英国发布《未来飞行行动规划》,着力打造新兴低空经济

[《国际航空》2024年第5期], 国研网 发布于 2024/7/18


英国政府发布《未来飞行行动规划》,制定无人机与eVTOL发展路线图,引领英国低空经济未来发展。

英国政府发布《未来飞行行动规划》,制定无人机与eVTOL发展路线图,引领英国低空经济未来发展。

2024318,英国政府交通运输部发布《未来飞行行动规划》(以下简称《规划》)文件。该文件由英国政府和工业界联合制定,被定位为“英国新兴航空技术产业化的联合战略”,集中体现英国对低空飞行产品和服务发展的认知与布局。该文件提出了“2030年使英国未来飞行产业成为可持续且繁荣生态系统”的愿景,并按此制定了详细的无人机和电动垂直起降(eVTOL)航空器发展路线图,对于我国发展低空经济具有借鉴意义。

《规划》的发布背景

英国政府于20184月发布关于航空业长期愿景的意见征询,英国交通运输部于201910月首次作出回应,并于20225月发布《通往未来的飞行之路》,瞄准“在未来10年打造现代化、创新和高效行业”的愿景,为英国航空业的发展提出战略框架,并首次提出“政府与工业界联合发展新兴航空产业”的构想,明确了未来五年战略方向。面对碳减排要求、人工智能等新兴技术的快速发展、城区航空和无人机投送成为发展热点、航空器设计制造和发动机技术不断取得突破等趋势,英国政府开展大规模的战略分析和战略设计工作,旨在维持其航空业技术优势地位和繁荣的生态系统,并在多种新因素约束和影响下,为英国航空业找到领先发展的途径。

在此背景下,为落实联合发展新兴航空产业的构想,英国政府于20232月成立“未来飞行产业小组”,其主席由英国交通运输部副部长和“天空港”(空中出租车基础设施提供商)首席执行官共同担任,成员包括英国民航局、国家空中交通服务公司、航空航天技术研究所、地方政府协会、地区机场商业协会、乔比航空公司、垂直航空公司等政产两界的高层。该联合小组经过四次会议讨论,于第五次会议前完成《规划》的制定,并由英国政府交通运输部发布。

《规划》的主要内容

《规划》共包括六部分内容,分别是“未来飞行”定义、计划制订原因、计划预期目标、计划制订依据、愿景实现方式和下一步工作。

“未来飞行”定义

“未来飞行”是指,加速新兴航空技术开发和产业化,并将其融入现有民航系统,并带来实质性变革。该计划涉及所有商用无人机系统(UAS,以下简称“无人机”)和所有电动垂直起降航空器(eVTOL)。其中,无人机可通过导航系统、地面装置或自动化装置进行远程控制,并有望逐步实现自主飞行,目前不包括可用于载客的飞机;eVTOL可用于城际间客运和货运,目前由机组人员操作,预计未来可实现自主飞行。正在向电动、氢或混合动力等新型推进方式过渡的现有飞机类别(例如有人驾驶型电动常规起降飞机)和军用航空器则不在本计划范围内。但对监管机构(民航局)来说,必须要综合考虑所有飞机的运营,本计划更广泛地跨领域目标是将新的空域用户与现有用户安全、高效地整合在一起。

计划制订依据

为实现未来预期回报,必须以行动为导向,建立行业与政府间的长期合作。该计划预期可以取得三方面收益。①创造商业机会,英国政府与工业界合作,共同出资1.25亿英镑投资的“未来飞行挑战”计划已经证明,新兴航空技术能为英国企业带来诸多裨益,如通过无人机技术降低企业成本、降低部分工作的人员安全风险、促进地区间的交通便利并缓解交通拥堵等。②造福社会和消费者,例如降低碳排放、噪声等,还可提供医疗运送、搜索救援、环境监测、打击犯罪等服务。③打造低空经济产业,据普华永道估计,如果英国大规模采用无人机,到2030年,无人机可通过为农业、水利、能源、运输、物流和公共部门节省大量成本,为英国经济贡献高达约4116亿元;而且对于大规模建造交通基础设施成本较高的地区,区域空中交通有望成为一种更为优越的连接方案,以促进地区间的均衡发展。

