电动垂直起降飞行器是指采用电机驱动的具备垂直起降能力的飞行器,其中电机由电动力驱动,电动力包含电池、燃料电池等不同能源形式。总体来讲,电池、电机技术的进步使得电动垂直起降飞行器具有了一定的使用价值,但当前电池能量密度约为200~250 Wh/kg,比传统的化石燃料低约50倍。由于电动垂直起降飞行器中能量单元重且占用体积大,会影响到飞行器的航程和成员乘坐空间,因此业内将电动垂直起降飞行器定位为低载荷与短航程的航空器平台。新华网:《中国低空经济发展研究报告(2024)》发布
由于省略了复杂的机械结构,加之电机的尺寸无关特性,分布式电推进(Distributed Electric Propulsion, DEP)技术应用而生,极大推动了分布式多旋翼电动垂直起降飞行器的发展。低空经济及eVTOL专题报告
DEP技术使得电动垂直起降飞行器的构型突破了传统架构的限制,具有广阔的设计空间,使之前许多不可能、不可行的飞行器构型成为可能,典型构型如图所示。

图 典型电动垂直起降飞行器构型
从图1可以看出,电动垂直起降飞行器构型种类较为丰富,其总体构型可进行多种创新性的气动-推进一体化设计和非常规气动布局设计。欧洲适航局对电动垂直起降飞行器分类如图所示。

图 电动垂直起降飞行器分类
截至2022年底,美国垂直飞行协会(VFS)宣布所收录的电驱动旋翼飞行器概念已超过750个,主要分布在美国和欧洲,我国在全球占比仅为4%。全球有超过150家企业正在开发原型机。目前有近50%的电驱动旋翼飞行器还处于概念设计阶段,近30%进入了飞行测试阶段,如图所示。

图 全球电动垂直起降飞行器项目研究阶段对比
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