Beta成功完成有人驾驶eVTOL全状态转换飞行

       4月17日，美国eVTOL主机厂Beta的eVTOL机型Alia-250 (A250)的第二版本全尺寸样机，SN002，从纽约的普拉茨堡起飞，由前美国空军试飞员Nate Moyer执飞，实现了一次非常具有里程碑意义的 eVTOL 全状态转换飞行。

       这架飞机从静止状态开始，4个升力桨通过旋转产生升力，从地面垂直升起，缓慢爬升到一定高度后，逐步启动位于机身尾部的推进桨，使得飞机慢慢转换成前飞模式。当飞机可以通过机翼产生足够的升力时，升力桨停转，飞机转换成完全固定翼飞行模式。在飞行结束前一分钟，飞机完成下风航段，在基于机翼的固定翼飞行模式（wing-borne flight mode）下开始向跑道进近，然后重新启动升力桨，飞机在基于旋翼模式（thrust-borne flight mode）飞至跑道，在跑道的上方减速进入悬停模式，然后垂直降落缓慢触地。

       说到Beta，这家公司算是eVTOL企业中特别的存在，与行业内大部分项目不同，Alia-250同时拥有常规起降（eCTOL）模式和垂直起降（eVTOL）模式。其中，eCTOL模式的原型机SN001于2020年底完成首飞，eVTOL原型机SN002的首飞则是在2022年底。eCTOL飞机在航电设备、内部客舱布局和尾部推进系统等方面都与eVTOL 版本保持一致，只是去掉了用于垂直起降的升力螺旋桨和电机电控系统。

Beta的CTOL机型

       这家初创公司经历了很长时间的才完成了垂直起降的设计，2023年3月，Beta公开宣称将优先研制滑跑起降版本的电动飞机（eCTOL）的时候，很多人甚至猜测Beta可能会最终放弃垂直起降。

       多年来，Beta一直在进行 eCTOL 的载人试飞并取得了诸多进展。其中包括 2022 年 12 月从纽约州普拉茨堡飞往肯塔基州路易斯维尔的多次任务飞行，2023 年 2 月在纽约地区空域的演示飞行，以及 2023 年 9 月的首次跨境飞行等等。Beta表示，在过去四年中，他们使用这两种原型机总共飞行超过 40,000 海里。

       eVTOL构型从2022年开始进行飞行测试，并经历了很多次电机和升力桨的设计迭代。Beta表示，他们选择复合翼设计是出于简化设计和经济可行性的考虑。推进电机和升力电机均由 Beta 自研，采用了相同的架构，但细节设计不同。升力电机比推进电机更宽、更浅，并针对高扭矩而非高效率进行了优化。

       Beta因为A250的机型设计仅使用了四个升力桨而受到诟病，其他eVTOL同行都使用六个或更多的升力桨作为冗余。但 Alia 的每个升降桨都由两个电动马达驱动，每个马达都有双绕组，以实现四重冗余。

       "我们已经朝着这个技术里程碑前进了一段时间。这是一种全新的飞行模式，而我们的所有飞行任务都是由飞行员驾驶的，因此我们以我们所认知的最佳方式来处理它：尊重物理学，"Beta说。"转换飞行--以及转换飞行前的所有增量测试--为我们提供了验证设计所需的数据，我们将继续为 A250 进行适航认证。

       下一步Beta将开展满足FAA 审定要求的适航样机。第一架 eCTOL 适航样机正在 Beta 位于佛蒙特州伯灵顿的工厂中研制。这家初创公司表示，其目标是在2025年按照23部要求获得eCTOL的认证，然后在2026年按照21.17(b)部获得eVTOL的认证。

       这次飞行并不是第一次eVTOL载人完成全状态转换飞行：Wisk的前身Zee Aero2017年8月已经用其第三代eVTOL机型完成了这样的飞行，但是该机型仅是一个概念验证机。 对于Beta这样一家正在取证进程里的主机厂，这次注定是载入航空历史的一次飞行。

       在其他已经试飞全尺寸飞行器的 eVTOL 主机厂中，即使是Joby 和Archer这样处于业界领先的公司都还是以无人驾驶状态开展全状态的转换飞行或者有人驾驶开展简单的试飞。

       亿航和Volocopter是多旋翼不需要考虑转换飞行的问题。

       中国有几家初创公司虽然已经开发出了复合翼机型全尺寸验证机，且其中一些也已经实现了转换飞行，但迄今为止它们都是在无人驾驶的情况下开展飞行的。

       实现 eVTOL 的全状态的转换飞行对于任何有机翼设计的eVTOL飞机都是非常有挑战的，因为转换过程中飞机的气动状态十分复杂。Alia采用的是复合翼的设计，相比倾转旋翼的构型其实会简单一些，但也带来了另外一些问题。

       本次Beta的飞行意味着Beta不仅很好的解决了这些问题，而且解决方案的安全程度足够高到可以载人的程度，这是为什么这次的飞行这么有里程碑意义。

       “我们现在进行有人驾驶机型的试飞，正是因为载人飞行是未来 eVTOL 的主要运营模式，” Beta创始人兼首席执行官 Kyle Clark 此前接受采访时表示，“我们不会等到飞机即将投入运营时才引入飞行员。飞行员是飞机设计的重要组成部分，因此我们从一开始就进行载人飞行测试。”

       多家公司和机构对Beta的这两款飞机都表现出浓厚兴趣，Beta这些飞机将用于军事任务、货运物流和医疗运输，客户包括联合疗法公司、UPS、布里斯托直升机公司、LCI 公司、Blade 公司、加拿大直升机公司、新西兰航空公司和美国空军等。