מבט מקרוב על דרישות ההסמכה של כלי רכב ניידות אוויריים עירוניים

הבנת כלי רכב אוויריים עירוניים

ניידות אוויר עירונית (UAM) מתייחסת למערכת של תחבורה אווירית בטוחה, יעילה, בת קיימא עבור נוסעים ומטענים בתוך סביבות עירוניות ופרוברים.סוג הליבה של רכב הנהיגה חזון זה הוא מטוס הניתוק אנכי החשמלי ונחתה (eVTOL) שלא כמו מסוקים מסורתיים או מטוסים קבועים, eVTOLs נועדו להיות שקט יותר, לייצר אפס פליטות ישירות, ושישות חשמליות המאפשרות אדומות ועלויות נסיעה קצרות של 10 נוסעים.

הפיתוח של כלי רכב UAM כרוך תצורה חדשנית - כגון מעליות-יתר-cruise, דחף וקטורים רב-טור - לאתגר מסגרות הסמכה מטוסים קונבנציונליות.כל תצורה מציגה מורכבות ייחודית אווירודינמיקה, מבנית ומערכות. לדוגמה, מעליות להרים-תוספת עיצובים נפרדים של רמפות אנכיות ממניעי שייט אופקיים, בעוד וקטורת מטוסים דחף כל יחידות הנעה כדי לעבור בין ניתוח מתקדם ומאובטח, כולל מעבר לאימון בטיחותי, כולל מעבר קריטי, כולל מעבר קריטי, כולל בדיקות אבטחה.

ההבטחה של UAM מרחיבה מעבר לתחבורה בלבד.זה כולל הטבות פוטנציאליות לשירותי חירום רפואיים, משלוח חבילה וקישוריות אזורית. עם זאת, לפני שהרכבים האלה יכולים לפעול באופן מסחרי במרחב האווירי העירוני הצפוי, הם חייבים לעבור תהליך הסמכה מסובך ורב-שלבי בפיקוח רשויות התעופה האזרחיות. מאמר זה בוחן את דרישות ההסמכה, מסגרות רגולטוריות הנוכחיות, ואת האתגרים שיש להתגבר עליהם לשלב בבטחה כלי רכב UAM לתוך ערינו.

מסגרת האישור

רשויות ותקנות

הסמכה של כלי רכב UAM נשלטת בעיקר על ידי רשויות התעופה הלאומי, בעיקר מינהל התעופה הפדרלי (FAA) בארצות הברית וסוכנות הבטיחות של התעופה האיחוד האירופי (EASA) באירופה. סוכנויות אלה להתאים סטנדרטים קיימים של אוויר ראויות או ליצור תנאים מיוחדים חדשים כדי לטפל במאפיינים הייחודיים של מטוסי EVTOL.FAA משתמשת בהליכים הסמכה חלק 21 עבור הסמכה סוג, בעוד EASA עוקב אחר מסגרת האוויר הראשוני שלה, תוכניות, הן, הן בשנים האחרונות, סוכנויות דואר אלקטרוני, אשר הציעו במפורש, והן סוכנויות.

הגישה ההסמכה של FAA למטוסי EVTOL מסתמכת כיום על התקנות הקיימות עם שינויים.לדוגמה, הסוכנות מיושמת תקנות תעופה פדרליות מיוחדות (SFAR) 2023-01 (Effe באפריל 2024 כדי לייעל את ההסמכה של מטוסים מונעים, כולל כללים רבים של UAM. SF מגדירה את ערך האוויר תחת רצף חדש של 14FR חלק 43 (הרחבה), חלק 61 (S), ו-A) לאחר מכן, כולל תקנות רישוי קבוע, אך ורק לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, ו-91 מערכות רישוי, ו-VTO, בהתאמה, בהתאמה, בהתאמה, מקבילות, מקבילות, מקבילות, בהתאמה, אך ורק לעדכונים, בהתאמה, בהתאמה, בהתאמה, , , , , , העדכונים המסחריות, , , העדכונים המסחרית, בהתאמה, , , מקבילות, , בהתאמה, , , , , , , , תקנים מיוחדים, תקנים מיוחדים, בהתאמה, בהתאמה, לאחר מכן, לאחר מכן, תקנים סטנדרטיים לעדכונים, לאחר מכן, לאחר מכן, תקנים סטנדרטי בטיחותיים, מקבילה, תקנים

