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在現(xiàn)代民航領(lǐng)域中,MRO 和OEM、航空運(yùn)營(yíng)商,航材供應(yīng)商等共同組成確保飛機(jī)適航性的有機(jī)體系。目前,隨著航空科技的不斷進(jìn)步,先進(jìn)空中交通(Advanced Aviation Mobility)成為了新的發(fā)展潮流,為適應(yīng)這種新的航空出行模式,新的售后維修市場(chǎng)模式也正在不斷孕育中。
與常規(guī)民航運(yùn)輸飛機(jī)不同,電動(dòng)垂直起降飛行器(eVTOL)擁有更復(fù)雜的電池系統(tǒng)和更靈巧的機(jī)身尺寸,具備城市間更加便捷的通行特點(diǎn)。隨著技術(shù)越趨成熟,基于eVTOL 的先進(jìn)空中交通(AAM)成為各國(guó)政府關(guān)注的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)和資本競(jìng)逐的藍(lán)海市場(chǎng)。特別是,AAM 的運(yùn)營(yíng)形態(tài)與汽車業(yè)更為接近,因此在售后維修領(lǐng)域中,將出現(xiàn)飛機(jī)與汽車的維修場(chǎng)景相結(jié)合的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),這將不斷推動(dòng)著先進(jìn)空中交通的商業(yè)化應(yīng)用。
最近《航空周刊》在美國(guó)邁阿密舉辦了一場(chǎng)關(guān)于航空孵化器的創(chuàng)新研討會(huì)。會(huì)上,行業(yè)大咖們探討了關(guān)于AAM 售后維修市場(chǎng)的諸多挑戰(zhàn)?,F(xiàn)整理如下。
SeaTec 咨詢公司認(rèn)為,在AAM 領(lǐng)域OEM(原廠制造商)似乎對(duì)售后維修領(lǐng)域的規(guī)劃相對(duì)比較遲緩,甚至還沒(méi)有完全考慮好未來(lái)的售后服務(wù)模式。目前,OEM 傾向于采用現(xiàn)有的售后系統(tǒng)和維修網(wǎng)絡(luò)來(lái)應(yīng)對(duì)新業(yè)務(wù)。SeaTec 咨詢公司認(rèn)為這是一種目光短淺的做法。一旦eVTOL 被廣泛應(yīng)用,在售后服務(wù)環(huán)節(jié)中,就不僅僅是維修問(wèn)題,還有綜合物流等方面都值得關(guān)注。
在eVTOL 高頻運(yùn)行的條件下,飛行前的檢查、預(yù)測(cè)性維修、電池充電、更換和回收再利用等都將影響運(yùn)營(yíng)的周轉(zhuǎn)時(shí)間,都需要高效可靠的支持服務(wù)跟得上。
因此,未來(lái)先進(jìn)的空中運(yùn)輸服務(wù)提供者應(yīng)提前布局售后市場(chǎng)。例如,提供電池基礎(chǔ)設(shè)施和充電服務(wù),確定合理的檢修周期,不斷對(duì)備件進(jìn)行規(guī)模效應(yīng)分析,以及研究采取何種方式與運(yùn)營(yíng)商和客戶分擔(dān)成本等問(wèn)題,都值得考慮。與常規(guī)汽車相比,eVTOL 的可靠性與維修周期均有很大的差異。汽車每天在路上跑,并不需要天天進(jìn)行檢查;但對(duì)于飛行器而言,航前檢查和定期檢修卻必不可少。所以eVTOL 的商業(yè)化應(yīng)用,應(yīng)向“汽車”學(xué)習(xí)借鑒,力求使維護(hù)模式更加便捷化。密蘇里大學(xué)認(rèn)為,為了確保先進(jìn)空中運(yùn)輸順利實(shí)現(xiàn),利用預(yù)測(cè)性的維修數(shù)據(jù)和采用汽車的簡(jiǎn)便維修程序顯得尤為重要。
眾所周知,汽車與飛機(jī)之間存在著巨大的差異。為了確保飛行安全,民航運(yùn)輸領(lǐng)域已經(jīng)形成一套復(fù)雜、成熟的維修保障體系。而對(duì)于以eVTOL 為基礎(chǔ)的先進(jìn)空中交通體系而言,需要建立一種更加便捷可靠的維護(hù)系統(tǒng),從而確保AAM 的商業(yè)化應(yīng)用。例如,在未來(lái)的先進(jìn)空中交通體系中,登機(jī)程序和飛行駕駛應(yīng)更加簡(jiǎn)便快捷,就像人們乘坐火車一樣簡(jiǎn)單;在售后服務(wù)環(huán)節(jié),維修流程應(yīng)更加簡(jiǎn)化快速,這意味著,飛行器的航前檢查應(yīng)當(dāng)高度自動(dòng)化,在飛行過(guò)程中應(yīng)持續(xù)進(jìn)行關(guān)鍵系統(tǒng)的健康監(jiān)測(cè)。當(dāng)然,在現(xiàn)在的民航領(lǐng)域中,飛機(jī)嚴(yán)格按照維護(hù)手冊(cè)的要求實(shí)施維護(hù)和檢修。如果飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠在故障排查、預(yù)測(cè)性維修等方面發(fā)揮有效作用,目前大量的維修程序和方案也都將重新被修訂。在傳統(tǒng)的維修清單中,對(duì)發(fā)電機(jī)、電池、控制面板、自動(dòng)駕駛儀等的功能檢測(cè)均已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。在飛行過(guò)程中,飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行分析評(píng)估,通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)控,提出預(yù)測(cè)性方案,簡(jiǎn)化維護(hù)程序,降低維修成本,提高實(shí)施效率,更好地確保飛行器的持續(xù)適航性。
