昨天(2024年9月3日),小鵬匯天旗下首款可量產(chǎn)的分體式飛行汽車——“陸地航母”在廣州進(jìn)行了小范圍的亮相和飛行演示。從與會(huì)嘉賓及媒體同仁的現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)來看,人們對(duì)于飛行汽車這一新物種的關(guān)注度和新鮮感,還是遠(yuǎn)超我的想象的。不過,當(dāng)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的熱鬧氛圍隨著人們的散去而逐漸冷靜下來之后,也不由得也令人心生疑問,飛行汽車這東西究竟靠譜嗎?到底是未來已經(jīng)提前來到?還是僅僅只是一部分人的異想天開?不如我們今天就來好好聊一聊這個(gè)事兒吧。
※ 飛行汽車究竟是不是放大版的無人機(jī)?
先說結(jié)論,當(dāng)然不是。作為一個(gè)新物種,飛行汽車可被視為汽車工業(yè)和航空業(yè)相互融合的產(chǎn)物。雖然目前還面臨著眾多的技術(shù)難題,同時(shí)也缺乏成熟的參考方案,但不管說到哪兒,飛行汽車都不應(yīng)該被簡(jiǎn)單地視為放大版的無人機(jī)。
雖然從氣動(dòng)構(gòu)型上來看,目前大多數(shù)飛行汽車的確與一般的民用無人機(jī)大同小異,但由于尺寸上存在較大的差異,因此飛行汽車對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料強(qiáng)度、飛行控制等技術(shù)指標(biāo)的要求,都明顯不同于一般的民用無人機(jī)。說白了就是,如果只是把某一款民用無人機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的放大,那么這個(gè)被放大之后的“無人機(jī)”不見得能飛起來。即便可以飛起來,也不見得一定能夠擁有良好的操控性和必須的安全性。
那么,飛行汽車究竟應(yīng)該劃歸哪一個(gè)產(chǎn)品類型呢?結(jié)合目前現(xiàn)有的絕大多數(shù)飛行汽車產(chǎn)品的氣動(dòng)構(gòu)型、起降方式以及動(dòng)力類型來看,飛行汽車應(yīng)屬于電動(dòng)垂直起降航空器(eVTOL)范疇。
以小鵬匯天此次亮相的分體式飛行汽車——“陸地航母”的飛行體來說,目前中國(guó)民航局對(duì)其的定義是輕型運(yùn)動(dòng)類航空器。2024年3月,小鵬匯天陸地航母的飛行體型號(hào)合格證(TC)申請(qǐng),已經(jīng)正式獲中國(guó)民用航空中南地區(qū)管理局受理。
※ 飛行汽車是剛出現(xiàn)的新鮮事物嗎?
還是先說結(jié)論,不是。也許有不少人會(huì)認(rèn)為,飛行汽車是近些年來才剛剛出現(xiàn)的新鮮事物,其實(shí)不然。早在1946年,一位叫做莫爾頓·泰勒的美國(guó)設(shè)計(jì)師就已經(jīng)開始致力于研發(fā)飛行汽車了,并且在1949年就制出了原型。不過直到60多年以后的2012年,這款世界上第一種飛行汽車才正式上市。不過遺憾的是,至今它也沒能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。
美國(guó)設(shè)計(jì)師莫爾頓·泰勒在1949年研制出的飛行汽車原型車
結(jié)合上圖不難看出,世界上第一款飛行汽車其實(shí)是一款固定翼陸空兩用飛行器,其采用的是斜撐桿上單翼的機(jī)翼布局。不過與一般的固定翼飛機(jī)有所區(qū)別的是,它的螺旋槳位于飛行汽車的尾部;并且為了滿足在陸地上更加高效行駛的需要,駕駛艙下面設(shè)計(jì)有和傳統(tǒng)汽車相類似的四個(gè)車輪,以此作為這臺(tái)飛行汽車的不可收放式起落架。
在此之后,尤其是最近一些年以來,包括美國(guó)航空航天局、波音公司、空中客車公司、戴姆勒、谷歌、騰訊、優(yōu)步等等在內(nèi)的眾多航空企業(yè)、汽車企業(yè)以及互聯(lián)網(wǎng)機(jī)構(gòu)或公司,都在關(guān)注飛行汽車領(lǐng)域。
例如,戴姆勒在2017年就對(duì)德國(guó)初創(chuàng)飛行汽車公司Volocopter領(lǐng)投2500 萬歐元(約合1.9億元人民幣);2017年11月,吉利汽車完成了對(duì)美國(guó)Terrafugia飛行汽車公司的收購;2019年10月,保時(shí)捷與波音公司合作,開始研制電動(dòng)垂直起降飛行汽車;CES 2020期間,現(xiàn)代汽車就宣布與優(yōu)步合作,聯(lián)合開發(fā)飛行出租車......