该计划列出了一些当前已经开展的项目和取得的进展,作为制定目标的依据。①偏远地区邮件投递。奥克尼群岛的I-Port项目,由Skyports无人机服务公司和英国皇家邮政等公司合作,实现在奥克尼群岛强阵风的不利环境下无人机的日常邮件投送服务。②城市空中出租车。乔比公司的五座电动飞机航程可达161km,速度可达322km/h,起飞噪声比直升机减少三分之一,可满足大都市区域快速通勤。③快速高效打击犯罪。西米德兰兹警方无人机小组通过部署无人机搜寻罪犯,比部署直升机更快、更具成本效益。④提高国家医疗服务系统(NHS)效率。Skyfarer无人机公司与NHS、英国医疗物流公司合作,其无人机解决方案能够将手术植入物运送时间从高峰时段的3045min缩短到18min。⑤区域空中交通。由于基础设施老化以及缺乏可持续、经济实惠的运输方案,英国许多地区已与外界脱节。垂直航空公司的eVTOL飞机VX4可搭载4名乘客飞行约161km,从利物浦到达利兹只需26min(开车则需1.5h),从布莱顿到希思罗机场只需20min(开车需80min)。⑥安全、准确、高效地管理国家基础设施。目前,使用直升机对输电网络进行空中检查不仅耗时耗钱,而且会产生大量碳排放,同时人员也面临安全风险。Sees.ai公司首次获得民航局例行许可,在非隔离空域进行超视距飞行(BVLOS),执行国家电网输电网络的空中勘测和检查任务,可提高效率、降低成本并保证人员安全。⑦连接苏格兰高地和岛屿。苏格兰高地和岛屿地理条件特殊,岛屿众多、人口稀疏、气候条件恶劣。为此,混合动力飞机公司及合作伙伴在苏格兰高地和群岛进行了一项研究,发现Airlander多功能飞机可完善现有的由渡轮和小型飞机组成的运输网络,为该地区提供更大的客货运输能力,成为促进经济增长的高效运输工具,且所需的基础设施改造和资本支出相对较少。

计划预期目标

该计划预计,到2030年,英国将成为新兴航空技术的领导者,拥有可持续发展的产业和生态系统。届时,英国国内的公司将能够向全球提供一系列服务。通过推动新型航空技术在经济、社区和交通网络中的广泛应用,英国各行业和公众将享受到经济、社会和环境等方面的多重效益。

计划制订原则

该计划制订过程中,未来飞行产业小组成员角色被分为三类,并各自承担相应责任。①中央政府,既是政策制定者和拥护者,又是问题解决者、客户、召集人和投资者。其职责包括:制定明确的跨政府政策框架并向工业界阐明;明确准入要求;迅速做出明确的决定;在国内和世界上积极、明确地支持英国“未来飞行”小组;预见并克服障碍、瓶颈及市场失灵;作为最终用户在公共部门实施解决方案;培育市场和展示新技术效果;利用政府设立的基金和项目,将生态系统参与者聚在一起并提供资金支持。②民航局,在提供监管框架和流程方面发挥关键作用,承担监管机构、协调员、监督者的责任,其职责包括:保持有效监管,确保“未来飞行”技术的安全开发、集成和运行;随着技术进步,制定新的监管规定;确保对运营商和服务的授权与监督及时、与风险相称,并与供应商和受影响者进行明确沟通;确保生态系统以安全、可靠和保护消费者的方式发展和运行。③工业界,承担创新者、建设者、运营商、技能培训师和雇主、传播者的多重责任,具体包括:开发新技术和解决方案;建设有形和数字基础设施;促进法规和标准的制定;通过实际应用和提供服务,将“未来飞行”技术变为现实;使英国未来飞行产业创造丰厚回报、提供广泛且多样化的工作机会;向公众、政府和监管机构传达计划实施和进展情况;回应咨询。

该计划制订遵循以下十项原则:①安全与保障,新兴技术的采用和整合需要基于风险的适度监管。②可持续,致力于建立一个有效的制度,并制定健全的标准。③加速推进,对于已做好产业化准备的技术,加快工作进度,确保英国成为早期采用者和快速创新者。④透明,政府和工业界应相互坦诚沟通(包括与公众沟通)。⑤以证据为基础,对安全、噪声、隐私等潜在问题,以协商、循证和与顶层政策保持一致的方式加以理解和解决。⑥形成合力,寻求技能、就业和供应链方面的共同利益。⑦前瞻性,促进国际合作,保持与国际规则的一致性。⑧协作,政府与行业应通力合作。⑨知情,向当地社区及其代表提供信息。⑩注重解决方案,预见并克服障碍、瓶颈和市场失灵。

