔直起降场作为支撑eVTOL、氢动力等新式飞翔器起降运转的指定区域。早在1970年Allen和Simpson就研讨了笔直起降场的规划，并剖析了或许的飞翔甲板装备等，以及1991年FAA发布了一份题为 笔直起降场规划的咨询布告（Advisory Circular，AC）等，现在大部分有关UAM基础设备的规划都是在参阅机场、直升机场以及曾经的民用倾转旋翼（Civil Tilt Rotor，CTR）飞翔器规划的基础上进行拓宽的。尽管跟着与飞机运营有关新信息的剖析渐渐的变多，笔直起降场规划规范或攻略也会随之更新，依据空间布局最重要的包含停机坪、登机口、滑行道3个根本空侧要素，与此同时，依据服务水平的不同也或许会存在换乘候机、MRO、能源供应、消防救援、购物等陆侧区（Landside）。

  停机坪（Pad）由起飞和着陆区（Touch Down and Lift-off，TLOF）、终究进近和起飞区（Final Approach and Take Off，FATO）、安全区（Security Area，SA）三部分所组成，被界说为指定用于飞机起飞和着陆的区域。其间，起飞和着陆区（TLOF）一般是飞机起飞和下降的承重面。终究进近和起飞区（FATO）用于飞翔员在该区域内以回旋扭转或下降的方式完结进近或离场，其坐落TLOF外侧。安全区（SA）是围绕着FATO的一个区域，其作用是下降飞翔器不小心违背FATO的危险。

  登机口（Gate）是车辆进行各种运转的当地。例如，乘客的登机和下机，行李的装载和卸载，以及车辆的充电或加油。闸门是圆形的，其包含一个供车辆站立的内部区域，周围还有一个供出租车行进和等候的区域。

  滑行道（Taxilane）是一条用于衔接停机坪和登机口的途径。滑行道包含行车道，并要求两头有安全空隙。

  与此同时，笔直起降场组成要素的联络以及一次完好的UAM出行流程为：陆侧区（Stand）-登机口（Gate）-停机坪（Pad）-离/出场飞翔程序。

  经过在笔直起降场对无人机进行长途布置，以对比如输电和配电塔、桥梁或修建物等公共设备的巡检以及有关数据的搜集。

  运用传统直升机或eVTOL飞翔器实现在城市内患者、医务人员或设备的运送。

  经过有人驾驭货运机和高度自动化的无人驾驭货运飞机在城市同一空域内的交融运转，实现在机场和区域配送中心等地址之间货品的快速交给。

  运用高度自动化的有人/无人驾驭飞机在城市和市郊机场之间，实现在预订的道路上乘客的机场接驳。

  现在，世界各地飞机制造商、研讨安排、当地和公共当局、监督管理的安排、CNS供货商、空中导航服务供给商、咨询公司等都在为UAM的开展作出贡献。相关学术论文对该基础设备术语的运用、界说、分类存在比较大的差异，其间用于描绘笔直起降场的相关术语达二十余种。依据Web of Science数据库查询笔直起降场相关术语、UAM/AAM和笔直起降场有关配套设备一同存在的文献有124篇（查询规矩：数据库为Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED)；按主题（TS）查询；查询时刻为2023年4月6号），过滤掉术语呈现频次为0的文献，其间运用最多的术语是Vertiport。其结果与现在EASA、FAA、ISO、CASA等安排或安排针对笔直起降场出台的相关法规规范或攻略中广泛运用vertiport这一术语相吻合。

  从现在与笔直起降场相关法规规范或攻略对Vertiport的界说可知，Vertiport具有When-“用于或计划用于”、Where-“地表、水上、高架及其相关修建与设备”、Who-“VTOL飞翔器”、What-“着陆、局面运转和起飞”4个要素，则Vertiport能够界说为“笔直起降场（Vertiport）是一个用于或计划用于VTOL飞翔器在地表、水上、高架及其相关修建与设备进行着陆、局面运转和起飞的区域。”

  依照Vertiport所供给服务才能的巨细，能够将笔直起降场从小到大顺次分为笔直起降点（Vertistop）、笔直起降场（Vertiport）、笔直纽带（Vertihub）三类。Vertistop往往只包含少量或1个登机口以及确保安全高效运转的根本保障设备（如CNS、风锥等），乃至登机口和起降渠道共用的状况；Vertiport不只包含包含Vertistop的一切设备和多个登机口和多个停机坪，还包含MRO、能源供应等其他设备；Vertihub指的是在Vertiport基础上还包含购物、乘客换乘、车库等区域，与其他地上交通一同构成“空中、地上、地下”三位一体的多式联运归纳客货运纽带。其间这儿的Vertiport为狭义上的笔直起降场。

  按笔直起降场（Vertiport）地点的地理方位和类比直升机场分类办法，能够将笔直起降场分为外表笔直起降场、水上笔直起降场和高架笔直起降场三类。