垂直起降機場基礎設施​​：為空中計程車時代設計機場

一個優秀的垂直起降機場不應只是為電動垂直起降飛機提供降落場所。它還應確保飛機、乘客、能源、資訊和緊急資源能夠順暢地在場內流動，避免造成擁擠或不安全的互動。因此，最佳設計方案並非最具未來感的屋頂，而是一個能夠安全實現既定航班時刻表、在中斷後迅速恢復、與週邊社區和諧共存，並且無需徹底重建即可擴展的設施。

該標準在2026年尤為重要，因為垂直起降場的要求仍在不斷發展中。在美國，聯邦航空管理局（FAA）目前發布的工程簡報105A是針對某些在目視氣象條件下運行且重量不超過12,500磅的有人駕駛電動垂直起降（eVTOL）飛機的補充指南。美國交通部2025年先進空中交通國家戰略指出，現有指南的適用範圍仍然有限，無法滿足成熟市場中預期出現的各種飛機和更高運營節奏的需求，因此FAA正在努力製定統一的垂直起降基礎設施諮詢通告。歐洲也從歐洲航空安全局（EASA）的垂直起降場設計規範原型朝向更完善的營運架構發展。

成功的垂直起降機場應該達到什麼目標？

在設計停機坪或選擇充電器之前，應先明確運行目標。用於偶爾機場轉機的垂直起降場與需要支援全天頻繁起降的市中心設施，其設計問題截然不同。

一份有效的績效摘要應包含以下內容：

• 設計飛機或飛機系列；
• 尖峰時段的計劃到達和出發數量；
• 每小時處理的旅客人數；
• 目標飛機週轉時間；
• 停車和充電停留時間；
• 高峰期可接受的延誤；
• 預計作業將繼續進行的天氣條件；
• 應急響應假設；
• 從路邊、鐵路、停車場或其他航站樓到達地面所需時間；
• 該場地未來無需進行重大重建即可容納的容量。

設計健康的標誌是：每個主要空間——著陸區、停車台、充電樁、乘客處理區、進場道路和緊急路線——都可以追溯到營運需求。

何時改變方法：如果設計一開始就考慮一個引人注目的場地，而後來才試圖圍繞它來安排飛機流線、電力設備、救援通道和乘客排隊，那就回到運營簡報。

設計標準是否符合最新要求？

在美國，聯邦航空管理局（FAA）目前關於垂直起降場的參考標準是2024年12月27日發布的第105A號工程簡報。 FAA指出，該簡報專門適用於配備飛行員、在目視氣象條件下運行、最大起飛重量為12,500磅的電動垂直起降（eVTOL）飛機。 FAA的「先進空中交通基礎設施」頁面也表示，該機構預計將繼續更新垂直起降場的設計和安全標準。

這一範圍至關重要。開發人員不應認為 EB 105A 就足以確定未來自主飛行器、儀表飛行器、氫動力飛行器或更重型飛行器的最終設計方案。 2025 年美國先進空中交通國家戰略明確指出，現有標準尚未涵蓋所有類型的飛行器設計以及規模化設施所需的運作節奏。參見美國交通部《先進空中交通國家戰略》。

在歐洲，歐洲航空安全局 (EASA) 的《垂直起降場原型技術設計規範》對垂直起降場的物理特性、障礙物環境、照明、標誌以及無障礙空間等方面提供了詳細指導，旨在滿足受限城市環境中垂直起降飛行器的飛行路徑要求。 EASA 於 2026 年 3 月發布的《航空運行規則》也引用了這些原型規範，作為營運商評估垂直起降場是否符合預期運行要求的參考方法之一。

設計良好的標誌是：該項目準確地記錄了每個維度是由哪些監管假設和飛機特性所驅動的。

何時改變方法：如果商業案例取決於未來飛機類別，而該類別又超出了當前的指導方針，則應保持靈活性，而不是將場地限制在今天設計飛機的最小尺寸內。

著陸區應該有多大？

FAA EB 105A 將起降區域劃分為著陸和起飛區域（TLOF）、最後進場和起飛區域（FATO）以及安全區域。對於本簡報中所述的設計方法，TLOF 的最小尺寸為 1 個旋翼直徑，FATO 為 2 個旋翼直徑，安全區域為飛機控制尺寸的 2.5 倍。 FAA 指出，隨著更多垂直起降（VTOL）運行測試和著陸精度證據的出現，這些要求可能會有所調整。

這些尺寸並非只是畫出來的圓圈。該表面必須在需要的地方承受設計載荷，避免出現不可接受的危險，並與飛機的旋翼或推進器幾何形狀、著陸精度、下洗氣流以及進場/離場航線相匹配。由於電動垂直起降飛行器 (eVTOL) 的配置與傳統直升機相比，會產生不同的氣流和占地面積問題，因此美國聯邦航空管理局 (FAA) 也採用了下洗氣流警戒區和承載區域的概念。

