穆作栋

为深入研究城市空运相关技术，美国航空航天局（NASA）于2019年10月发布了名为“城市空运大挑战”的演示验证计划招标书，并于2020年3月确定了首批17家参与机构。随后，NASA将该计划更名为“先进空运国家行动”。

计划概况

“先进空运国家行动”是一项由NASA航空研究任务局（ARMD）组织、飞行器制造商和空域运营研究机构共同参与的演示验证计划，隶属于“先进空运”项目下。“先进空运国家行动”将搭建城市环境下的演示平台，测试飞行器和空域运营系统在各类天气、交通条件下开展客运和货运任务的能力，共同探索并深入了解城市空运的明确需求。具体而言，该计划的目的包括：加速相关技术的认证过程；指导制定飞行程序指南；评估通信/导航/监视技术；展示基于NASA无人机系统交通管理（UTM）架构的空域系统架构；了解社区和乘客对飞行器地面噪声、机舱噪声和乘车感受的评价，提高公众对城市空运的信心。

2020年3月，首批17家参与机构确定，标志计划进入实施阶段。2020年末将组织开展开发测试阶段（NC-DT，此前称为GC-DT），对演示验证方案和标准开展评估，降低正赛风险。2022年举办首次先进空运行动正赛（NC-1，此前称为GC-1）。

通过“先进空运国家行动”计划，NASA希望将新兴的城市空运领域企业联系起来，共同开展实践活动，探索运营需求、降低发展风险，推动联邦航空局对全电和混电飞机的认证。

计划演示内容

先进空运国家行动分为两个阶段，分别为开发测试阶段（NC-DT）和正赛（NC）。开发测试阶段将于2020年末开展，对必要的飞行任务和空域开发活动开展演示，对飞行场景、任务及评价标准进行评估和完善，验证NASA的测试环境，评估参赛飞行器以及空域运营技术的成熟度，并检测飞行器的噪声水平。开发测试阶段将基于空域模拟技术开展空域开发活动，采用该技术可以模拟获得稳定的空域环境，确保空域运营机构能够在一致的飞行场景下对其技术开展测试。在这一阶段，参与方有机会与美国联邦航空安全局（FAA）合作，在城市空运关键集成等问题的早期解决方案领域提供反馈和建议。开发测试阶段将在美国空军爱德华兹空军基地（EAFB）进行。

先进空运国家行动正赛（NC-1）计划于2022年开展，旨在解决城市空运飞行器和空域系统的集成问题以及人口稠密地区的运营可行性问题。该计划将开展集成运营演示，要求参与方在模拟城市环境中搭载相当于一名成年乘客的有效载荷执行飞行任务。为适应未来技术的发展，包括基于自主飞行的简化飞行器运营（SVO）、无人系统交通管理（UTM）等技术也会被包含在该计划方案中。相关方案会随着技术发展而不断调整、完善。

根据参与阶段和研究内容，NASA确定了3种不同参与形式，分别是：飞行器制造商的飞行测试活动、飞行器制造商的信息交换活动、空域开发运营活动。

计划参与者

2020年3月，NASA与17家机构签订为期5年的合作协议，包括6家飞行器制造商和11家空域运营研究机构。6家飞行器制造商中，Joby飞机公司是唯一一家飞行测试活动参与者，将参与2020年内的开发测试阶段，另外5家企业分别是贝尔、波音、NFT、Prodentity和Zeva，将与NASA进行信息交换，并在2022年参与首届先进空运国家行动正赛。11家空域运营研究机构则将全部参与开发测试阶段，包括优步、AirMap、AiRXOS、ANRA、ARINC、Ellis&Associates、GeoRq、MetronAviation、OneSky Systems、北得克萨斯大学。NASA与其开展合作，进行空域集成、模拟测试等研究。

Joby飞机公司近期获得了高达5.9亿美元的融资，成为目前募集资金最多的城市空运企业。Joby公司自2017年开始原型机测试工作，并寻求FAA认证。该公司城市空运飞行器S4采用倾转旋翼构型，共6个旋翼，机翼的翼尖、中段及尾翼各有2台电机。该飞行器为4座，巡航速度200英里/时（320千米/时），采用全电推进系统，航程150英里（240千米）。

“先进空运国家行动”计划对参与机构提出了明确的限制，开发测试阶段的飞行测试和空域开发运营仅向美国国内公司及机构开放，信息交换可向美国国内及国外飞行器企业开放。