除此之外,SeaTec 咨詢公司還認(rèn)為,在傳統(tǒng)民用航空領(lǐng)域中,對(duì)維修人員有著嚴(yán)格的資質(zhì)認(rèn)證要求,這些復(fù)雜的維修執(zhí)照體系,將成為先進(jìn)空中交通的運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)規(guī)?;蜕虡I(yè)化的重要影響因素。而實(shí)際是,獲得汽車維修資質(zhì)的難度遠(yuǎn)比飛機(jī)維修資質(zhì)要低得多。在未來(lái)先進(jìn)空中交通領(lǐng)域中,如何在不需要如此“航空級(jí)別”的檢查條件下,確保系統(tǒng)安全運(yùn)行的確是第一要?jiǎng)?wù)。
即使運(yùn)營(yíng)商能夠雇到足夠多且具有資質(zhì)的維修人員,依然面臨諸多挑戰(zhàn)。因?yàn)椋谙冗M(jìn)空中交通領(lǐng)域中,eVTOL的數(shù)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的民航飛機(jī)數(shù)量。所以垂直起降機(jī)場(chǎng)需要擁有大量的備件以確保飛行器的正常運(yùn)行,而且需要判斷這些部件是否可靠以及能否與計(jì)劃的維護(hù)周期相匹配,是否有足夠多的技術(shù)人員和維護(hù)設(shè)施,這些都是值得關(guān)注的問(wèn)題。此外,與之相適應(yīng)的高效物流體系也非常重要。
在供給側(cè)方面,eVTOL 將面臨來(lái)自傳統(tǒng)汽車行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)和供應(yīng)鏈的挑戰(zhàn),零部件供應(yīng)將成為一個(gè)非常值得關(guān)注的重要因素。
在邁阿密的研討會(huì)上,幾位小組成員共同認(rèn)為,目前eVTOL 所需的制造材料如碳纖維等,還很難滿足AAM 的發(fā)展需要,但是這些方面的研究一直在推動(dòng)著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,創(chuàng)造著更多的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。以目前已經(jīng)有所突破的電池回收技術(shù)為例,其中一些研究就非常具有商業(yè)價(jià)值。通過(guò)可持續(xù)的資源綜合循環(huán)利用,將有助于改善電池供應(yīng)鏈,降低對(duì)部分稀有金屬材料的依賴。
目前,Mobius Energy 公司利用快速充電技術(shù),正在開發(fā)一種電動(dòng)飛機(jī)電池系統(tǒng),計(jì)劃采用包括維護(hù)、更換和回收在內(nèi)的售后模式為AAM 提供服務(wù)。此前,這家初創(chuàng)公司曾表示,在eVTOL的高頻運(yùn)行條件下,該公司生產(chǎn)的電池有望確保持續(xù)3 ~6 個(gè)月的運(yùn)行。
Mobius Energy 指出,目前嚴(yán)格的監(jiān)管要求是導(dǎo)致電池壽命相對(duì)較短的原因之一?,F(xiàn)有監(jiān)管為了增加安全裕度,要求當(dāng)電池達(dá)到原來(lái)容量的90%時(shí),就替換新電池,從而確保安全性和必要的續(xù)航里程。但相信未來(lái)監(jiān)管機(jī)構(gòu)會(huì)研究“當(dāng)電池容量下降到原始容量的85%才會(huì)被強(qiáng)制退役”的可行性。
一直以來(lái),保證電池及時(shí)充電,是垂直起降機(jī)場(chǎng)和運(yùn)營(yíng)商們所重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。 因此,對(duì)于先進(jìn)空中交通的運(yùn)營(yíng)商而言,售后服務(wù)必須解決好配備多大比例的備用電池以及如何解決電池老化等問(wèn)題。
對(duì)于在炎熱和寒冷氣候中飛行的AAM 運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),電池壽命的降低是必須考慮的因素之一。例如,為了滿足理想的溫度環(huán)境,電池或許應(yīng)具備運(yùn)行加熱和冷卻的條件,否則電池壽命將會(huì)大打折扣。
因此,推動(dòng)AAM 的發(fā)展,應(yīng)在常規(guī)民用航空和汽車業(yè)之間尋求一條中間路徑。換言之,監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)該在促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中做出合理讓步。試將電池電量和飛機(jī)燃油量進(jìn)行了對(duì)比,乘坐傳統(tǒng)飛機(jī)飛行時(shí),飛機(jī)油箱也并不總是滿的,電池驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)也應(yīng)如此。
在電池維護(hù)方面,SeaTec 咨詢公司還認(rèn)為,eVTOL 可以通過(guò)配備傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)電量的實(shí)時(shí)監(jiān)控,提供預(yù)測(cè)性的維修方案。與傳統(tǒng)飛機(jī)相比,這些監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)還可為eVTOL 退役時(shí)的價(jià)值評(píng)估提供參考依據(jù)。
綜上所述,先進(jìn)空中交通方式的出現(xiàn),將對(duì)維修形態(tài)和思維方式提出全新的挑戰(zhàn)。在自動(dòng)化的決策系統(tǒng)變得越來(lái)越普遍的同時(shí),維修工作應(yīng)變得更加柔性化。與此同時(shí),有理由相信在未來(lái)的AAM 商業(yè)化場(chǎng)景中,預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)必將實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。