現(xiàn)代汽車集團(tuán)旗下Supernal公司以2028年實(shí)現(xiàn)商用化為目標(biāo)而開發(fā)的
再往近了說,2022年8月,現(xiàn)代汽車集團(tuán)旗下城市空中出行公司Supernal,在英國(guó)范堡羅國(guó)際航空展上首次展示了以2028年實(shí)現(xiàn)商用化為目標(biāo)正在開發(fā)的eVTOL(電動(dòng)垂直起降飛行器)駕駛室概念模型。與此同時(shí),現(xiàn)代汽車集團(tuán)與羅爾斯·羅伊斯宣布建立合作伙伴關(guān)系,并簽署諒解備忘錄,計(jì)劃將純電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)和氫燃料電池技術(shù)引入先進(jìn)空中出行領(lǐng)域,雙方將共同開發(fā)飛行汽車,并計(jì)劃于2025年實(shí)現(xiàn)首飛。
因此,從這一系列商業(yè)動(dòng)作便可以發(fā)現(xiàn),其實(shí)飛行汽車早在幾年前就已經(jīng)開始被寄予了厚望。不過,飛行汽車想要真正實(shí)現(xiàn)普及并非一件簡(jiǎn)單的事情。但可以肯定的是,小鵬匯天在飛行汽車這一“新物種”領(lǐng)域,雖然并非第一個(gè)吃螃蟹的人,但的確是少數(shù)敢于進(jìn)行嘗試和探索的科技企業(yè)之一。
※ 小鵬匯天的飛行汽車有什么特別之處?
(1)地上跑的和天上飛的既可分離也可結(jié)合
首先,小鵬匯天此次亮相的“陸地航母”,是全球首款可量產(chǎn)的分體式飛行汽車,它可以有效地規(guī)避大多數(shù)飛行器(如固定翼飛機(jī)、旋翼機(jī))面臨的儲(chǔ)存難、補(bǔ)能難、學(xué)習(xí)難、移動(dòng)難的痛點(diǎn),具備更好的使用便利性和經(jīng)濟(jì)性。而這里的關(guān)鍵詞,就是“分體式”。
就像昨天在發(fā)布會(huì)上人們看到的那樣,小鵬匯天“陸地航母”由陸行體和飛行體兩部分組成。其中,被官方稱為陸行母艦的陸行體,是一臺(tái)三軸六輪、并且具有和皮卡車型類似車身結(jié)構(gòu)的增程式電驅(qū)混合動(dòng)力汽車。車體前半部分為乘員艙,后半部分為用于收納飛行體的后備艙。
值得一提的是,“陸地航母”采用了一套車載自動(dòng)分離結(jié)合機(jī)構(gòu),能將作為飛行器的飛行體完全收納在陸行“母艦”也就是陸行體的后備艙中。陸行“母艦”搭載著飛行器,可以自由去到飛行目的地。一鍵操作即可實(shí)現(xiàn)兩者全自動(dòng)分離,飛行器機(jī)臂展開、起落架撐起,即能進(jìn)行低空飛行;而在飛行器落地后,陸行“母艦”還可以通過自動(dòng)尋找功能,與飛行器實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)接結(jié)合。飛行器的機(jī)臂能夠折疊,完全收納回陸行“母艦”的后備艙,繼續(xù)開啟下一段旅程。
(2)地上跑的駕駛要求不高,存放也無特殊要求
其次,小鵬匯天“陸地航母”的陸行體,車身長(zhǎng)度約5.5m,車身寬度2m,車身高度2m。這就意味著,在國(guó)內(nèi),只要是機(jī)動(dòng)車駕駛證準(zhǔn)駕車型為C的駕駛者就能夠駕駛陸行體上道路行駛。
并且,陸行體配備可電動(dòng)折疊的流媒體外后視鏡,在車輛行駛時(shí)自動(dòng)展開,停車時(shí)可完全收納進(jìn)翼子板。這樣一來,陸行體車輛不但可以停入標(biāo)準(zhǔn)停車位,也可以駛?cè)氲叵萝噹欤恍枰谔厥鈭?chǎng)地存放。
