Şehir Hava Hareketliliği Araçları için Sertifika Gereksinimlerine Yakın Bir Bakış

Kentsel Hava Hareketliliği Araçlarının Anlanması

Urban Air Mobility (UAM) güvenli, verimli ve şehir içi ve banliyö çevreleri için ulaşım için güvenli, verimli ve sürdürülebilir bir hava taşımacılığı anlamına gelir.Bu aracın şarj edilmesi ve iniş (eVTOL) uçaklarının aksine, eVTOL'ler, yolcuların ve kargoların sessiz olması için tasarlanmıştır ve bu vizyona sahip olur.Bu araç tipinin elektrikten ve operasyonel maliyetlerin daha düşük maliyetli olması.Bu araçlar genellikle bir ve altı yolcu arasında çalışır ve 10 ila 100 mil arası kısa vadeli uçak rotalar için tasarlanmıştır.

UAM araçlarının gelişimi yeni konfigürasyonları içerir - asansör-plus-cruise, vektörlü itme ve multirotor tasarımları – bu meydan okuma geleneksel uçak sertifikasyon çerçeveleri. Her yapılandırma, kritik geçiş rejimleri dahil olmak üzere tüm uçuş aşamalarında eşsiz bir aerodinamik, yapısal ve sistemler entegrasyon kompleksleri sunar. Örneğin, asansör-plus-cruise tasarımları ayrı ayrı ayrı asansör rotorları yatay seyir pervaneleri, vektörlü itme uçakları, tüm propulsion birimlerini hovers.

UAM'ın vaadi, sadece ulaşımın ötesine geçer. Acil tıbbi hizmetler, paket teslimat ve bölgesel bağlantı için potansiyel avantajlar içerir. Ancak, bu araçlar yoğun şehir hava sahasında ticari olarak çalışılabilmesinden önce, sivil havacılık yetkilileri tarafından kontrol edilmesi gerekir. Bu makale, sertifika gerekliliklerini, mevcut düzenleyici çerçevelerini ve UAM araçlarını güvenli bir şekilde şehirlerimize entegre etmek için üstesinden gelmek zorunda kalan zorlukları incelemektedir.

Sertifika Çerçeve Çerçeve

Düzenlemeler ve Standartlar

UAM araçlarının sertifikasyonu öncelikle ulusal havacılık otoriteleri tarafından yönetilir, özellikle de ABD'de Federal Havacılık Yönetimi (FAA) ve Avrupa Birliği Havacılık Güvenliği Ajansı (EASA) Avrupa'da, bu ajanslar, eVTOL ve UAM araçlarının eşsiz özelliklerini ele almak için yeni özel koşullar sunar.

FAA'nın eVTOL uçakları için sertifikasyon yaklaşımı şu anda mevcut düzenlemelere 14 CFR Bölüm 43 (Maintenance) sahip olduğu gibi, 9 (Pilot Sertifikası) ve bölüm 91 (Operating Rules) ile 2024), 2019 yılında birçok UAM tasarımları için ilk "Özel Durum" sertifikasını sunmak için, bu SFAR, bu sesin altında yeni oluşturulan 14 CFR Bölüm 43 (Maintenance) farklı olarak çalışan farklı kullanım alanları ve farklı kullanım alanlarıyla uyumlu hale getirmek için geçerlidir.

Type Sertifikasyon Süreci

UAM aracı için tür sertifikasyon süreci bir fazlı yaklaşım takip eder:

