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当科幻大片照进现实 飞行汽车真的要来了吗?

易车原创  飞机和汽车,在很多人看来是两个完全不同的事物,毕竟一个能飞,一个只能跑,而“合二为一”的飞行汽车,更是听着似乎只是在科幻大片中存在的产物,在现实生活中恐怕绝大多数人从来没有想过自己的汽车能“上天”,最起码就现在来说并不现实,但是随着科技的发展,飞机和汽车却擦出了“爱的火花”,可能就在不远的将来,飞行汽车真的要来了。

这些年,由于城镇化发展进程的不断加快,全球人口数量的持续增多,城市交通问题开始日益凸显,交通拥堵等一方面阻碍了城市的前进,另一方面给人们出行带来不便,在这样的形势下,人们似乎迫切需要一些突破,飞行汽车看上去是个不错的选择。

飞行汽车曾经多次出现在科幻大片之中

作为一种空陆两栖的交通工具,飞行汽车能够通过对新空域的扩展与开拓,降低交通运力和减少拥堵,解决车多、路堵及基建等诸多方面的问题。因此不管是对于汽车行业发展来说,还是对于城市交通建设来说,都具有前沿且重要的价值意义。

第一台汽车诞生于19世纪80年代,而第一家飞机诞生于1903年,这两者至今都已经走过百年发展历史,很多技术已然成熟,而电动化也并不是什么新鲜事物,其实电动汽车的发展比燃油汽车更早,只不过随着技术的发展,当时的电池等技术无法满足需要,被迅速发展的燃油车所暂时“淘汰”,如何将飞机与汽车结合在一起,人们也并非没有想过,只是受限于当时的技术水平,这一设想迟迟无法变现而只能被长期搁置。

直达近几年,由于受到了人工智能、自动驾驶,以及智慧交通体系开始发展,人们似乎已经嗅到了飞行汽车开始成熟的味道。

话虽这么说,但目前飞行汽车领域像一个巨大的等待规划的大空场,随着场地逐渐开放,该产业开始进入跑马圈地的时代,各企业纷纷开始占地布局。那么各大企业飞行汽车进度如何呢?

飞行汽车发展中的国外元素:

Liberty——首台上路的飞行汽车

2020年10月28日,全球第一台飞行汽车已经获批上路,这款飞行汽车由荷兰制造商PAL-V打造,名叫Liberty,目前该飞行汽车已经获准可以在欧洲道路上行驶,它的意义不言而喻。

自去年2月以来,Liberty陆续通过多个测试,包括欧洲道路准入测试、制动和噪音污染测试等,因而被允许上牌上路。当然这只是第一步,未来Liberty还有很长的路要走,如何是第一次,此前并没有相关经验可以借鉴,但据其宣称,其已在申请欧洲航空安全局航空认证,预计2022年完成审批,接下来Liberty还将进行耐力测试。

就目前而言,尽管Liberty获准上路,但上路和上天飞行完全是两个概念,从当地相关法规来看,最大起飞重量超过150千克就属于大型无人机类别,飞行地点、航线及空域都受限制,Liberty重量就达660公斤,并不符合现有要求,这也对其未来的发展提出了巨大的挑战。

作为全球顶尖的汽车巨头,丰田自然也不会缺席这场盛会,去年5月投资支持科技公司Cartivator飞行汽车项目,但目前来看,该产品还更多停留在概念阶段,从速度方面并不领先。

据了解,这款SkyDrive飞行汽车将采用锂离子电池驱动,地面及飞行速度100km/h,有传言称该车有望在东京奥运会点燃圣火,这么看来倒还是挺新鲜的。

除了,在2021年的CES展上,通用汽车真实了其垂直起降飞行器,据通用汽车设计总监介绍,这款集成自动驾驶和纯电动的垂直起降飞行器将搭载90kw电机,飞行时速达到90km/h,其带有四个螺旋桨,但内部仅能乘坐一人,将用于开启空中出租车业务。与此同时,通用还勾勒出未来出行的全新愿景。

