垂直起降场的七种开发方案

网络 ▪ 2024-10-13 21:05:04

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随着低空相关产业的不断推进，城市空中交通市场距离商业化阶段越来越近。国内低空经济产业目前普遍更关注eVTOL整机制造领域，而基础设施配套关注度不高、发展薄弱。国际上早在2020年前后就已开始关注垂直起降机场的建设，当下，关于站场的投资额和项目空间面积大小的讨论越来越广泛。

目前国际上垂直起降机场的开发设计方案出现了七种不同的类型，包括基本式、简约式、屋顶式、集成式、封闭式、城市中心式和区域中心式。不同类型站场之间的区别可能有时比较模糊（屋顶式也可以是城市中心式），但这些类别主要反映了需要开发不同标准的基础设施来支持各类的低空交通服务。

基本式

基本式垂直起降场一般仅提供最基础的电力相关设备，满足eVTOL充电和基础检修、乘客休息和行李检查的需求。2023年4月，澳大利亚Skyportz和Electro.Aero为占地较小的物业站点提出了一种经济实惠、模块化、交钥匙解决方案——“盒装垂直起降机场”设计。产品的工作原理有点像模块化房屋：这是一种相对便宜的模块化和交钥匙解决方案，较小的物业站点也可以使用它来成为空中出租车起降点。

Vertiport-in-a-Box™

目前，垂直起降机场还没有明确的商业模式，各国均尚未有获得政府批准运营的垂直起降机场。方案的提出是基于目前垂直起降机场基本都是位于现有机场的大型场地（这是构成低空交通生态系统的重要支柱），但如果行业要发挥更大的潜力，需要打破航空和机场之间的联系，让私人业主也可开发自己的垂直起降机场。

这款Vertiport-in-a-Box™产品体积小，投资少（产品的价格从99,000欧元到235,000欧元不等，外加装修），它可以用集装箱运送到现场，无需重型设备即可组装，并配有高功率电池组和带太阳能电池板的充电器。地产开发商可以将Vertiport-in-a-Box™纳入新开发项目或改造到现有建筑物中，在开始运营之前可以作为充电设备使用，一旦低空交通产业开启，即可重新利用。

简约式

这类型站场结构小型，一般采用玻璃墙建造，内部提供适度的空间，可用于高吞吐量的客流，能够相对较快地增添到现有的机场基础设施中。方案采用模块化结构，以实现可扩展的运营增长。2024年巴黎奥运会使用的垂直起降场便是此类设计，项目由Skyports/ADP公司负责设计建造。

巴黎奥运会垂直起降场方案

屋顶式

垂直起降机场一般需要像传统机场一样广阔的场地，这限制了其在城市环境中的应用，所以看起来屋顶起降站是城市垂直起降机场最优的解决方案，但也会带来一些复杂工程和认证挑战，例如，承重结构、转子下冲等问题。虽然办公直升机停机坪已经运行多年，但如果未来市场需求增加，固定的场地会导致站场规模扩大的选择有限，未来运营效率受限。

韩国现代电梯Hyundai Elevator提出垂直封闭的垂直起降机场，该封闭式垂直起降机场结合了其垂直和水平运动的核心技术。2023年7月Hyundai Elevator在韩国国土交通部和沙特阿拉伯政府在韩国东大门设计广场（DDP）举行的新城市开发项目Neom路演上展示了H-PORT的概念方案：H-PORT是一个机库，它利用了Hyundai Elevator的专有技术、自动停车系统，以及一座可以控制无人机自动停车和充电以及乘客上下车的建筑物。

H-PORT

Hyundai Elevator被韩国国土交通部选为移动模块化垂直起降机场设计与施工技术及监控系统开发的实施机构。2024年5月，Hyundai Elevator宣布正式启动开发城市空中交通（UAM）商业化的关键项目之一“Vertiport”，将与乐天工程与建设、韩国测试认证研究所、韩国国立交通大学、清州大学和Ninano公司合作实施该项目。于2024年4月至2026年12月实施该项目，政府资助资金105.17亿韩元。研究任务包括构建移动和模块化Vertiport基础设施以及开发起飞和着陆监控系统。

