美國(guó)在eVTOL領(lǐng)域擁有多家企業(yè)，如Joby、Archer、Wisk、Beta、Lilium、EVE、Vertical等，大部分人認(rèn)為Joby在全球eVTOL技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品開發(fā)等方面取得了顯著進(jìn)展。在適航方面，可能從技術(shù)驗(yàn)證角度具有一定優(yōu)勢(shì)（率先實(shí)現(xiàn)了城市飛行驗(yàn)證），但適航符合性認(rèn)證方面與國(guó)內(nèi)沃飛長(zhǎng)空的類似機(jī)型相比，在流程上可能還有些落后。下面簡(jiǎn)單介紹相關(guān)公司情況。

①Joby Aviation，成立時(shí)間: 2009年，總部: 加利福尼亞州

②大事件:

公司成立：成立于2009年，總部位于加利福尼亞州。

重要融資：2018年初，獲得捷藍(lán)航空和豐田風(fēng)險(xiǎn)投資基金等1億美元投資；2020年1月， 宣布C輪融資中籌集6.2億美元，其中豐田汽車投資了3.94億美元。

Uber合作：2020年12月，Uber將其旗下空中出租車業(yè)務(wù)Elevate部門出售給Joby，并且額外投資7500萬美元。

上市成功：2021年8月，Joby Aviation 與特殊目的收購(gòu)公司（SPAC）Reinvent Sponsor LLC 達(dá)成合并協(xié)議，通過SPAC方式在紐約證券交易所上市，股票代碼為“JOBY”。

適航認(rèn)證：

軍方適航：2021年2月，Joby 加盟美國(guó)空軍Agility Prime項(xiàng)目，獲得首筆投資，并與美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）商定了傾斜旋翼電動(dòng)出租的認(rèn)證路線。

FAA適航：2021年7月，開始了FAA Part 135航空運(yùn)輸證書的認(rèn)證過程，這是運(yùn)營(yíng)空中出租車服務(wù)所需的證書。

生產(chǎn)與測(cè)試：2023年6月，在加利福尼亞州瑪麗娜的試點(diǎn)生產(chǎn)線上慶祝了生產(chǎn)的啟動(dòng)，該生產(chǎn)線上建造的第一架飛機(jī)獲得了FAA的特殊適航證書，允許飛行測(cè)試。

美國(guó)空軍合同：與美國(guó)空軍簽訂了一份價(jià)值高達(dá)1.31億美元的合同，需在2024年3月交付首批兩架電動(dòng)飛機(jī)。

商業(yè)服務(wù)預(yù)期：計(jì)劃于2025年開始商業(yè)客運(yùn)服務(wù)，商業(yè)模式類似于拼車應(yīng)用程序，即自主經(jīng)營(yíng)客運(yùn)業(yè)務(wù)。

合作伙伴關(guān)系：與達(dá)美航空建立了合作關(guān)系，達(dá)美航空向Joby投資了6000萬美元。

城市環(huán)境中試飛：2023年11月，在紐約進(jìn)行了首次電動(dòng)空中出租車飛行，這是該公司首次在城市環(huán)境中試飛。

③Joby技術(shù)特征

Joby開發(fā)的eVTOL在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品開發(fā)方面具有如下優(yōu)勢(shì)：

1）分布式電推進(jìn)系統(tǒng)、傾轉(zhuǎn)旋翼設(shè)計(jì)和飛行控制：S4 配備了6個(gè)傾轉(zhuǎn)旋翼，允許飛機(jī)在垂直起降和水平飛行之間進(jìn)行過渡。特別是過渡階段的控制安全等設(shè)計(jì)是整個(gè)行業(yè)的重度難點(diǎn)技術(shù)，至少?gòu)哪壳皝砜?，Joby有希望很好突破。S4 采用分布式電力推進(jìn)系統(tǒng)，提供安全冗余。即使一個(gè)或多個(gè)旋翼或電機(jī)發(fā)生故障，仍能安全飛行。這項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)國(guó)內(nèi)很多企業(yè)也已具備。實(shí)現(xiàn)這些功能難度不高，但更重要的是整個(gè)行業(yè)eVTOL的單點(diǎn)失效的安全功能的穩(wěn)定性和魯棒性，以及在實(shí)際運(yùn)行過程中遇到的各類特殊工況下的智能學(xué)習(xí)和策略應(yīng)對(duì)。