תהליך הסמכה

תהליך הסמכה מסוג עבור רכב UAM הוא גישה שלב:

1. (FLT:0)עיצוב ו- ApplicationveFLT:1: היצרן מגיש יישום תעודה מסוג יחד עם מסמך עיצוב ראשוני נרחב.זה כולל תיאורים מטוסים ברמה גבוהה, ארכיטקטורות מערכת, ותוכנית הסמכה המזההה תקנות ואמצעי עמידה.
2. (FLT:0) הערכת קביעת סעיף 1: היצרן מדגים עמידה בניתוח, בדיקות קרקע, בדיקות טיסה והערכות בטיחות.
3. (FLT:0) Inspection and TestingFLT:1: Airworthness דורש כלי רכב אב טיפוס לעבור בדיקות ממצה - כולל בדיקות עומס מבני, עמידות לשביתה ציפורים, הגנה מפני ברק, מניעת מפלט תרמי, ומאות שעות טיסה בכל מצבי הטיסה.
4. (FLT:0) תעודת איסנסיואנס 1:1: לאחר שהסמכות מאשרת את העיצוב, היא נושאת תעודת סוג (TC) TC מגדירה את העיצוב המאושר, המגבלות התפעוליות, והוראות המשך האוויר.
5. (FLT:0) אישור הייצור ותעודת Airworthness: בנפרד, היצרן חייב להבטיח תעודת ייצור (PC) כדי לבנות יחידות מרובות בהתאם לתכנון שאושר.כל מטוס אחר מקבל תעודת ערך אוויר לפני שניתן להפעילו באופן מסחרי.

מחזור שלם זה יכול לקחת שנים - ביצוע הערכות עבור טווח eVTOL הראשון מסוגו בין חמש לשבע שנים, עם עלויות להגיע למאות מיליוני דולרים. יצרנים חייב גם לתכנן עדכונים ושינויים שלאחר-certification, הדורשים תעודות מסוג משלים או שינויים שאושרו.

דרישות הסמכה עבור כלי רכב UAM

ערך אווירי ובטיחות

בלב ההסמכה הוא הדרישה להפגנת "אווירה ערך" (עבור כלי רכב של UAM, זה כולל את כל תנאי הטיסה מנטילת דרך השייט לנחיתות, כולל תרחישים אפשריים של הסמכה מסורתית (FAR Part 27/29 לקטגוריות נורמליות ומשלוח) משמשים לעתים קרובות כבסיס, אבל עיצובי eVTOL דורשים שיפורים כי הם פועלים עם מספר רב של מנועים חשמליים, וטיסה על ידי מערכות בקרה אחת, אפילו לא צריך עוד שמונה גלגלים, או לא צריך שליטה אחת, או יותר, או יותר, או לא צריך עוד יותר, כלומר, או ארבעה גלגלים, או לא צריך יותר, כלומר, כלומר, או יותר, אם כי הם לא צריך יותר, אפילו לא צריך יותר, כלומר, כי עיצובים קריטי של שישה מנועים, או יותר, או יותר, או ארבעה גלגלים, או ארבעה גלגלים, או ארבעה גלגלים, יש צורך אחד, כי הם צריכים יותר, או יותר, או יותר, יש צורך אחד, או ארבעה גלגלים, יש צורך אחד, או ארבעה גלגלים, או יותר, כי הם צריכים יותר, או יותר, או יותר, או יותר, או יותר, לא צריך יותר, כי הם צריכים יותר, כי הם פועלים עם יותר, כי הם פועלים עם מספר סוללות אוטומטיות של תאים חשמליים, כי הם כוללים,