Stellantis集团内的FCA与Archer Aviation则合作推出一款具备垂直起降功能的eVTOL,作为一家专注于飞行汽车开发的公司,Archer Aviation将从FCA低成本供应链,复合材料及设计等方面得到经验,加上自身积累,从有利于飞行汽车的推出。这款飞行汽车配备187kWh电池组,设计飞行距离为97km,时速可达241km/h。从目前来看,其主要服务场景为城市内的通勤服务,由此看来,97km的距离是可以满足一定需求的。

此外包括保时捷阿斯顿·马丁劳斯莱斯都相继透露了自己的飞行梦想,除了传统汽车制造商,谷歌、Uber等科技公司也有所涉及,他们都在开展相关研发。

飞行汽车发展中的中国元素

当然,中国在改革开放之后的近年来迎来了腾飞的时代,不仅经济快速发展,人民物质生活条件日益提升,在航天、高端制造等在内的高精尖领域也越来越多的出现中国的声音,对于飞行汽车,在发展初期就出现中国元素自然也丝毫不令人意外。

吉利

吉利科技集团的新通航平台沃飞长空科技有限公司(简称“沃飞长空”),其与德国Volocopter公司计划推出飞车,在取得中欧双方适航证之后,或将在2024年实现。

据了解,飞车产品计划由沃飞长空与德国城市空中出行公司Volocopter将要成立的合资公司在中国市场共同运营。

对于合资公司未来的发展,据介绍,目前合资公司前期准备工作基本完成。Volocopter飞车产品计划于2023年获得欧洲航空安全局的适航证。之后就将在欧洲开始商业化应用并推向市场,该产品在中国的适航认证工作也将随即完成。差不多三四年后,Volocopter飞车产品就可以在中国正式推出。

对于飞车产品的安全性问题,在产品研发设计就已经考虑,该产品的安全性和民航客机的安全性保持一致。Volocopter飞车产品有18个旋翼,螺旋桨和飞控系统有充足的冗余,即便某些旋翼出问题,整个飞车仍能安全运作,这一点与直升机有较大的差异。

中国电科飞行汽车

在吉利飞行汽车曝光后不久,中国电子科技集团(简称中国电科)的相关飞行汽车专利也正式曝光,从已知消息可以看出,其子公司芜湖通用航空产业技术研究院有限公司公开“一种城市空中飞行汽车”实用新型专利。

具体来说,这是一种城市空中飞行汽车,包括设置于前机身且关于机身对称的一对可折叠前翼及一对可倾转共轴反转双旋翼系统,设置于后机身的主共轴反转双旋翼系统及关于机身对称的一对可折叠主翼;汽车升起及飞行时,两对可折叠翼与机身平行,由双旋翼系统提供升力;汽车降落及在地面行驶时,两对可折叠翼均折叠至与机身垂直,同时折叠翼边缘的若干小轮伸出,支撑机身在地面行驶;上述过程中,由可倾转共轴反转双旋翼系统提供向前的推力、向后的反推力及滚转力。

这款城市空中飞行汽车采用三轴可倾转旋翼与高升力机翼相组合的方案,提高了动力系统推重比,且飞行汽车总体方案阻力小,飞行速度快。将前后翼设计为折叠式,在降落时可充当起落架的功能,提高了结构效率。而该飞行汽车可能采用可放电的锂离子电池或氢电池。

在我们的生活中,有些事物可以用加法来解决,有些事物却不可以,比如飞行汽车,它并不能简单地同“飞行+汽车”画上等号,随着科技不断融合,飞行汽车未来想要满足普及,从基本面上说需要满足3点,安全,低价格,低噪音。

就安全性来说,单旋翼的直升机难以满足,如果旋翼损坏结果将不堪设想,其不仅不安全而且噪音极大,对于这点来说采用多旋翼系统会有很大程度的改善,即使坏了一个也能安全着陆(就跟单发与双发战斗机一样),安全性方面会有所提升。

