Odys Aviation联合创始人详细介绍旗下eVTOL背后的设计

增程型混动系统有望实现长达200英里（322公里）的完全无排放飞行，或利用燃气涡轮发电机实现长达1000英里（1600公里）的低排放飞行。其独特的菱形箱翼机身将在30,000英尺的高度巡航，速度高达345英里/小时（556公里/小时），这使得该飞机其明显快于大多数其他设计。

据了解，该飞机不会使用冗余的升力和巡航螺旋桨也不会倾斜其机翼或螺旋桨以实现垂直起飞和降落。相反，沿机翼分布的16个螺旋桨被刚性地朝前安装，飞机将在静止状态下通过从每个机翼的背面伸出大襟翼来发展垂直升力并将气流和来自这些螺旋桨的推力向下引导。

作为Y Combinator的毕业生，Odys最近宣布获得1240万美元的种子轮融资，进而使其融资总额达到1370万美元。目前，这家公司已经进行了小规模的原型机试飞，眼下正在建造一个更大的原型机--翼展为18英尺（5.5米），约为最终设计预期宽度的1/3。

Newatlas采访了Odys的联合创始人James Dorris以了解更多关于飞机、公司的进展及那个独特的吹气式襟翼“偏转滑流”VTOL系统。以下为采访的文字整理内容：

Loz：你能给我们讲讲设计出那个菱形翼机身的过程吗？

James Dorris：这架飞机确实是从一个完整的系统角度开发的。如果你考虑做一架VTOL飞机并考虑有倾斜的旋翼或倾斜的机翼，这些机制的大小和质量及你把故障模式放在哪里......。我们想看看并考虑：是否有更好的方法？对于VTOL飞机来说，飞行中最具挑战性的一点是悬停到飞行之间的过渡。当倾斜的时候，你会得到一些影响并获得一些非常具有挑战性的空气动力学。我们想建造一种飞机，使之变得简单得多。

这就是偏转滑流的由来。一旦你决定将偏转滑流作为一种主要的升力机制，那么为了真正使其聪明并适合于紧凑的占地面积，你真的需要串联机翼，一个前翼和一个后翼，这样你就可以在悬停模式下获得真正好的俯仰权限和俯仰稳定性。它还为我们提供了很多对重心移动的弹性。

因此，一旦你有了串联的机翼即前翼和后翼，并且你正在考虑如何最大限度地增加螺旋桨盘的数量从而尽可能地减少盘的负荷以优化动力，那么，你想让这些机翼有一定的角度并因此后掠和前掠。你想把它保持在一个良好的占地面积内以便它能在传统的直升机停机坪上降落，因此你迅速地以这种形状的机翼结束。连接的机翼有一些复杂的情况，而这些都是设计的一部分。

你是在说颤动的问题吗？我知道那是AMS Aero在其Vertiia箱型机翼上专注的东西。

一部分是颤动的问题，一部分是某些机翼可以在压缩和拉伸状态下加载，而你需要担心一些在压缩状态下可能发生的结构问题。我们认为飞机的拓扑结构确实有很大的好处，既能做VTOL又能尽可能快地从VTOL过渡到空中，从而尽可能快地在这些机翼上飞起来。

我们的结构确实允许在VTOL悬停和飞行之间进行非常有效和平稳的过渡，这是一个非常好的方法来限制你在悬停状态下的时间以及它对整个飞机效率的影响。

因此，如果倾斜螺旋桨和倾斜翼的设计在空气动力学上更加复杂和具有挑战性，你是说让风扇向一个恒定的方向吹，只是用这些襟翼来重新引导气流和推力，就不那么复杂了？

这里你可以看下我们的架构，其中一个方法是采取一个传统的飞机，它有一个延伸到35或40度的襟翼。有了这个襟翼，所以它可以在较慢的速度下保持在高空。当这些襟翼收起时，从刚刚超过失速速度的起飞到完全飞行的过渡，这跟我们的飞机从悬停到固定翼飞行的过渡是一样的。只是我们的襟翼不是延伸到大约35或40度，而是进一步向下包覆到大约85度。所以你可以把我们的飞机看作是传统飞机的延伸，我们的失速速度接近零。

我知道这些东西不会花很多时间在盘旋上，但当我看到这个设计时，我的第一反应是：“对于VTOL来说，这肯定不会像仅仅把螺旋桨朝下那样有效。”

是的，所以有几个关键指标，我们用来观察偏转滑流的效率。一个是转角--因此，与其说这些螺旋桨的喷流是水平向后的，不如说我们把它弯曲了多远。因此，90度的转弯角意味着你产生的是纯升力。另一个是转弯效率：相对于螺旋桨盘上的总推力而言，从喷气后面出来的总推力。