Joby的過渡飛行

2）低振動(dòng)低噪音水平設(shè)計(jì)：S4 設(shè)計(jì)注重低噪音操作，其懸停階段的噪音水平遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)直升機(jī)，滿足城市空中交通的噪音標(biāo)準(zhǔn)。降噪將成為eVTOL企業(yè)產(chǎn)業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)和實(shí)際運(yùn)營(yíng)競(jìng)爭(zhēng)力的最終體現(xiàn)。降噪途徑主要有： a）低槳尖速度：通過降低槳尖速度來減少噪音。b）槳葉綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)：如采用反面翼尖，槳尖的尖削、后掠、下反設(shè)計(jì)等，有助于提高氣動(dòng)性能和降低噪音。c）分布式電推進(jìn)系統(tǒng)：通過使用多個(gè)旋翼分布可以達(dá)到一定降噪目的。d）電機(jī)和螺旋槳集成：S4 的電機(jī)和螺旋槳集成設(shè)計(jì)有助于提高效率，同時(shí)減少噪音。e）先進(jìn)飛控系統(tǒng)：個(gè)性化的高性能飛行控制系統(tǒng)以及對(duì)過渡階段氣動(dòng)特征和相互耦合的深刻理解，通過優(yōu)化飛行路徑和飛行模式，可以進(jìn)一步降低噪音。f）低噪音材料：在機(jī)翼和機(jī)身的制造中，使用輕質(zhì)且強(qiáng)度高的碳纖維復(fù)合材料和表面涂層材料，有助于減少結(jié)構(gòu)噪音。g）電池和電機(jī)技術(shù)：使用高效率的電池和電機(jī)技術(shù)，可以減少噪音并提高性能。h）細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)：在飛機(jī)的各個(gè)部件設(shè)計(jì)中，注重細(xì)節(jié)，如使用低噪音的旋翼和電機(jī)，以及優(yōu)化的氣動(dòng)布局。降噪設(shè)計(jì)非常重要，將成為各主機(jī)廠最終競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。

各類飛行器噪音對(duì)比

4）碳纖維復(fù)合材料機(jī)身和旋翼設(shè)計(jì)及量產(chǎn)：使用輕質(zhì)且強(qiáng)度高的碳纖維復(fù)合材料，以減輕重量并提高結(jié)構(gòu)效率。eVTOL的復(fù)材使用比例高度80%，必將成為制約各主機(jī)廠未來成本降低和整機(jī)性能優(yōu)異的關(guān)鍵（這一部分將在后續(xù)推文中詳細(xì)分析）。

4）大載重能力、長(zhǎng)航程、高能力密度電池、高性能電機(jī)、高安全性等：S4 設(shè)計(jì)有較大的載重能力，可搭載1名飛行員和4名乘客，最大起飛重量約為2404公斤。S4 的電池設(shè)計(jì)支持超過161公里的航程，滿足城市間的交通需求。高能量密度電池：使用高能量密度的電池技術(shù)，支持超過1萬次的充放電循環(huán)，具有快速充電能力。使用高性能電機(jī)，提供所需的動(dòng)力和扭矩，同時(shí)保持系統(tǒng)的輕量化。S4 設(shè)計(jì)了多重安全特性，包括電池管理系統(tǒng)和電機(jī)控制系統(tǒng)，確保飛行的安全性。