此外,陸行體基于800V碳化硅增程動(dòng)力平臺(tái)打造,CLTC綜合續(xù)航大于1000km,能夠輕松滿足長(zhǎng)途出行的需求。而且,由于采用了3軸6輪的布局,并且是全輪驅(qū)動(dòng),同時(shí)還具備后輪轉(zhuǎn)向功能,因此陸行體能夠?qū)崿F(xiàn)更好的承載能力和越野能力。更重要的在于,陸行體車輛在行駛中、停車時(shí)都可以給飛行體進(jìn)行大功率充電,滿油滿電條件下可以讓飛行體實(shí)現(xiàn)5-6次飛行。
(3)天上飛的自動(dòng)化程度高,學(xué)習(xí)操作更加簡(jiǎn)單
作為小鵬匯天“陸地航母”的飛行體,這款內(nèi)部代號(hào)為X3-F的電動(dòng)垂直起降航空器(eVTOL),其機(jī)身在分散式多旋翼構(gòu)型的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,采用了六槳六軸雙涵道的構(gòu)型。與此同時(shí),槳葉和機(jī)臂均可折疊,并完全收納進(jìn)陸行“母艦”也就是陸行體的后備艙。
此外,飛行體機(jī)身主體結(jié)構(gòu)和槳葉均采用碳纖維材料,兼顧高強(qiáng)度和輕量化的設(shè)計(jì)需要;座艙為雙人制,視野范圍可達(dá)270°。而在動(dòng)力方面,基于全域800V碳化硅高壓平臺(tái)打造的飛行體,所有部件均為800V高壓部件;最快僅需要18分鐘即可完成30%-80%的電量補(bǔ)充。
飛行器空中自動(dòng)駕駛及感知避障
特別是在駕駛操控方面,小鵬匯天“陸地航母”的飛行體支持手動(dòng)駕駛和自動(dòng)駕駛兩種駕駛模式。在自動(dòng)駕駛模式下,飛行體具備全流程智能飛行輔助能力,可以實(shí)現(xiàn)一鍵自動(dòng)起飛/降落、自動(dòng)航線規(guī)劃/飛行、多維智能空中感知避障輔助、降落視野輔助等。
而在手動(dòng)駕駛模式下,“陸地航母”的飛行體由于采用了簡(jiǎn)單易學(xué)的單桿操縱系統(tǒng),駕駛員(飛行員)僅需要單手即可控制。正常情況下5分鐘左右便可上手操縱,經(jīng)過3小時(shí)的訓(xùn)練便可以熟練操控。
※ 小鵬匯天的飛行汽車安全嗎?
最后,對(duì)于任何一款飛行器來說,安全問題都是絕對(duì)不可以忽視的。在安全方面,小鵬匯天“陸地航母”的飛行體共投入了超過200臺(tái)飛行器進(jìn)行測(cè)試。并且,飛行體的關(guān)鍵系統(tǒng)均有冗余設(shè)計(jì),其中動(dòng)力系統(tǒng)2余度、飛控系統(tǒng)3余度、供電系統(tǒng)2余度、通信系統(tǒng)2余度、操控系統(tǒng)2余度。飛行期間如果第1套系統(tǒng)失效,第2套系統(tǒng)可以無縫銜接。
據(jù)官方透露,小鵬匯天接下來還將針對(duì)飛行器的所有關(guān)鍵系統(tǒng)和零部件開展單點(diǎn)失效試驗(yàn),包括單槳葉、單電機(jī)、單電池包、飛控系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備等等;此外,飛行器也將開展三高試驗(yàn),以驗(yàn)證其在高溫、高寒、高原的極端氣候和環(huán)境條件下的性能、安全性和可靠性。
※ 對(duì)于飛行汽車,我們應(yīng)該持什么樣的態(tài)度?