何時需要改變航線：如果飛機停機坪、乘客登機、充電設備或航站牆壁開始侵占必要的安全區或下洗區，僅靠更嚴格的程序無法解決問題，而應重新調整航線幾何形狀。

首批垂直起降場應該是新建築物嗎？

通常情況下，答案是否定的。美國聯邦航空管理局（FAA）和美國國家航空暨太空總署（NASA）都預計，在可行的情況下，早期的空中交通（AAM）營運將廣泛利用現有機場和直升機場。 NASA指出，在更多專用城市機場建成之前，許多早期營運可能會在現有機場進行。請參閱NASA關於垂直起降場的先進空中交通計畫。

改造可以降低土地徵用、空域、航站進出和公用設施的風險，因為現有的傳統航空基礎設施已經存在。但舊的直升機停機坪不一定能自動改造成符合規範的垂直起降場。美國聯邦航空管理局（FAA）表示，直升機停機坪的改造必須考慮承重區域、適當大小的下洗氣流警戒區以及垂直起降場的安全要素；美國境內的直升機停機坪改建為垂直起降場需要填寫新的7480-1表格。

標誌改造方案行之有效：現有場地已具備便捷的道路通道、緊急通道、障礙物淨空、公用設施容量和航空許可，而且改造成本遠低於新建方案。

何時選擇新址：當現有機場或直升機場導致乘客轉機時間過長、電力容量不足、造成無法接受的噪音暴露，或無法在不限制飛行作業的情況下增加停機位。

如何判斷垂直起降埠是否具有足夠的吞吐量？

應該統計完整的飛機起降循環次數，而不是停機坪的使用次數。如果停機坪上有一架飛機正在等待乘客或充電，就無法接收下一架到達的飛機。停機位、充電樁、滑行道、乘客處理和周轉作業等環節，可能比停機坪本身更能限制飛機的容量。

NASA 對垂直起降場調度的研究發現，容量取決於垂直起降坪和停機位，並表明簡單的先到先得調度方法可能會導致部分資源利用不足。研究顯示，大多數建模配置的峰值吞吐量與容量之比達到 80% 或更高，但這只是研究模型的模擬結果，並不代表商業垂直起降場的實際效果。請參閱NASA 的原始垂直起降場容量和吞吐量研究報告。

NASA的高密度垂直起降綜合體研究也將不確定的飛機週轉時間視為核心調度問題，並研究車輛、垂直起降場和交通管理系統的自動化如何相互作用。參見NASA的高密度垂直起降綜合體研究計畫。

至少測量：

• 每次移動的墊子佔用時間；
• 到達至停車時間；
• 停車停留時間；
• 充電或電池服務時間；
• 乘客登機時間；
• 因座位不可用而延誤的航班數量百分比；
• 排隊高峰長度；
• 垂直起降場造成的飛機等待時間；
• 實際使用的可用墊容量百分比。

設計健康的標誌：模擬或現場試驗表明，充電、登機和遲到的正常變化不會導致排隊人數持續增長。

何時改變方案：如果停機坪看起來很繁忙，但飛機經常等待停機位或充電，增加一個停機坪可能無濟於事。此時應增加受限資源。

垂直起降場應該安裝多少電力容量？

正確答案取決於飛機電池容量、充電曲線、週轉策略、同時運行的飛機數量、當地公用事業限制，以及運營商是否使用快速充電、停機期間的慢速充電、電池更換或其他方法。

美國聯邦航空管理局 (FAA) EB 105A 指出，航空電氣化仍在發展中，目前尚未就充電等級或連接標準達成共識。該公告指出，飛機運營商可以使用固定式或移動式充電、電池儲存、電纜或機載電池冷卻、電池更換或其他方案。 FAA 也表示，在實際可行的情況下，充電設計應能適應多種飛機的特定係統。

這是不應圍繞單一的、有吸引力的充電器規格進行設計的最明顯原因之一。美國聯邦航空管理局（FAA）的基礎設施頁面指出，AAM充電站的最終選址標準仍在製定中，並且必須評估充電設備可能對運行和受保護空域造成的影響。

電力計劃可信的標誌是：它使用飛機的實際充電曲線和擬定的飛行時間表來計算峰值需求，而不是簡單地將銘牌充電器功率乘以充電樁數量。

何時改變方法：如果所需的公用設施升級在成本或進度方面佔據主導地位，則在重新設計整個垂直起降場之前，應測試分階段增加電力容量、管理充電、現場儲能、增加停車時間或不同的運行時間表等替代方案。