眼下,飞行汽车在低空飞行会产生比较大的噪音,这非常影响其应用落地和商用发展,同时技术成本的高额付出也转化为了昂贵的产品价格,这对于个人消费者是巨大的负担甚至于天价。

飞行员的素质在未来飞行汽车领域将更加重要,而当进入自动驾驶时代之后,包括人工智能、自动驾驶(辅助)在内的智能化技术也将变得愈发突出。

对于未来如果大规模量产的飞行汽车而言,现有燃油发动机的能量转化率太低,必将给世界能源体系带来巨大的负担,因此使用电力驱动将成为大势所趋,为了降低能耗,自身的轻量化也是一个不可不考虑的方向,轻量化不仅可以提升效率和经济性,同时在相同的整备质量下也可以更好的为提升运载能力,当然这对于材料科学也有着极高的要求。

对路面及基础设施要求高

飞行汽车相比于普通汽车和飞机,对于道路及相关基础设施的依赖性更高,现有基础设置建设完全无法满足快速增长的需求,未来只有更多建设专用机场、通用机场,以及一些能源补充、紧急维修的站点,才能在一定程度上支撑起飞行汽车的应用。

当然,要想大规模普及,建再多的机场也无济于事,在这样的情况下起飞条件较低的垂直起降成为了不可忽视的选择,因为其不涉及占用过多空间以及起飞环境限制的需求,但垂直起降条件下,对飞行汽车的承载能力和飞行速度等方面也提出了更高的要求,这种鱼与熊掌不可兼得的状况无疑为飞行汽车普及增加了难度。

当然这也是满足飞行条件的飞行汽车本身所需要满足的基本条件,请注意是基本要求,飞行汽车作为比飞车更加需要尖端和精密技术的载体,其自然在细节方面有着更多的严苛到极致的需求,而除了飞行汽车本身之外,空中秩序,交通法规、产业配套、商业模式、驾驶者门槛、安全问题、政策制定等都是大问题,就目前来说,飞行汽车想要普及仍然是一个长期而遥远,任重而道远的过程。

盘子很大

据知名机构摩根士丹利预测,2030年,飞行汽车产业将会有3000亿美元的市场规模,到2040年,自动驾驶汽车、空中出租车或个人空中交通工具市场规模可能接近1.5万亿美元,这是一块非常诱人的蛋糕,目前已有知名车企进行布局,这块市场未来的走向和发展前景,也是我们重点所关注的。

未来飞行汽车有着非常多的使用场景

对于飞车产品的未来市场,在目前国家综合立体交通规划中有非常广泛的发展空间,其将在新消费、新场景、新业态,以及保障和提升公共服务等方面都将发挥重要作用,除了高端和商务群体的日常出行,在婚庆、文旅、特殊场景等方面也有需求,进一步衍生到大众化立体出行,从这点来说,其推出将变得更加迫切。

尽可能少受到地形等因素影响

飞行与在陆地形式相比,还是有着不少的优势,比如速度更快,飞机是目前最快的民用交通工具,其速度和便捷度我们都有所体会,另外其能够在最大程度上避免由于地形因素所带来的的影响,不必再翻山越岭、过河越江,可以取两者之间相对最近的距离,无论是私人出行还是商业运输,都会在极大程度上提升效率,而效率在当下信息化的时代将越发重要,当然这必然会给空中管理带来极度严苛的要求,此外对于安全、智能化、以及气候条件的要求也会更高。

总结:

这些年来技术更新的速度超乎人们的想象,而出行领域更是如此,哪怕放在十几年前,谁能想到车辆不靠人操控可以自动破车甚至于有条件自动驾驶,谁有能想到仅靠一部手机就能影响人们的支付习惯,而未来十年、二十年,汽车领域仍将处于变革和快速发展期,未来到底会呈现出怎样的世界,是否真如科幻大片场景那样,时间将给予我们答案。

责任编辑: 王忆斐

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