愿景实现方式

这部分内容为该计划的重点,详细阐述了实现目标需要重点关注的对象、预计取得的战略成果及实施的时间节点、需要开展的工作、需要构建的跨域支撑框架和系统等实质性内容。

1)重点关注对象包括以下三部分:①空域,继续与空域现代化战略(AMS)紧密合作,确保新用户和运营商的要求得到公平的考虑和支持,以满足行业所设定的时间进度要求。②无人机,战略目标是通过降低在开放空域内发生碰撞的风险,来实现超视距飞行的规模化、常态化运营,从而扩大无人机的潜在用途范围,并带来显著效益。③eVTOL,战略目标是提供初始和常规载客或载货运营,并实现自主运营的演示验证。

2)该计划将通过依次实现以下五个战略成果(SO)来达成最终目标:

SO1:在非隔离空域实现无人机超视距飞行演示验证(2024年),通过新的空域结构和新服务支持在现有空域结构中与其他空域用户并存;

SO2:有人驾驶的eVTOL飞行运营(2026年),依托现有空域运行和机场规则的支持,利用新的基础设施、法规和技术,首次实现eVTOL飞机的货运和客运业务;

SO3:无人机超视距常态化运营遍及全国(2027年),在大面积受控、非受控和特殊服务空域中,广泛应用于侦察、监视、关键医疗保健和应急响应领域;

SO4eVTOL常态化飞行运营(2028年),在由现有航空港和新垂直起降航空港(vertiports)组成的全国性网络中,大规模开展其商业货运和客运业务;

SO5eVTOL自主飞行演示验证(2030年),上述SO1-SO4业务实现规模化、商业化、长期可持续运营。

3)需要开展的工作分为无人机相关和eVTOL相关这两大部分。

为实现无人机相关的两个战略目标(SO1SO3),需要在以下3个方面开展工作:

①运营能力。目前用来测试新兴技术的受控环境有效期最长为90天,该计划将扩大测试环境范围并延长测试时间,使新兴航空技术能够在非隔离空域环境中与其他空中交通同时运行,最长可达12个月。可通过机载通信技术、地面系统或选择安全风险较小的环境等来实现这一目标。该计划旨在将新兴技术推进到一定程度的常态化运营。

②技术发展。包括使飞机能够识别他机位置的电子醒目性(EC)设备、支持综合空中交通管理的无人机交通管理系统(UTM)和探测与规避系统(DAA),使无人机能够与其他空域用户相互避让。这些解决方案将由工业界主导,首先需在模拟监管“沙盒”中进行试验,随后进行实地测试,最终通过认证。在工业界提供解决方案后,监管机构和英国标准协会(BSI)将为其性能制定统一标准,政府则将为其广泛应用制定政策并立法。

③改进准入和监管标准。采用新的数字平台和英国版《特定运营风险评估》(SORA,一种评估和管理无人机系统操作风险的全新标准化方法)。审查、更新和数字化现有最常见的针对视距操作的预定义风险评估流程(PDRA),以便更快进入常规运营,并根据行业需求和证据,在SORA实施后探索引入更多的PDRA模板。民航局将基于工业界的反馈为该程序提供支持并对其进行优化。

为实现eVTOL相关的三个战略目标(SO2SO4SO5),除上述无人机所需的综合交通管理能力外,还需要在以下三个方面开展工作:

①运营能力。目前eVTOL原型飞行器正在进行初步飞行测试,并将通过飞行测试对飞行器类型进行认证,进而演示验证有人驾驶的试运营。政府与业界组建的先进移动生态联盟正着手研究演示任务。若顺利通过审核,预计在2026年和2028年,分别实现首次和常规商业化载客eVTOL航班运营。同时开始远程驾驶的航班试运营,为2030年实现自主飞行奠定基础。

②基础设施。建立支持eVTOL运营的实体基础设施是关键,将由工业界主导,政府监管部门和地方政府给予支持,计划利用既有机场和新址,建设综合的垂直起降航空港网络,同步布局充电基础设施并确保电力供给。民航局将制定适用于改造既有机场和新建专用垂直起降航空港的技术运营标准,并采纳国际标准,为国际化商业服务奠定基础。

