免费下载从业必备文件：CCAR-92 空域分类方法 国务院条例
Elroy Air的Chaparral C1涡轮发电机混动VTOL飞机（图片来源：Elroy Air）
有别于eVTOL，这次是hVTOL
据美国福布斯新闻网报道，近日，美国企业Elroy Air旗下的全球首款“涡轮发电机混动”VTOL（hVTOL）Chaparral C1货运无人机实现首飞，飞机在飞行57秒后成功着陆。
Chaparral C1在位于美国加利福尼亚州拜伦（Byron）机场起飞，由驻扎在地面控制中心的Elroy团队进行远程操作，控制飞行员则位于一架长拖车的甲板上。
“与之前飞机被拴在地面上的试飞不同，Chaparral C1可以从停机坪自由垂直上升到约7.2米的高度，并在着陆前悬停57秒。”Elroy的联合创始人兼首席执行官大卫·梅里尔（Dave Merrill）在接受采访时表示，“这标志着eVTOL行业的重要时刻，因为混动VTOL飞机实现了不受跑道限制的冗余推进和远胜于单纯电池驱动的远距离飞行双重优势。这项成就让Elroy Air向颠覆性物流能力方面又迈进了一步。”
Chaparral C1是Elroy旗舰无人机系列的一款新机型，这是一款混动VTOL预生产型货运无人机，采用细长的长方形气动机身设计，带高置主翼和T形尾翼；四根小型吊杆上携带了12组螺旋桨和12 组电机，其中有8组固定螺旋桨用于垂直起降飞行，4组固定螺旋桨用于巡航飞行；垂直起降螺旋桨位于吊杆底部，每组螺旋桨都可独立操作，在狂风等各种天气条件下都能正常操纵；载重量为136到227千克，续航里程约为483千米；固定式四轮加长起落架横跨货舱；货运吊舱是一个形状符合空气动力学的轻型容器，由地面人员装载。
混动技术的优势与难度
Elroy认为，混动技术对于推动航空业发展至关重要。由于目前电芯的能量密度有限，全电VTOL飞机的续航里程受到限制，并且它们还依赖于充电基础设施。然而，Chaparral C1采用分布式电推进系统和“涡轮发电机—电池”结构，通过将燃气涡轮驱动的发电机与电池相结合，解决了全电力系统的局限性，即无需充电基础设施即可执行远程任务，并可实现自主安全冗余飞行。
“混电总成系统的应用并非易事，要平衡电池和涡轮发电机的功率输出以满足负载需求，需要有适当受控的电力管理系统，以促进有效的高效飞行。与固定翼系统相比，真正的VTOL和具备垂直飞行能力的飞机的动力系统更为复杂，要求更高，因为不同飞行状态下的动力需求存在差异。”高级旋翼机专家阿什什·巴盖（Ashish Bagai）解释道：“这是发展hVTOL飞行的重要一步，凸显了分布式电推进系统概念的潜在实用价值。”
Elroy称，为了开发世界上第一架hVTOL飞机并进行测试，Elroy团队克服了电力管理和结构振动方面的巨大技术挑战。最近，Elroy Air邀请了航空航天工程师和eVTOL行业资深专家扎克·洛夫林（Zach Lovering）来担任工程副总裁，他曾参与Zee Aero（现为 Wisk）的多个飞机开发项目，随后领导了空客Acubed的先锋Vahana eVTOL飞机项目。
Elroy Air的Chaparral C1货运无人机（图片来源：Elroy Air）
航空物流应用“中间一英里”
相较于其他货运无人机，Chaparral尺寸更大（长约5.8米，翼展8.01米）。不过Chaparral的机身可以重新配置，以便塞入一个约12米长的集装箱，甚至是另一架飞机的货舱。Elroy称，尽管体积庞大，冗余旋翼设计可以让飞机在没有飞行员的情况下安全飞行。
Chaparral 的具体规格如下表：
飞机类型 | 混动VTOL预生产型货运无人机 |
驾驶方式 | 自主飞行 |
有效载荷 | 136千克 |
续航里程 | 483 公里 |
飞行速度 | 230公里/小时 |
螺旋桨 | 12组螺旋桨 |
电机 | 12组电机 |
动力 | 混电 |
货舱 | 1个货舱 |
机翼 | 1组高置主翼，翼展8.01米 |
尾翼 | T形尾翼 |
长度 | 5.88米 |
起落架 | 固定式四轮加长起落架，横跨货舱。 |
安全性能 | 采用分布式电推进（DEP）系统，通过冗余功能为乘客/货物提供安全保障。DEP意味着飞机带有多组螺旋桨（或涵道螺旋桨）和电机，因此如果一个或多个螺旋桨（涵道螺旋桨）或电机出现故障，其他运行中的螺旋桨（或涵道螺旋桨）和电机可以让飞机安全着陆。 |
Chaparral C1主要用于在一个空气动力模块化吊舱中自主取放货物，吊舱与机身相连，在空中形成一条双向传送带。由于搭载了感知技术和内置机器人，Chaparral C1可实现自动地面导航和货物装载，在几分钟内即可完成降落、卸货、装载另一批货物、再次起飞等所有操作，然后便可飞往目的地，整个过程无需操作员参与。Chaparral C1可以集成到航空物流系统中，既可以自主飞行也可以远程操控，以便遵守民航当局和任何针对新型eVTOL和混动VTOL飞机的空域整合政策。
凭借加长起落架，货运吊舱可以轻松安装在机身下方，必要时可手动将飞机推到货箱上方，并且飞机可以在机库、停机坪或降落点周围转动。Elroy称，Chaparral C1货运无人机的最大优势在于，它可以在无需地面车辆或机场的情况下运送“中间一英里”（middle mile）货物（即供应链内的货物运输），并且将各种货物运送到装货码头的速度比传统方法快五倍。
（图片来源：Elroy Air）
Elroy的工程副总裁扎克·洛弗林示，Chaparral C1首飞后，将与美国空军一起不断扩大飞行包线，并计划演示不同的空中作业模式，包括扩展悬停、系统识别、过渡和巡航飞行等等。Elroy计划将Chaparral C1用于商业空运、人道主义援助和军事后勤，目前已与梅萨航空公司（Mesa Airlines）、AYR物流公司（AYR Logistics）、LCI公司、布里斯托公司（Bristow）和联邦快递（FedEx）建立了合作关系。Elroy 还与美国空军签订了三份有效合同，并表示其库存飞机未来的收入将超过30亿美元。
关于Elroy Air
Elroy Air团队庆祝Chaparral C1 hVTOL首次成功飞行。（图片来源：Elroy Air）
Elroy Air由戴夫·梅里尔和克林特·科普于2016年11月创立，总部位于南旧金山，在加利福尼亚州舍友飞行测试中心。Elroy Air希望探索可由大型无人机系统（UAS）提供服务的空中应用，凭借远程无人机和适应性出色的货运系统，掀起一场物流革命，提供无需充电基础设施的点对点快速交付解决方案。
2021年，Elroy的A轮融资筹集了4,000万美元的资金，Marlinspike、洛克希德·马丁公司（Lockheed Martin）和Prosperity7加入团队；2022年，Elroy又获得了来自Shield Capital、Marlinspike、Snowpoint等公司的3,600万美元增资，迄今融资总额达8,400万美元。
