產業的動態、投資的趨勢、公眾的接受度以及政策的支持共同塑造著飛行汽車的未來。隨著技術的不斷進步和市場的逐步成熟,飛行汽車有望成為解決城市交通擁堵、 提高出行效率的關鍵。
在描繪未來世界的科幻電影中,最常見到的事物大概就是大型宇宙飛船和飛行汽車了。 宇宙飛船和飛行汽車分別代表著向外的征服和向內的生活,而向內的生活顯然離我們更近。 在賽博朋克風格的影片中,穿行在林立的摩天大樓和迷幻的霓虹燈之間的飛行汽車,在凸顯高科技、未來感之余,對比地面上臟亂差的街道,更烘托出賽博朋克風格作品高科技、低生活的藝術特質。
對于生活在城市中的普通人而言,宇宙飛船所代表的星辰大海固然讓人心潮澎湃,但每當在通勤中遭遇堵車時,電影中飛行汽車的畫面就會不自禁地浮現在眼前——如果真有飛行汽車,通行效率會不會高很多? 飛行汽 車會不會一勞永逸地解決城市交通擁堵問題?飛行汽車什么時候才能被發明出來?飛行汽車會不會永遠只能存在于科幻作品中?好消息是,飛行汽車已經被發明出來,甚至已經通過測試、準備“上路”了。
美國阿勒夫航空公司的“型號A”飛行汽車,被稱為“世界上第一款真正的飛行汽車”,已經獲得了美國聯邦航空局的特殊適航證。這款飛行汽車可以在路面行駛,也可以啟動飛行模式,展現了飛行汽車技術的實際應用案例。在中國,小鵬匯天的飛行汽車“旅航者X2”在迪拜完成了海外公開首飛,這是中國在飛行汽車領域的一次重要展示。
2022年5月,飛行汽車公司 Joby Aviation獲得美國聯邦航空管理局頒發的135部航空承運人證書,成為第一個進行空中出租車服務的企業。
飛行汽車并非突然出現
也許很多人會有這樣的疑問:飛行汽車是不是就是可以垂直起降的飛行器?如果是的話,它和直升飛機有什么區別?
從是否可以垂直起降這個層面看,二者確實有相似之處,但二者確實是兩種形態的產品,有很大的不同。飛行汽車與直升飛機,雖然都能垂直起降,但它們在功能定位、結構設計、動力系統以及應用場景上有著本質的區別。直升飛機以垂直起降和空中懸停的能力,在軍事、醫療救援等領域發揮著重要作用。而飛行汽車更側重于城市交通和個人出行,其電動或混合動力系統預示著更清潔、低碳的運行方式。
飛行汽車的概念并非新鮮事物,但其技術的發展和市場的成熟度卻在近年來取得了顯著進展。為什么飛行汽車會在最近幾年開始爆發?這主要得益于電動汽車的技術積累,包括電池、智能駕駛等。
飛行汽車的動力系統是其技術核心之一。清華大學教授張揚軍提到,飛行汽車的研究重點在于高功重比的渦輪混合動力技術,這使得飛行汽車能夠擁有載荷和航程,促進其走向實用化。這種動力系統以渦輪發電、動力電池和燃料電池為核心,旨在實現飛行汽車和航空新能源動力技術的突破。其中,高功重比的渦輪發電技術是國家層面的研發重點,而4C持續放電的雙高動力電池關鍵技術也是飛行汽車動力系統的重要組成部分。
構型技術是飛行汽車設計的另一個關鍵領域。飛行汽車需要突破構型技術,包括陸空融合設計、陸空模式切換、輕量化設計以及構型融合設計。這些技術群涉及飛行汽車如何實現陸空模式的快速切換,以及如何在保證結構可靠性的同時 實現輕量化。例如,北京理工大學研制的飛行汽車采用了分體式構型,具備地面自動駕駛、自主避讓、空中自主航線飛行、自主對接等功能。
高效飛行技術包括氣動力學、高效旋翼與航道設計以及飛行綜合控制技術。氣動力學研究關注于氣動布局設計,以改進飛行汽車的動態性。高效旋翼與航道設計則關注于旋翼和航道的推力機理與特性,通過參數優化提高與動力系統的匹配特性,提升效率并降低尺寸和重量。飛行綜合控制技術則旨在提整機抗擾動增穩的能力,保證飛行汽車在城市干擾環境下的飛行安全。
智能駕駛技術是飛行汽車的另一個重要技術領域。這包括智能感知與決策技術、智能座艙與操控技術以及線控智能底盤控制技術。這些技術旨在增強系統的感知能力,優化決策規劃,實現高效操控,并提升控制精度以保障安全性能。
此外,產業鏈的成熟也是飛行汽車爆發的原因之一。飛行汽車的產業鏈上游包括材料與部件,其中碳纖維復合材料因其低密度、高強度、耐疲勞、耐腐蝕等特性在飛行汽車的應用上具有顯著優勢。部件方面,重點涉及飛行控制系統、動力與能源系統及通信系統等核心系統。這些系統是確保飛行汽車飛行安全性和效率的關鍵。“低空經濟能爆發,很大程度上得益于中國成熟的新能源汽車產業鏈。電動飛行器所使用的電池、電機和復合材料,和電動汽車是高度重合的,這就大大降低了研發成本。未來批量生產后,E20的單架售價預計不到1000萬元,能夠很好地滿足城際出行、低空旅游等需求。”時的科技品牌負責人徐安說。
飛行汽車已經不是空想