当气流沿着偏转的滑流襟翼系统的路径流动时，你将会面临阻力。因此，真正的问题是，这些之间的最佳平衡点在哪里？因为转弯角度越大，通常对转弯效率的影响就越大。

因此，我们有一些设计，我们已经在我们的试验台上展示了一个基准设计，我们可以从75度的转弯角度开始。75度意味着飞机以大约15度的机头向上角度稳定地悬停在原地。顺便说一下，在起飞时，737飞机的机头约为14至17度。因此，起飞时机头向上是人类相当习惯和适应的事情。这是一个非常好的平衡；我们可以达到转弯的低效率，当然它不是百分之百。但它足够高，考虑到复杂性的降低和过渡的简单性，这项技术是非常值得的。

好的，那你不准备分享任何有关的数字？

目前还没有。

你能否给我们一个想法，在Lilium jet这样的东西和Joby S4这样的东西之间它可能处于什么位置？像Lilium jet使用那些微小的管道式风扇，需要大量的动力来悬停，而Joby S4则使用巨大的开放式螺旋桨并应该更有效率。（加粗）

当你谈论悬停效率时，你问的是在VTOL中提升飞机需要多少动力？这很难作为一种效率来谈论；单位是类似于每力升力的功率。改变这一点的最大旋钮是圆盘载荷或总螺旋桨圆盘面积。这就是为什么像Joby这样的东西--有六个真正的大转子--比Lilium这样的东西拥有较低的悬停功率。这跟风道与螺旋桨与偏转的滑流没有必然的关系。它主要跟圆盘面积有关。我们的飞机在圆盘载荷方面跟Joby非常相似。我们可以在两组机翼上安装螺旋桨。螺旋桨的结构和布局有一些方法可以帮助我们有效地增加圆盘面积、减少圆盘载荷并保持低悬停功率。

好的。你是否知道你们将使用何种直径的道具？

是的，当涉及到这些类型的细节时，我们还无法透露，一旦我们的概念设计完全出炉，完全定型我将很乐意分享这些细节。

好吧。所以，你们在这个阶段要用混合系统来进行长距离飞行？

是的，我们认为它是一种气体储备。任何电池电动飞机都必须携带一定量的电池来完成储备任务。根据它是固定翼还是VTOL，你为储备任务需要的确切能量可能是不同的。无论哪种方式，该电池的质量或用于储备的总电池的部分都非常大。我们的基线电池是一个450千瓦时的电池。不是微小的，也不是巨大的，肯定是几个Y型的！我们的混合系统使用了一个气动的电池。

我们的混合系统使用航空衍生的燃气涡轮发电机。非常重要的是，我们的涡轮机在行业内是有名的，有大量的时间和耐久性、维护能力和已知的维护成本。涡轮发电机是相当轻的。电力电子设备和电动发电机组都是我们自己的设计，这也是我们在世界上最擅长的--电气化方面。

因此，我们可以以低于我们必须携带的储备电池重量的质量来建造系统的混合组件。现在的储备任务是燃料，燃料重量跟电池重量相比，有60比1的好处。这意味着我们的飞机最终可以完成约200英里（322公里）的全电动飞行，但它可以走得更远--轻松地走400、600英里（648、966公里）。即使在400英里的任务中，一半的能源使用仍可以来自于电池，这意味着我们在该任务中有效地减少了50%的二氧化碳总量。

好的。你会以驾驶飞机的方式发射吗？

是的。我们将在市场上推出左右两边的座位都可以驾驶的飞机。一些航空公司告诉我们，有两个人穿上制服真的很重要，尽管我们也会对它进行单人驾驶的认证。我们有一个完全自主的计划，但我们认为那是一个比一些人更长的时间跨度。因此，第一个产品不是一个自主飞机。它是由人驾驶的，而自主性是一个较长期的计划。

但从第一天起就会有自动化。这架飞机上将会有大量的传感设备。一些起飞和着陆能力将由传感和智能大量引导和自动化。

我们最喜欢的一位顾问曾经是一名Harrier战斗机的飞行员，他将谈论Harrier战斗机，当你移动操纵杆时，你实际上是在控制喷嘴。因此，保持飞机平衡的控制环是一个人。这是一架非常难飞的飞机。他表示，现在我们有了F-35，你所要做的就是把那东西放在那东西上然后按下。你把X放在起落架上，按下降落按钮，飞机就会降落。实现这一目的的技术已经存在了很长时间。使起飞和降落高度自动化是很有可能的，也是很容易的。

对。那么你们现在到什么阶段了？你们刚刚完成了这次融资，这非常好，祝贺你们。你们已经走了多远，这轮融资让你们达到了什么阶段？（加粗）

我们已经花了很多时间来验证这种垂直起飞的方式是否有效。我们已经建造了一个翼展为3英尺（0.9米）的飞机，我在你原来的文章中看到了这个截图。在过去的六个月里，我们一直在飞行，以开发飞行控制、建立对能力的信心、测量性能指标并预测在更大的规模上可以达到什么程度。我们认为它将扩展成一个非常有吸引力的性能机器。