③产业建设。由工业界主导eVTOL技术发展,特别是电池技术和自主导航等关键领域。民航局将明确飞行器认证及其适航性要求;制定有关航空公司运营和飞行员资质的规范。政府还需制定支持性政策,在考虑法律影响和安全要求的同时,兼顾社区利益,制定城市规划原则导向。

4)跨域支撑框架及系统,涵盖一系列基础性工作,旨在确保产业蓬勃发展和可持续生态系统的实现,政府和工业界的责任具体包括:

①社区融合。政府支持地方政府将“航空未来”纳入规划并融入社区,并在今年就制定新的国家发展管理政策和修订国家规划政策框架开展公众咨询和战略环评。交通部将与相关部门密切合作,确保新政策能够建立在现有框架基础上。工业界将与地方政府通力合作,制定切合实际的解决方案。

②产业化。通过规模化生产和出口融资等支持措施,助推无人机和eVTOL产业链的产业化进程。政府和工业界共同制定机制,在“未来飞行挑战”后期,为产业化提供支撑。

③技能和人力。培养包括飞行员、工程师和设计师在内的专业人才队伍,并建立完善的教育体系和标准规范。工业界将持续投资航空技能培养和飞行员培训。政府将于2024年发布技能缺口分析报告,并制定人才获取战略。

④数字基础设施。构建覆盖全国的安全网络,支持利益相关方的数字化互联。工业界今年开展调研,并计划于2025年推出数字化服务。政府将探索引入数字化飞行规则,指导飞机的数字化运营。

⑤标准化。利用新标准体系,推动全行业解决方案的互用性。工业界将通过英国标准协会的“航空未来标准计划”主导相关标准的制定。政府将确保现有监管和法律框架能够吸收并采纳行业标准。

⑥自主飞行能力。实现飞机在减少人工参与情况下的安全运营。工业界将持续开发安全的自主飞行技术和系统,并与民航局合作进行测试和认证。政府将在2025年之前审查自主飞行面临的法律障碍,并对现行法律框架作出修订。

下一步工作

在该计划的愿景和战略目标牵引下,英国政府和工业界将以该计划中列出的具体成果和交付物来跟踪和评估进展情况,通过协作合作机制,共同实现战略目标。工业界将持续推进所需技术的开发和试验工作;政府和民航局将为试验工作提供支持,同时确立发展方向并制定政策以明确监管框架。各项政策、法规和监管进展将通过民航局网站和政府网站进行发布。“未来飞行产业小组”将起到监督作用,确保上述角色各自切实履行本行动计划中规定的任务、职责、原则和行动要求。该小组将至少每年组织一次情况通报会,汇报各项行动的进展情况和战略目标的实现程度。

几点启示

一是明确角色分工,深化政企合作。《规划》制定过程中,英国政府和工业界及监管机构采用“未来飞行产业小组”模式,并以此作为后续执行情况的监督组织。这种模式可深化政企合作,明确分工和责任,降低沟通成本,提高产品、技术等的迭代速度,并有助于解决政策问题;以明确的里程碑节点和交付物形式作为考核指标,可以督促各界共同给出解决方案,从而最大程度确保《规划》落地。

二是持续深化改革,占位全球市场。《规划》中提出多项低空空域改革和完善举措,基于技术进步和合理监管,逐步引入无人机及电动垂直起降飞行器。这些措施将持续深化低空空域改革,简化审批流程,放宽准入机制,基于证据持续优化审批流程,且相关证据可支撑标准制定;在制定相关标准时,由工业界主导标准制定,并参照国际标准体系,一方面可加快标准制定、缩短迭代周期;另一方面可为扩大全球市场份额做好充足的准备,值得借鉴。

三是夯实基础支撑,强化创新赋能。《规划》中提出加大基础设施建设力度,打造航线网络、基地、能源供给等配套设施,保证充足电力供应,同时,加强技术创新,突破能源、飞控等关键核心技术。上述措施立足英国实际情况,尤其是考虑到基础设施建设不足和相对欠发达地区的情况,提出利用已有航空港改造为垂直起降航空港等措施,提高投资效费比。

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