電池起火和緊急應變措施有哪些？

電池安全必須納入飛機運作和建築安全範疇。 EB 105A 規定，存放的飛機電池應遠離起降場 (TLOF)、進場/離場區 (FATO) 和安全區，不得穿透進場/離場面，且必須符合適用的建築規範、消防規範和相關的 NFPA 標準。該規定也強調了緊急和備用電源的必要性，以及圍繞替代能源系統制定安全計畫的重要性。

歐洲航空安全局 (EASA) 2026 年 3 月發布的《航空運行規則》進一步明確了運行要求：垂直起降飛機運營商應評估垂直起降場可提供的救援和消防保障。 EASA 指出，合格的場地可能配備自身的救援/消防資源、與當地消防部門達成協議，或採取其他適當的安排；其他必要的設施包括通訊、氣象報告、導航設備、充電設施和隔音設施。請參閱EASA《航空運作簡易准入規則》第 24 版，2026 年 3 月。

緊急設計確實有效：救援人員無需穿越最可能發生危險的路徑即可到達飛機、乘客區、充電器和電池儲存區。

何時改變方法：如果消防應變計畫假定道路或入口點可能因飛機事故而阻塞，則建立獨立路線或修改佈局。

應該如何設計客流路線？

空中計程車通常被視為短程服務，因此從路邊到飛機的十分鐘流程與短程飛行本身同樣重要。乘客的移動路線應該直接、清晰易懂，並且與正在飛行中的飛機造成的危險區域保持物理隔離。

至少要測試整個流程：

• 可步行、開車、搭乘大眾運輸工具或轉機抵達；
• 身份驗證或票務驗證；
• 任何必要的安全檢查；
• 行李搬運；
• 無障礙候車空間；
• 登機廣播及前往飛機；
• 與推進器、下洗流、充電電纜和服務設備安全分離；
• 航班延誤、飛機調換或乘客疏散等不正常運作狀況。

乘客設計奏效的標誌是：首次使用者可以從到達點到達正確的登機位置，而無需穿越服務流程或依賴工作人員解釋每個轉彎。

何時改變方法：如果飛機快速轉彎需要乘客在危險區域內等待，或者如果通行依賴於緩慢的輔助路線，則該設施正在以犧牲運輸服務為代價來優化飛機運行。

噪音和社區適應性有多重要？

即使停機坪的物理容量足以容納更多航班，噪音也可能成為容量問題。 NASA 的先進空中交通 (AAM) 噪音計畫強調，飛機噪音會隨速度、重量、旋翼配置、旋翼轉速和大氣條件而變化，噪音數據可以幫助規劃人員優化航線和飛行路徑，以滿足社區需求。請參閱 NASA 的先進空中交通噪音研究。

屋頂停機坪看似吸引人，因為它靠近出行起點，但也可能導致頻繁起飛，幹擾公寓、飯店、辦公大樓、學校或醫院等公共設施。因此，噪音是網路設計中的重要變數：航線方向、爬升曲線、營運時間、飛機類型和飛行頻率都至關重要。

一個跡象表明該場地具有社會可擴展性：規劃者評估的是累積運營情況，而不僅僅是一次示範飛行的聲音。

何時改變方法：如果商業案例要求航班頻率會對社區造成不可接受的影響，則應考慮減少高運力航班、改變航線、限制營運時間，或選擇遠離敏感受體的地點。

垂直起降機場需要哪些數位基礎設施？

高頻垂直起降場需要的不僅是無線電通訊設備和預訂系統。飛機調度順序、停機位分配、充電狀態、天氣狀況、乘客準備、維護狀態以及空域資訊都會影響預定航班能否起飛。

NASA的高密度垂直起降綜合體專案專門開發和評估可擴展的飛機運行、空域管理和垂直起降場運行的自動化架構。該研究考察了飛行員、垂直起降場管理人員、機隊管理人員、車輛和交通管理系統之間的交互作用。

生產設施應做好以下規劃：

• 即時顯示墊子和支架狀態；
• 飛機辨識和戰備狀態；
• 充電狀態及預計完成時間；
• 當地風力及天氣資訊；
• 到達和出發順序；
• 維護限制；
• 乘客準備情況；
• 與營運商、空中交通管制部門或相關服務提供者進行通訊；
• 網路安全、存取控制、系統冗餘和稽核日誌。