好的，所以你已经得到了四旋翼飞机式的俯仰和滚动权限并通过偏转滑流系统进行了验证。那么，偏航呢？四旋翼飞机通常依靠扭矩反应进行偏航运动，对吗？你们是如何在所有的螺旋桨朝前，推力朝下的情况下管理的？

这绝对是一个话题，我说我们可以稍后再谈。这是我们开发的一个核心元素，我们对此感到非常自豪，当我们准备好聊天的时候，我很乐意给你打电话，边喝啤酒边聊！

那么，我们下一步的目标是什么里程碑？下一个关键的技术里程碑是建立我们的下一个比例原型--表面上是一个单人座。没有人会在里面飞行，这将是一个远程驾驶的飞机版本，但它的翼展约为18英尺（5.5米），它将是我们技术的第一个版本，可以同时完成所有阶段的任务。它会垂直起飞、过渡、拉上襟翼、延伸襟翼到固定翼飞行。

在翼展等线性距离方面，它大概是1/3的比例。在有效载荷和面积方面，它大概是1/9或1/10的比例。我们在去年9月的最后一次加价后启动了这个项目。我们的目标是在2022年秋天进行首次飞行测试。

如果我没记错的话，你们的目标是在2026年之前完全开发、建造并投入使用？这将是相当紧张的。

这绝对是积极的。我们在业务上肯定是积极进取的。每个人都是如此。我们已经跟一些第三方验证了我们的项目和我们的认证路径，这些第三方负责大量飞机的认证，特别是很多23部飞机。所以我们认为这给了我们一个很好的基线。我们完全承认这是一个积极的时间表，我们认为公司和我们的资金周期也是如此。

你们是否通过合作来帮助降低一些大型系统的开发、建造和认证的成本和时间？

所有的电气化都将在内部开发。这就是我们的团队是世界上最好的；我们可以实现一个总的系统质量，比你从供应商那里拼凑出来的要少得多。电机、电力电子装置、电池，所有这些东西都必须彼此紧密结合并在飞机内紧密结合。我们认为这是一个很大的优势，无论我们最终是自己制造这些系统还是将其外包给一个承包商。

我们没有垂直整合的地方是燃气轮机--作为一家初创公司，我们试图开发它是愚蠢的--以及航空电子系统。航空电子系统的软件开发需要大量的工时，如果我们从头开始建立这个系统，那就太愚蠢了。我们正在跟一些航空电子设备供应商讨论，我们正在跟四个涡轮机供应商讨论。我想我们将能够在今年晚些时候宣布一些伙伴关系。

因此，你们与大多数eVTOL公司的角度不同，着眼于区域航空旅行市场，而不是城市空中出租车飞行。

是的。跟很多人相比，我们认为，如果你真的想产生影响，那么更多关注区域性旅行是有意义的，比如100至600英里的旅行。如果你真的想在减少航空业的二氧化碳方面有所作为，那么你首先得把人们从燃烧气体的飞机上拉下来并让他们乘坐其他东西。所以你需要达到取代目前旅行的距离。

在这些距离上，不管你是在美国还是在欧洲还是在亚洲的各个地方，你可能只在空中停留45或50分钟，但门到门的时间可能是三个半小时、四个半小时。你在地面上失去的所有时间，去机场、通过机场、在登机口等待、在停机坪上被耽搁等等。因此，我们公司的两大支柱是真正减少航空业的碳足迹并使旅行更加愉快。

这种方法对你正在谈论的航空公司有什么影响？

我们已经跟美国的一家区域性航空公司JSX签署了一份预购意向书。他们真的跟我们对区域运输的看法一致--他们称之为“随意行”，我们必须缩小从门到轮子之间的痛苦。我们也签署了其他交易，但JSX是我们今天唯一被允许透露的交易。

我们已经花了很多时间跟航空公司交谈--从小型135部运营商一直到美国主要航空公司和国际干线航空公司。我们现在处于一个点，我们有足够的预订单和来自航空公司的选择，对此我们感到非常自豪，我们感觉非常好。鉴于我们处于早期阶段，这些数字是相当令人惊讶的。

这确实反映了航空公司明白这样一个道理，如果你能走得更远就会有更多的价值。这就是他们今天飞行的客户群。如果你能使一些较短距离的航线脱碳，那么你久可以真正对你的整体二氧化碳排放产生影响。他们非常关心这个问题。而且，如果你能使他们的旅行体验大大改善。我们有一家航空公司说，好吧，这可能会吞噬我们现有的一些航线，但我自己做总比别人做要好。他们明白这一点。只要你能做一条不必去大机场的区域航线就没有人会从机场飞出那条区域航线。

需要指出的是，大概有五家公司在关注我们所关注的领域--而这正是我们已经取得了很大成功的地方，航空公司表现出很大的兴趣。在我们这个领域的其他人还有像波士顿的Transcend Air、英国的Samad Aerospace、XTi Trifan，以及加州一个叫做Talyn的团体。这些都是关注更远距离、更快一点的飞行的其他公司，并且都有在更认真地对待区域问题。