倾转旋翼的噪声认证标准，eVTOL法规制定需要更多经济可行思维

越来越多的企业开始重视噪音，曾经我认为噪音水平的降低是阻碍VTOL发展的关键阻力，但是似乎直升机噪音水平取得了巨大的进步，但人们似乎更加挑剔了。

经过60多年的研究和开发，一种称为倾转旋翼的新型飞机目前仍在研发和生产中。倾转旋翼使用倾转短舱（由螺旋桨和直升机旋翼混合而成）来提供升力和推进力。倾转旋翼的设计目的是作为直升机起飞和着陆，以及在飞行过程中作为飞机模式。最具辨识度的倾转旋翼是美国海军陆战队和美国空军使用的V-22鱼鹰。V-22鱼鹰是为美国国防部特种作战部队设计的，可以运送24名装备齐全的作战人员。而同时倾转旋翼机的拟定民用版本最多可搭载9名乘客。

倾转旋翼机概念于20世纪50年代中期首次为美国陆军探索，作为一种结合了垂直和向前飞行能力的飞机概念。1958年，位于沃思堡的贝尔直升机为美国陆军和美国空军的联合研究项目开发了XV-3倾转旋翼机。贝尔XV-3成功地完成了从垂直飞行到前向巡航的全面转换，在Bell XV-3的成功完全过渡飞行之后，20世纪70年代中期，美国陆军和NASA授予贝尔一份原型开发合同，建造两架贝尔XV-15倾转旋翼验证飞机。这些倾转旋翼飞机是V-22“鱼鹰”的前身，通过XV-15进一步成功展示了成熟的倾转旋翼技术和飞行能力。

ICAO噪音认证标准

根据《国际民用航空公约》（《芝加哥公约）采取的建议做法，国际民航组织是负责制定国际标准的国际机构。根据《芝加哥公约》所规定的义务，缔约国同意在切实可行的范围内，在其国家条例中执行国际民航组织的标准。鉴于民用倾转旋翼的生产，国际民航组织的航空环境保护委员会（CAEP）于1997年特许倾转旋翼任务组（TRTG）为倾转旋翼制定噪音认证准则。从1997年到2000年，FAA参与了TRTG及其倾转旋翼噪音指南的制定。国际民航组织的倾转旋翼分类指南使用了与美国第36部附录H相同的噪音限制。国际民航组织包括倾转旋翼设计所特有的附加要求。2001年6月29日，国际民航组织理事会通过了TRTG的准则，于2001年10月29日生效，适用日期为2002年3月21日。


问题陈述：第36部的法规不包含倾转旋翼及其独特飞行能力的噪声认证要求。由于没有倾转旋翼的标准，FAA在第36部增加新标准，并修订第21部§21.93（类型设计变更分类），以适应倾转旋翼的认证。为了使美国法规与国际标准相一致，该规则制定采用了与ICAO使用的相同的噪声认证标准。

在美国开展型号认证活动：作为倾转旋翼的概念，基于V-22鱼鹰，贝尔和阿古斯塔（现在的阿古斯塔韦斯特兰）基于生产和技术在1998年9月建立了一家合资企业，共同开发贝尔/阿古斯塔型号BA609民用倾转旋翼机。在1996年8月，贝尔最初的和主要开发商就倾转旋翼申请了美国型号证书的型号BA609，BA609将通过21.17和21.21和第29部的适用适航性规定进行认证。这是这类飞机的第一个应用程序。2011年6月，贝尔和阿古斯塔·韦斯特兰之间的联合倾转项目的合同重新谈判，阿古斯塔·韦斯特兰承担全部所有权。所有权的改变导致BA609的名称被重新命名为AW609，2012年2月15日，阿古斯塔·韦斯特兰向FAA申请了型号认证。将现有的直升机运营商作为AW609的主要民用市场，并表示AW609可以在现有的直升机场运行，而不需要新的基础设施来容纳飞机。


NPRM摘要：FAA于2011年6月21日（76FR 36001）发布了一份拟议规则制定通知（NPRM），该通知建议对上述第21部和第36部进行修改，以制定噪音认证标准，用于签发倾转旋翼的类型和适航证书。

法规经济性评估

评估法规的经济性是一项最重要的工作。估计市场的总价值等于飞机购买价格乘以估计售出的单位。倾转旋翼机市场的潜在规模已根据前开发商Bell/Augusta的销售预测进行了估算。在未来10年内，预计将推出一款民用倾转旋翼飞机，即AW609（以前的BA609）。BA609（现在的AW609）的价格估计为1000万至1400万美元。这比2000年最初估计的700万美元有所增加。BA609的1400万美元价格用于估计倾转旋翼飞机的潜在市场规模，因为AgustaWestland尚未宣布AW609的购买价格。贝尔估计，该市场将在10年内实现约100架BA609的销售，使潜在的近期倾转旋翼机市场价值达到10亿至14亿美元。下表显示了倾转旋翼市场估计值。现值基于7%的折扣率和十年的生产期，每年交付10台倾转旋翼机。倾转旋翼市场的现值估计在7.02亿美元至9.83亿美元之间。

下表总结了初始监管评估中讨论的民用倾转旋翼噪声认证的增量制造商成本。需要确定这些监管成本是最低的。

开发一个成功的法规，除了安全层面，另外一个重要的因素就是具有合理的经济性，可能噪音法规在这一方面更加容易体现和被重视。对于美国之前制定的倾转旋翼法规由于利益相关者太少没有充分参与，从而没有得到充分的优化。总之，没有经济性作为支撑的法规，生命力通常都不强，曾经的有些条条框框可能不适合过早的让eVTOL来承担，从而扼杀了eVTOL在早期发展的经济可行性支撑；另一个和经济可行因素相违背的是技术可行，有的时候技术可行但是技术成本在短期完全无法实现，所有有的时候为了成功实现eVTOL商业化对于新技术的采纳，做减法远比做加法更重要。