东丽复材制造的电动垂直起降飞行器

Overair席机身制造工程师林赛·米勒解释道：“我们对电动垂直起降飞行器总体上有很多兴趣和投资， 但我们希望推出一款专为可持续、安静、空中驾驶而设计的飞行器。”

Overair于2020年由航空航天行业资深人士Abe Karem和Ben  Tigner创立，他们都是专注于军事的倾斜旋翼机开发商Karem  Aircraft的负责人。随着这家新公司的成立，创始人的目标是将他们以前的技术和知识产权应用于消费市场和城市空中机动。

Overair计划以“蝴蝶”进入市场，这是一款六座、有人驾驶的城市共享飞行器，其设计空间和容量可容纳行李或货物。电池供电的eVTOL 的设计续航里程可达100英里，高时速可达 200英里。目前的目标是在2023年下半年制造一架飞行原型车进行测试。

尽管在 2020 年新冠肺炎疫情爆发之初就开始了，但米勒表示， 该公司一直在朝着这一目标稳步迈进。例如，6 月 14 日，该公司宣 布从韩华系统公司和韩华航空航天公司获得 1.45 亿美元的资金，用于开发蝴蝶的个飞行原型。

近，7月7日，该公司宣布与碳纤维材料供应商东丽复合材 料美国股份有限公司建立合 作关系，该公司的 T1100/3960 碳纤维/环氧预浸料将用于制造飞行 试验飞行器上的主要部件，例如机身和机翼的部分，以及旋翼叶片。

东丽 CMA航空航天业务发展总监杰夫·克罗斯解释道，“卡雷姆初在 DARPA/陆军项 目中使用 T1100/3960 材料，因此，为蝴蝶选择T1100/396是一个自然的进步。”东丽的 3960 据说是一种高度钢化的 350°F/177°C 固化环氧树脂，玻璃化转变温度为 400°F/204°C，而 Torayca  T1100 中等模量加碳纤维被认为是可用的高拉伸强度纤维。 

米勒说：“终的目标是引入一个干净、安静的交通网络，利 用蝴蝶作为实现这一目标的工具。”

“我们相信这将是同类飞行器中安静的。特别是当你谈论城市空中交通时，这将是一个非常重要的因素，我认为这将是我们的关键优势之一。” 

她表示，Overair 正在与NASA合作，以确认其飞行和声音模 型，但一旦原型建成，实际的分贝水平将需要测试和验证。

“蝴蝶”的主要降噪特征之一是四个相对较大、运动相对较慢 的螺旋桨，每个螺旋桨具有三个复合材料叶片。Overair 高级航空结构工程师艾伦·布恩解释说，这些大型螺旋桨是 为了更大有效载荷的高效率而开发的，这是个目标。“我们设计的螺旋桨具有较低的桨盘载荷，这意味着它在螺旋桨的总面积上 具有较轻的重量。桨盘载荷越低，效率越高，噪音也越低。”

螺旋桨和飞机整体重量轻、效率高的一个主要因素是飞行原型 中使用的碳纤维/环氧树脂预浸料。布恩表示，“这将是一种多种 材料飞行器，包括一些金属和其他复合材料，但我们已经决定将东 丽的 T1100 用于许多大型、可见的机身部件，例如机身和机翼的大部分。” 

使用T1100，一种中等模量的纤维，用于需要高刚度的部件， 而不会牺牲强度和损伤容限等财产。“使用高模量纤维可以获得更高的刚度，但你会放弃纤维的一些强度，而树脂的性能会更低。T1100使我们能够很好地平衡我们需要的性能。”他补充道，“我 们选择 T1100用于需要一定刚度的部件，以避免动态共振问题。” 对于不同的部件，该材料用作单向带或织物。克罗斯指出，T1100材料的其他优点包括纤维性能和易于加工。

东丽CMA正在资助五批许可项目，以生成数据，支持 Butterfly的设计工作。Buehne指出，Overair从东丽CMA 获得的支持在整个设计过程中都很有帮助。

“东丽非常愿意开发-然后共享-自己的数据集，用户不必承担认证材料的全部负担是有帮助的。” 韩华航空航天部门（韩国）正在为原型飞机提供电动机和电池组，Overair 的目标是在 2025 年底前实现型号认证。该集团的投资 还旨在支持 2026 年将该飞机投入商业服务的工作。

韩华航空航天部门看中的是，该项目的旋翼设计。蝴蝶号的性能是基于在过去几十年中通过公司创始人Abe Karem开发的一系列旋翼机和无人机设计开发的佳速度推进系统。它的四个大型倾斜螺旋桨在悬停时旋转缓慢，在巡航飞行过程中旋转速度甚至更慢，Overair 表示，这将降低功耗，提高有效载荷，并为在具有 挑战性的环境条件下运行提供安全余量。高展弦比机翼具有全翼展襟翼，以支持低失速速度。

螺旋桨的大叶片面积，加上其缓慢的转速和较低的桨盘负载， 将大限度地减少压力扰动，与直升机和其他eVTOL设计相比， 这也有望带来低噪音。根据该公司的说法，悬停时（在 100米的距离处测量）的噪声水平估计为55 dBA，而巡航时（在500米处测 量）应该在30 dBA左右。

据韩华系统席执行官Sungchul Eoh表示，这家总部位于尔 的集团正在优先投资于其认为具有颠覆性的技术。“关于我们在 Overair 的投资决定，我们评估该公司拥有开发高效低噪音汽车所 需的众多和核心技术，”他说。“因此，我们期望 Overair 能 够开发出一款能够满足安全、效率、速度、低噪音和环保功能要求的卓越车辆。”

Overair 近完成了“蝴蝶“推进系统的全面测试，该螺旋桨 将于7 月18日至22日在英国范堡罗举行的范堡罗国际航空展上展出。

  东丽 T1100/3960 单向带 

目前，Overair 正在努力按照 FAA 标准认证 Butterfly 的设计。

架原型机将是一架用于飞行测试的无人驾驶飞行器，计划 于 2023 年下半年在 Overair 位于加利福尼亚州维克多维尔的美国基 地进行测试。为了制造飞行器本身，米勒解释说，Overair 近在其现有总部附近购买了一个新设施，用于制造飞行器。每一个复合 材料部件都用手铺设，并通过热压罐固化。工具由 Overair 的内部 或一个制造合作伙伴开发。 

米勒说：“总的来说，我们正在开发的蝴蝶（Butterfly）不仅是 一款安全的飞行器，而且是一款拥有六个座位、适当航程的飞行器， 在高密度的城市环境中，这种飞行器非常安静，我们认为在次推出时，城市拼车需求将是适用的。”

注：1. 文中专用名词的中文名称，均来自“百度” 

a. 未来空中交通（AAM- advanced air mobility） 

b. 城市空中交通（UAM- urban air mobility）

 c. 电动垂直起降飞行器（eVTOL- electric vertical takeoff and landing） 

2. 本文根据下列原文综合整理：

a. 《 Overair's Butterfly eVTOL prototype to integrate  composites-intensive design 》2022.7.11 

b. 《 HANWHA BOOSTS BACKING FOR OVERAIR'S  BUTTERFLY EVTOL AIRCRAFT WITH $145 MILLION  INVESTMENT》 2022.6.14 

c. 《Overair Butterfly eVTOL to incorporate Toray carbon fiber,  resin system 》