④Joby遇到的挫折

任何一款飛機(jī)要想開發(fā)成成功的滿足廣大客戶需求的產(chǎn)品，幾乎又要經(jīng)歷各種挫折，痛定思痛，不斷優(yōu)化創(chuàng)新才能開發(fā)出成熟產(chǎn)品。Joby同樣遭受了墜機(jī)等技術(shù)挫折和股價(jià)做空等。這里主要介紹Joby的墜機(jī)情況（順便說一下，其實(shí)國(guó)內(nèi)的很多企業(yè)，包括頭部企業(yè)，都發(fā)生過墜機(jī)事故，很多采取的是掩蓋，控制了而已。墜機(jī)對(duì)公司的發(fā)展影響重大，所以應(yīng)該早點(diǎn)找到類似于廣電計(jì)量這樣的第三方測(cè)試驗(yàn)證機(jī)構(gòu)，提供專業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證服務(wù)，降低測(cè)試和試飛風(fēng)險(xiǎn)）。

2022年2月16日，Joby S4在擴(kuò)展飛行包線的飛行測(cè)試中出現(xiàn)故障并墜毀。2024年2月，美國(guó)國(guó)家運(yùn)輸安全委員會(huì)給出了最終的事故調(diào)查報(bào)告。報(bào)告里提到墜機(jī)發(fā)生時(shí)，飛機(jī)的指示空速為335 km/h，飛行高度為2700m。墜機(jī)直接原因?yàn)槠渲懈阋粋€(gè)旋翼葉片（3號(hào)動(dòng)力單元）失效鍛煉飛出，同時(shí)打到了另外一個(gè)動(dòng)力單元上（4號(hào)動(dòng)力單元），導(dǎo)致另一動(dòng)力單元的一個(gè)葉片隨之脫離。緊接著其他動(dòng)力單元（6號(hào)動(dòng)力單元）也出現(xiàn)了槳葉飛出情況。這一系列的連鎖反應(yīng)最終導(dǎo)致飛機(jī)失去控制并墜毀。

在飛行器設(shè)計(jì)中，旋翼槳葉、發(fā)動(dòng)機(jī)/電機(jī)等都是“關(guān)重件”，是重點(diǎn)檢驗(yàn)檢測(cè)對(duì)象，是要確保其安全性的，因?yàn)橐坏┦菣C(jī)毀人亡的嚴(yán)重后果。

墜毀的Joby

⑤Joby S4主要性能參數(shù)

·  飛機(jī)類型：電動(dòng)垂直起降客運(yùn)飛機(jī)

·   駕駛員數(shù)量：1名

·   最大載客量：4 名乘客

·   最大巡航速度：322 km/h

·   航程：161 km

·    空重：約1950 kg

·    最大有效載重：約453kg

·    最大起飛重量：約2404 kg

·    旋翼：6個(gè)傾斜旋翼

·    電機(jī)：6個(gè)高性能雙繞電機(jī)

·    電源：電池

·    噪音等級(jí)：

巡航時(shí) 45 dB（巡航狀態(tài)是指飛機(jī)在500米的高度以185km/h飛過測(cè)量點(diǎn)上方）

起飛降落時(shí) 65 dB（起飛降落時(shí)測(cè)量點(diǎn)距離飛機(jī)100米）

·    峰值功率：每臺(tái)電機(jī) 236 kW

·    雙繞電機(jī)加逆變器重量：28 kg

·    峰值扭矩： 1800 N·m

·    連續(xù)扭矩：1380 N·m

·    電池級(jí)比能量：288 Wh/kg

·    電池壽命：≥10,000 次

·    電池組比能量：235 Wh/kg

·     機(jī)身：碳纖維復(fù)合材料

·     視野：客艙大窗

·     尾部：V型

·     起落架：三輪式

·     安全設(shè)計(jì)：分布式電推進(jìn)系統(tǒng)、冗余設(shè)計(jì)和單點(diǎn)失效（如單個(gè)旋翼或電機(jī)故障可保證安全著陸，以及其他關(guān)鍵部件冗余設(shè)計(jì)）。