封闭式

封闭式垂直起降场是比较完美的解决方案，它通过垂直起降机场航站楼包围起飞和着陆区域，以此减少起飞和着陆噪音以及旋翼下旋干扰。2022年，DM-AirTech和Giancarlo Zema设计集团合作设计了封闭式的垂直起降场。DM-AirTech是一家总部位于德国汉堡的航空航天公司，主要为客运无人机和空中出租车运营商提供天气分析和解决方案。Giancarlo Zema Design Group（GZDG）是意大利罗马的一家建筑公司，该公司专注智能、生态可持续的项目的开发，并且是设计具有柔软形状和清晰生物形态的太阳能垂直起降机场的先驱。

DM-AirTech和Giancarlo Zema合作设计方案

该方案将有助于最大限度地提高最终进近和起飞（FATO）区域的风向规律性。这种方法将有助于减少阵风和湍流对运营的影响，并提高垂直起降机场的吞吐量和乘客的舒适度。主要缺点是可扩展性——随着eVTOL规模的增长和运营倍增，扩展的机会将受到限制。

英国初创公司Urban Air-Port设计开发的Air One也是采用了这一形式。2022年4月，Urban Air-Port在英国考文垂市中心全球首次演示了Air One，他们计划在未来五年内在全球交付200多个垂直起降机场。

Air One集成式

该类型站场一般建在机场附近，为乘客提供无缝衔接的交通体验，前往市中心由传统的地面交通换成了空中出租车。2023年4月，福斯特建筑事务所为位于迪拜国际机场旁边的Skysports Infrastructure垂直起降场航站楼提出了一个临时概念设计方案：集成到地面和航空旅行网络中的垂直起降机场。这个概念性垂直起降机场与迪拜国际机场和迪拜地铁相连，为国际和国内乘客提供无缝、可持续的城市旅行。该航站楼位于高架甲板上，以方便飞机起飞和降落。

Skysports Infrastructure垂直起降场航站楼

城市UAM中心

这是具有多个着陆和起飞位置的大规模垂直起降机场。目前日本eVTOL制造商SkyDrive和加拿大垂直起降机场制造商VPorts正在努力开发位于迪拜南部的AAM集成商世界中心，项目占地面积37000平方米，垂直起降机场区域面积较大，有13个eVTOL的着陆和起飞位置，但未来实际运营中仍将被要求进一步间隔eVTOL起飞位置，以允许同时操作和缩放eVTOL尺寸。

迪拜AAM集成商世界中心

该项目的初始投资为三年4000万美元，预计未来25年将在迪拜和阿布扎比共产生70亿美元的直接收入，并创造1500个高质量的直接工作岗位。开发和建设于2023年开始，预计将于2024年开始运营并进行首次飞行测试。集成商世界中心将为全球eVTOL制造商和运营商提供所有条件下的飞行测试设施，并为之提供支持。

城际UAM枢纽

跨地区垂直起降机场的想法源自德国政府资助的一项研究项目，该项目旨在设计建造两个垂直起降机场。项目位于慕尼⿊机场（MUC）和因戈尔施塔特市，由柏林amd.sigma公司与慕尼⿊国际机场、空中客车、包豪斯航空和几所大学合作。

该团队寻求创建一个简单、经济高效、能源可持续的模块化建筑结构，以便将来进行扩建。经过广泛的研究，团队确定探索用eVTOL飞机将个人从城市中心运送到附近区域机场（距离城市100公里半径内）是一个有前景的方向。城市支线机场（其中许多是前军用机场）目前要么正在运营，要么已被废弃（德国有大量未充分利用的区域机场），有可能成为eVTOL和混动短途及常规起降（eSTOL/eCTOL）飞机的多式联运节点。

慕尼黑eAirport

根据团队研究，具有更长航程的传统起降飞机有可能彻底改变交通运输，这些飞行器（eVTOL的航程可达200公里，eSTOL/eCTOL的航程可达几百至上千公里）将使柏林地区能够无缝衔接伦敦、苏黎世、维也纳和阿姆斯特丹等主要城市，并可通往东部以前交通不便的地区。

从目前全球已经完成或是正在进行中的项目设计中我们可以看到垂直起降场关键挑战之一是站场的可扩展性，包括对eVTOL大小和飞行频率的宽容度。希望这些仍在实践中的概念方案能给国内正在探索垂直起降场设计开发的团队些许启发。

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