數位整合標誌正在發揮作用：一旦出現逾期收費或維護問題，相關飛機、停機位和乘客計劃就會自動更改，而無需多次撥打電話。

何時改變方法：如果員工必須手動協調航空公司係統、充電儀表板、垂直起降場軟體和空域工具中的不同信息，那麼整合（而不是另一個物理平台）可能是下一個容量投資。

應該如何衡量氣候適應能力？

不要將可靠性定義為「垂直起降場開放」。而應將其定義為在當地天氣條件和經認證飛機的限制下，能夠在可接受的延誤時間內完成的計劃運行比例。

高架結構周圍的風況尤其重要，因為建築物會產生湍流和快速變化的局部氣流。作為垂直起降場研究的一部分，NASA 已對垂直起降場的氣象感測進行了研究，包括地表風向、風速和溫度。 NASA 更廣泛的基礎設施計劃也強調了先進空中交通管理 (AAM) 所需的實體系統和數位系統的結合。請參閱NASA 的 AAM 基礎架構概述。

天氣計畫有用性的標誌是：本地感知、飛機限制、調度規則和備降選項與運行決策過程相關聯。

何時改變方法：如果屋頂湍流或側風經常導致無法按時提供服務，那麼較低的場地或不同的位置可能比在原址進行額外的建築投資更有價值。

哪些指標顯示垂直起降場已準備好進行規模化擴張？

如今垂直起降場的設計有哪些限制？

2026年仍有許多不確定因素，任何建築師或工程師都無法完全消除。最終的機隊組成仍在不斷演變。飛機充電介面尚未完全標準化。未來的自動化或遠端駕駛飛行可能需要與目前有人駕駛飛行不同的基礎設施。更高的營運節奏可能會改變間隔、自動化、保全和旅客處理方面的需求。氫能基礎設施在美國仍處於積極研究階段。噪音和公眾接受度也會因社區而異。

這就是為什麼美國政府的 2025 年先進航空管理策略建議繼續致力於垂直起降場指導、能源基礎設施、自動化和社區規劃，而不是將基礎設施問題視為已解決。

應對不確定性的正確方法並非過度設計所有可能的功能，而是識別出哪些要素後期難以更改——例如結構荷載、進場淨空、應急通道、公用設施走廊、電網連接和場地佔地面積——並為此預留一定的餘量。而充電樁、乘客座椅、軟體和部分服務設備等模組化零件則可以隨著車隊的更新而升級。

一份實用的預設計清單

• 在確定架構之前，先敲定營運方案。明確機型、航班頻率、週轉時間、乘客需求及營運時間。
• 確認監理依據。記錄適用於實際場地的FAA、EASA、地方法規、建築法規、消防法規和環境法規要求。
• 對飛機的完整飛行週期進行建模。降落、滑行或定位、停機坪、充電、登機、起飛以及緊急時間都會消耗運力。
• 儘早進行公用設施研究。在最終確定選址之前，確定可用電力、升級提前期、冗餘方案和擴展選項。
• 將人員與推進系統危險區域隔離。乘客的舒適度絕不應依賴頻繁暴露於下洗氣流或旋翼區域。
• 實際測試應急通道。要進行演練，而不僅僅是圖紙。
• 建立累積噪音模型。安靜的飛行並不能代表高頻運作情況。
• 設計方案需考慮不規則營運情況，包括飛機延誤、惡劣天氣、充電器故障、航班改道及乘客重新訂票等。
• 預留擴充空間。在日後改動成本高昂的情況下，預留結構、電力和數位方面的容量。
• 要衡量的是整個旅程，而不僅僅是飛行本身。只有當從起點到終點的完整旅程都顯著改善時，垂直起降機場才能取得成功。

最好的垂直起降場看起來更像是基礎設施，而不是地標。

空中計程車時代需要令人印象深刻的乘客空間，但最有價值的垂直起降場投資可能不太顯眼：障礙物清除能力、結構容量、彈性電力、安全下洗區、緊急通道、數字協調、本地天氣感知以及能夠讓飛機保持移動而不讓乘客處於錯誤位置的佈局。

美國聯邦航空管理局（FAA）和美國國家航空暨太空總署（NASA）都希望早期的空天交通（AAM）能運作盡可能地利用現有航空基礎設施。這是一種有益的設計原則。垂直起降場只有在營運模式需要時才應增加複雜度。

如果一個擬建設施能夠安全地按計劃運行，在正常延誤期間保持排隊秩序，在不超出實際電力容量的情況下為車隊充電，快速運送乘客，保護應急人員，並分階段提升運力，那麼它就更像是一個交通基礎設施，而不是一個示範基地。如果它做不到這些，那麼增加一個更宏偉的航站樓或另一個起降場並不能解決根本問題。

本文提及的垂直起降場標準、法規參考資料及研究資料均已於1026年9月12日核實。 FAA EB 105A 是針對特定機型和運作範圍的臨時補充指南，EASA 規範仍在不斷更新，未來的機型或自主運作可能需要不同的基礎設施。在設計或建造設施之前，請務必核實當前的監管機構指南、當地法規、設計飛機數據以及營運商的要求。