מטרות בטיחות מוגדרות על ידי ההסתברות של כישלון לשעה טיסה.לדוגמה, כשלים קטסטרופליים (למשל, אובדן כבד) חייבים להיות הסתברות של פחות מ מיליארד שעות טיסה עבור פעילות נוסעים מסחרית.זה מניע את הצורך אוטובוסים חשמליים עצמאיים רבים, מחשבי בקרה על טיסה מאוזנת, ומערכות הגנה בריאותיים המפיצות של חוסר איזון תאים, חימום יתר על פני השטח לפני שהם מובילים לתאונות דרכים, כולל מחסנים של מערכות בטיחות, כולל מחסנים, כולל מחסנים, כולל מחסנים של חומרים מתחום בטיחותיים, או חסימתיים, כולל מחסנים של מערכות בטיחותיים, כולל מחסנים של חומרים ממערכות קירור, כולל מחסנים של חומרים מתחום בטיחותיים, כולל מחסנים של חומרים מתחום בטיחותיים מורכבים, כולל מחסנים, או חסימתיים של חומרים ממערכות אבטחה, או ירידה של חומרים ממערכות אבטחה, כולל למערכות אבטחה, או ירידה של חומרים מתחום בטיחותיים, כולל מחסנים של מערכות אבטחה, כולל מחסנים של חומרים מתחום בטיחותיים מורכבים, או חסימתיים של חומרים מתחום בטיחותיים של מערכות אבטחה, כולל, או חסימתיים, כולל, כולל, כולל מחסנים, כולל מחסנים, כולל מחסנים

מערכות הסוללות והסוללות

טכנולוגיית סוללות היא המנוף של הסמכה eVTOL. תאים ליתיום-יון חייב לעמוד בסטנדרטים בטיחותיים קפדניים כדי למנוע מפלט תרמי - תופעה שבה תא פגוע מהתחממות באופן קטסטרופלי ויכול להתפשט לתאיים סמוכים.חייב סוללות לעמוד "כשל נקודתי נקודת מפנה" כמו מעגל קצר, אש חיצונית, או טיהור מכני, ללא התפשטות אש או גז רעיל לתוך תא המטען האמיתי של EA3, תוך כדי פיקוח על סוללות.

דרישות הנעה נוספות כוללות ריצוף של אדריכלות החשמל (אוטובוסים עצמאיים או משולש), הגנה מפני שביתת ברק והתערבות אלקטרומגנטית (EMI) המגנים על אלקטרוניקה הכוח. Motors עצמם צריכים להיות מעוצבים לאמינות גבוהה, לעתים קרובות באמצעות מנועים סינכרוניים קבועים עם רוחות מחוסמות (EMI) על כל אימון הכוח - החל מסוללה למניעה - אסור להיבדק דרך מחזורי חיים ותנאים קיצוניים (F) כדי להבטיח את הביצועים של 1 עד 1 עד 1⁄4 -0.

רעש וסטנדרט סביבתי

אחת מהצעות הערך של UAM היא רעש נמוך בהשוואה למסוקים.עם זאת, הסמכה דורשת עמידה בתנאי מדידה. תקני הרעש של FAA עבור מסוקים (חלק 36 Appendix H) מותאמים לעתים קרובות עבור eVTOL, עם התאמות לחתימת רעש ייחודי של מספר רב של רחפנים קטנים.EASA הציע מגבלות רעש ספציפיות עבור פעולות UAM, המחייבות יצרנים להוכיח כי רעש ברמות מדידה (או ניתוחי) כולל דרישות אבטחה על פני השטח של צריכת כלי רכב חשמליים (או מנועיים).

Autonomy ו-Siltations

כלי רכב רבים של UAM שואפים לשנות רמות של אוטומציה, מטייס יחיד (לא טייס משותף) לפעילות בלתי מאוישת לחלוטין. הסמכה חייבת לטפל ממשק ה-Man-machine גירסאות פיילוט, FAA מפתחת תעודת טייס חדשה "מעצמה" בזמן SFARPS 2023-01, המשלבת אלמנטים של דירוגי מערכת הפעלה קבועים ורטורטוריים.

הדרך להסמכת: אתגרים נוכחיים

פיזור מילואים וסטנדרטים מעורבים

קטגוריות הסמכה קיימות – כגון מטוסים רגילים (חלק 23), מטוסי הובלה (חלק 25), קטגוריה נורמלית רוטטורcraft (חלק 27), והובלת רוטטורcraft (חלק 29) - לא תואמים באופן מושלם עם תכונות eVTOL. יצירתה של FAA של קטגוריה חדשה של סימולציה מופעלת מופעלת מופעלת היא צעד חשוב, אבל קריטריונים ספציפיים רבים נשארים תחת פיתוח.

פגיעה בינלאומית מציגה אתגר: כלי רכב מוסמך בתחום שיפוט אחד עשוי לדרוש אישורים נוספים לפעילות במדינה אחרת.הבדלים בסטנדרטים ביצועים, רישיון טייס ותקנות תפעוליות (למשל, מגבלות תקרה, מינימה מזג אוויר) יכולים לעכב את כניסת השוק.