1. [FONT=0] Tasarım ve Uygulama[[Dönetici:0)[[Dönetici:0))[[[Dönetici:0) Tasarım ve Uygulama[[Döneticiler)[[Döneticiler:)))): Üretici, geniş bir ön tasarım belgesi ile birlikte bir tür sertifika başvurusu sunar.
2. [FONT:0)Compliance Detorder[[Dönetici: Üretici analiz, zemin test, uçuş testleri ve güvenlik değerlendirmeleri yoluyla uyum gösterir.For new technologies such as distributed electric propulsion, the otorite özel koşullara veya eşdeğer güvenlik kararlarının bulunabileceği gibi.
3. [FONT:0]Inspection and Test[Dönetici: Hava değeri, prototip araçları egzoz testlerine girmek için gerekli - yapısal yük testleri, kuş grev direnci, yıldırım koruması, batarya termal runaway tüm uçuş modları boyunca yüzlerce uçuş saatini gerektirir.
4. [FONT=0)Type Sertifika Issuance[[Dönetici: Otorite tasarıma onay verdikten sonra, bir tür sertifika (TC) ile ilgili sorunlar, onaylanmış tasarım, operasyonel kısıtlamalar ve zorunlu hava talimatlarını tanımlar.
5. [[Üyetim:0)Ürün Sertifikası ve Hava Değeri Sertifikası): Ayrı olarak, üretici, onaylanmış tasarıma uygun birçok birim inşa etmek için bir üretim sertifikası (PC) sağlamalıdır.Her bir uçak daha sonra ticari olarak işletilebilmesinden önce bir hava değeri sertifikası alır.

Bu tüm döngü yıllar sürebilir - ilk ciltli eVTOL beş ila yedi yıl arasında tahminler, yüzlerce dolar değerindeki maliyetlerle birlikte, üreticiler de postalama güncelleştirmeleri ve değişiklikleri planlanmalıdır, bu da ekeratif tür sertifikalar veya onaylanmış değişiklikler gerektirir.

UAM Araçlar için Anahtar Sertifika Gereksinimleri

Hava değeri ve Güvenliği

Sertifikanın kalbinde, bir “havadeğeri” gösterisi için gereklidir. UAM araçlar için, bu, potansiyel başarısızlık senaryoları dahil olmak için tüm uçuş koşullarını kapsar. Geleneksel helikopter sertifikasyon standartları (FAR Part 27/29 normal ve ulaşım kategorileri için) genellikle bir kontrol kaybı olarak kullanılmalıdır, ancak eVTOL tasarımları geliştirmeleri gerektirir, çünkü bu iki tane elektrikli motorla çalışır ve güvenli bir iniş kontrol sistemi de sağlar.

Güvenlik hedefleri uçuş saatindeki başarısızlık olasılığı tarafından tanımlanır. Örneğin, felaket başarısızlıklar (örneğin, hull kaybı) ticari yolcu operasyonları için milyardan az bir uçuş saatinde bir olasılık olmalıdır. Bu, birden fazla bağımsız elektrik otobüsü, kırmızı uçuş kontrol bilgisayarları ve sağlık seçim yapıları için ihtiyaç duyar - aynı zamanda pili dengesizliği tespit eden sistemler, aşırı ısıtıcı yüzeyin düşmesine veya kontrol edilmesinden önce farklı helikopterlerin kazalarını kullanmasına neden olur.

Propulsion and Battery Systems

Battery teknolojisi, eVTOL sertifikasyonunun linchpinidir. Lityum-iyon hücreleri, ısıtımı önlemek için titiz güvenlik standartları karşılamalıdır - hasar görmüş bir hücre aşırı ısıtılır ve bataryaların eklenmelerini gerektirir (RTCA DO-311A) her bir batarya paketinin sabit bir şekilde kapatılabilmesi ve yolcu kabinine zarar vermeden önce izole edilmiş bir araç veya toksik gazın bulunduğu bir şekilde, sabit bir şekilde tutulması gerekir.

Ek tahrik gereksinimleri, elektrik mimarisinin (dual veya üçlü bağımsız güç otobüsleri), yıldırım saldırısı koruması ve elektromanyetik müdahale (EMI) güç elektronikleri için kalkanlar için tasarlanmıştır. Motorlar genellikle yüksek güvenilirlik için tasarlanmalıdır, genellikle kalıcı mıknatıs senkronizasyonu kullanarak motorların tamamının beklenen tüm gücü sayesinde - hızlanan yaşam döngüleri ve aşırı ısı koşulları () tarafından test edilmelidir.