飛行汽車產業正經歷一場制造革命。小鵬匯天,作為中國新能源汽車新勢力之一的小鵬汽車的子公司,已經在廣州開發區動工建設全球首個飛行汽車智造基地,規劃年產能達到1萬臺。這一基地的建設,不僅標志著飛行汽車生產方式的革新,也預示著飛行汽車產業的規模化和現代化。與傳統航空器生產相比,小鵬匯天借鑒了汽車制造的四大工藝,并通過現代化流水線實現大批量生產。這種生產方式的變革,有望大幅降低成本、提高效率,為飛行汽車的商業化鋪平道路。
飛行汽車行業正吸引著全球資本的目光。根據中商產業研究院的數據,2022年低空經濟對國民經濟的綜合貢獻值約為4000億元,同比增長29.03%,預計到2024年市場規模將達到5030億元。這一增長趨勢反映了資本市場對飛行汽車行業的樂觀預期。小鵬汽車在智駕領域的投入也體現了這一點,其圖靈AI智駕體系和天璣AIOS系統的推出,預示著AI智艙新時代的到來。此外,小鵬匯天計劃推出的一體式飛行汽車“小鵬匯天高速長航程飛行器”,設計了6座飛行座艙,最長空中續航可達500公里,實現360km/h的航速,這些技術進展和產品規劃進一步激發了市場的熱情。
公眾對飛行汽車的接受度也正在逐步提高。隨著飛行汽車原型機的試飛和展示,人們對這種新型交通工具的好奇心逐漸轉化為對安全性和實用性的關注。小鵬匯天的飛行汽車智造基地的建設,以及與民航局合作推進飛行執照的落地,預計獲取難度會比直升機或固定翼飛機的執照更低,這些舉措有助于提高公眾對飛行汽車的信任度。
政策層面,中國政府對飛行汽車產業給予了重點支持,出臺了《通用航空裝備創新應用實施方案(2024-2030年)》《綠色航空制造業發展綱要(2023-2035年)》《“十四五”通用航空發展專項規劃》等多項政策,為飛行汽車的發展提供了有力的支持和保障。這些政策的出臺和實施,推動了飛行汽車產業的高速發展,也為行業的規范化和標準化奠定了基礎。
飛行汽車產業正處于一個快速發展的階段。產業的動態、投資的趨勢、公眾的接受度以及政策的支持共同塑造著飛行汽車的未來。隨著技術的不斷進步和市場的逐步成熟,飛行汽車有望成為解決城市交通擁堵、提高出行效率的關鍵。
低空經濟正當時
2010年,中國民航大學教授覃睿等人首次提出了“低空經濟”這一概念。隨后,這一概念在學術界和政策層面得到了進一步的發展和推廣。到了2021年,國務院印發的《國家綜合立體交通網規劃綱要》中首次將“低空經濟”概念寫入國家級規劃。這標志著低空經濟作為一個正式的經濟領域得到了國家層面的認可和重視。
低空經濟,指的是在一定高度以下的空間內,開展的各種經濟活動。這個概念隨著無人機、飛行汽車等技術的發展而日益受到關注。據國際航空運輸協會(IATA)預測,到2030年,全球無人機市場規模將達到1000億美元,而飛行汽車市場則有望達到數百億美元。這些數字不僅預示著巨大的經濟潛力,也標志著空中交通的新紀元到來了。
飛行汽車作為低空經濟的重要組成部分,其發展速度和市場潛力備受矚目。以小鵬匯天為例,該公司的“旅航者X2”飛行汽車,以其碳纖維材料和最大起飛重量560kg的設計,展現了飛行汽車在技術和性能上的突破。這款飛行汽車的續航時間為35分鐘,最大飛行速度可達130km/h,為城市交通提供了新的解決方案。再如德國的Volocopter公司,其電動空中出租車已在多個城市進行試飛。而美國的Joby Aviation,該公司的電動垂直起降(eVTOL)飛行器已獲得美國聯邦航空管理局(FAA)的認證,預計將在未來幾年內投入商業運營。這不僅是飛行汽車技術的一個展示窗口,也是低空經濟潛力的一個縮影。
低空經濟為飛行汽車提供了廣闊的發展空間。首先,低空經濟的發展推動了相關法規和政策的制定,為飛行汽車的測試和運營提供了法律框架。其次,低空經濟的繁榮吸引了大量資本投入,為飛行汽車的 研發和生產提供了資金支持。最后,低空經濟的實踐為飛行汽車提供了應用場景,如城市交通、緊急救援、空中旅游等,這些都為飛行汽車的商業化提供了可能。
盡管低空經濟為飛行汽車帶來了巨大的機遇,但也面臨著挑戰。安全性、噪聲污染、空域管理等問題都需要解決。例如,飛行汽車的安全性是公眾最關心的問題之一,任何事故都可能對整個行業造成重大打擊。此外,飛行汽車的噪聲污染問題也不容忽視,需要通過技術創新來降低噪音水平。
低空經濟和飛行汽車的發展是一個復雜而多維的過程。隨著技術的進步、法規的完善和市場的成熟,飛行汽車有望在未來的城市交通中扮演重要角色。這不僅是一個技術問題,也是一個社會問題,需要政府、企業和社會的共同努力。
(文章來源:《創意世界》2024年12月號)
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編校:范曉華,審讀:郭麗
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