包容,這是我能夠想到的最合適、最貼切,并且也是最為實(shí)事求是的一個(gè)詞。誠(chéng)然,作為一個(gè)新興事物,飛行汽車自誕生之日起就免不了要飽受爭(zhēng)議,甚至是各種異樣的眼光。但這也是任何一個(gè)新興事物被人們所接受,所必須經(jīng)歷的過程。
就像當(dāng)年如果不是詹姆斯·瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī),?喬治·斯蒂芬森或許也就沒有機(jī)會(huì)發(fā)明火車;即便是當(dāng)今能夠以300-400km/h速度疾馳的商用高速鐵路列車和磁懸浮列車,也都是建立在蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車一代又一代技術(shù)更迭的基礎(chǔ)上。
萊特兄弟發(fā)明的世界上第一架飛機(jī)“飛行者一號(hào)”成功首飛
100多年前(1903年12月17日),萊特兄弟打造出了世界上第一架飛機(jī)“飛行者一號(hào)”。雖然其首次成功的試飛飛行,僅僅在空中維持了12秒共36.5米,但這卻是人類百年航空史上第一次真正完全受控、依靠飛機(jī)自身動(dòng)力、機(jī)身比空氣重、并且持續(xù)滯空不落地的飛行。對(duì)當(dāng)年的萊特兄弟來說只是一小步,但對(duì)整個(gè)人類航空史來說卻是一大步。
2023年12月,中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議,明確將低空經(jīng)濟(jì)列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè);2024年的政府工作報(bào)告也明確提出"積極打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等新增長(zhǎng)引擎";2024年3月,工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部、財(cái)政部、中國(guó)民用航空局等四部門聯(lián)合印發(fā)《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案(2024—2030年)》,塑造航空工業(yè)發(fā)展新動(dòng)能新優(yōu)勢(shì)、推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展,加快制造強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)國(guó)建設(shè);截至目前,已有近30個(gè)省(區(qū)、市)將低空經(jīng)濟(jì)寫入2024年政府工作報(bào)告 ,一系列支持低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策舉措紛紛出臺(tái)。
2023年底,我國(guó)發(fā)布了《國(guó)家空域管理?xiàng)l例(征求意見稿)》,計(jì)劃對(duì)空域進(jìn)行分類管理,并簡(jiǎn)化空域使用審批流程,對(duì)于低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將會(huì)帶來巨大的促進(jìn)作用。
特別是《中華人民共和國(guó)空域管理?xiàng)l例(征求意見稿)》 提出了【空域等級(jí)】的概念,將我國(guó)的空域分為管制空域(A、B、C、D、E類)和非管制空域(真高300米以下的G類空域以及真高120米以下的W類空域)。對(duì)空域使用作出規(guī)定,提出通過調(diào)整部分空域等級(jí)、類型和空域管理主體優(yōu)先滿足國(guó)家安全需求,盡可能減少空域限制,確保空域資源有效管理和充分利用。
因此我們有理由相信,在國(guó)家支持和推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的利好政策下,飛行汽車完全有希望在不遠(yuǎn)的將來,成為人們一種全新出行方式的載體,科幻影視作品中的立體交通或許有一天不再只是人類的幻想。
※ 說在最后:
回到關(guān)于小鵬匯天飛行汽車的討論上。依據(jù)官方的計(jì)劃,小鵬匯天旗下的飛行汽車,將率先面向公共服務(wù)領(lǐng)域,例如定制醫(yī)療航線、短途越障救援、高速事故救援、基站/電力巡檢、高樓逃生艙、鉆井平臺(tái)擺渡等等,通過在一些限定場(chǎng)景當(dāng)中的應(yīng)用,讓飛行汽車先飛起來,日后再謀求是否能夠飛得更高、飛得更遠(yuǎn)。
按照官方公布的產(chǎn)品推進(jìn)節(jié)奏,小鵬匯天“陸地航母”將在2024年11月珠海航展進(jìn)行全球首次載人飛行,2024年11月廣州車展也將參展展示,并計(jì)劃于2024年底啟動(dòng)預(yù)售,在2026年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付。未來是否已經(jīng)到來現(xiàn)在還不好妄下結(jié)論,但至少可以肯定的一點(diǎn)是,飛行汽車不會(huì)是癡人說夢(mèng)、異想天開。
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