אינטגרציה אווירית

כלי רכב UAM יפעלו במרחב אווירי נמוך מאוד (בדרך כלל מתחת ל-1,000 רגל), סביבה משותפת כיום עם תעופה כללית, מזל"טים ומסוקים. כדי לשלב בבטחה אלפי טיסות יומיות UAM, ניהול אוויר (ATM) מערכות חייב להתפתח.ההההסמכה של המכונית לבדה אינה מספיקה; המערכת המבצעית כולה - כולל מוטציות, רשתות תקשורת ותהליכי ניווט - לא מוסמך להיות פעיל מערכת ההפעלה של UAM) יעילה לשימוש עצמאי כדי לפקח על ידי מערכת ניהול כלי רכב עצמאי (Universalware) או מערכת אבטחה, כולל מערכת אבטחה, כולל בקרת אבטחה, כולל בקרת אבטחה, כולל בקרת אבטחה, כולל מערכת אבטחה, כולל טיפולית (C).

תשתיות ודיווחים

Vertiports - Dedicated Takeoff, נחיתה ומתקנים טעינה - הם חלק קריטי של משוואה הסמכה UAM. בעוד תוכניות עיצוב סודיות מוצע (למשל, FLT:0FAA הנדסה קצר 105035035FLT:1), הם עדיין לא מתואמים כמו שכונות הסמכה מקומית.

ראשי תיבות של Ahead: Future of Certification

כמו תעשיית UAM בוגר, דרישות הסמכה יהיו יותר מנווטים באמצעות ניסיון ושיתוף נתונים. רשויות רגלטורי החל לקבל רמה מסוימת של "אבטחת עיצוב" באמצעות מערכת מודלים ולא בדיקות פיזיות נרחבות, במיוחד עבור תוכנה ואלקטרוניקה.ה-FLT:0 NASA מתקדם ניידות אוויר (AAM) פרויקט FLT:1 הוא מחקר פעיל כלי חיזוי רעש, בטוח הסמכת טיסה, ו סימולציה דיגיטלית, כמו גם סימולציה אוויריתמיקודמי יכול להיות מופחתת (ER) כגון פיתוח סימולציות אוויר מתקדם (A) סימולציות אוויר מתקדם (A) סימולציות אוויריות אוויריות (A) LT2.

תחום אחר של האבולוציה הוא "כדאיות אווירית מתמשכת" כי כלי רכב של UAM צפויים לעבור עדכוני תוכנה ושיפור סוללות לאחר זיהוי, הרשויות מתפתחות תהליכים גמישים יותר עבור אישור שינויים קטנים וגדולים ללא טיסות הסמכה שלמות.זה ידרוש ניהול תצורה חזקה ושיטות ניתוח כישלונות על ידי יצרנים.

לבסוף, הנתיב לפעילות מסחרית ראשונית כבר מסולל.מספר יצרנים, כולל Joby Aviation ו- Archer Aviation, השלימו את השלבים העיקריים כגון אישור פיקוח מסוג (TIA) ומבצעים בדיקות טיסה סופיות.האישור הראשון מסוג FAA עבור eVTOL מאויש מנוסה בין 2025 ל-2027, ציון דרך לא רק עבור כלי הרכב עצמם, אלא עבור מסגרת הסמכה שלמה אשר ישלוט אווירי במשך עשרות שנים של מטוסים חדשים, אשר החל מתחום המדע הבדיוני, כמו גם כן, אשר החל מתוקף, כמו גם את התעודה, כמו גם את השכבת מטוסים חדשים, אשר החל מתחום המסחר, אשר יהיה זמין, כמו גם ברמה גבוהה, כמו גם כעד 2027, אשר יהיה זמין, כמו גם עבור מטוסים חדשים, כמו גם עבור כלי רכב חדש, אשר יהיה זמין, כמו גם עבור כלי רכב חדש, כמו גם כן, כמו גם כן, אשר יהיה זמין, אשר יהיה זמין, כמו גם עבור מטוסים חדשים, אשר יהיה זמין, כמועד 2027, כמו גם עבור כלי רכב חדש של שדה תעופה, אשר יהיה זמין, כמו גם עבור כלי רכב חדש של שדה תעופה, אשר החל מוקרן, אשר יהיה, כמועד 2027, אשר יהיה זמין, כמו גם עבור כלי רכב חדש של שדה תעופה, כמו זה