飛行汽車：上天容易，想要“落地”有點難

馬愛平

像鳥一樣自由飛翔，是人類自古以來的夢想。早在300多年前，清代小說家李汝珍撰寫的《鏡花緣》中就有了最早關(guān)于飛車的描寫。200多年前，法國小說家儒勒·凡爾納所著的科幻小說《世界主宰者》中也出現(xiàn)了飛車的影子。

而文字之外，人們讓汽車飛起來的探索也從未停止。在10月5日落幕的北京汽車展上，小鵬匯天就發(fā)布了首款超低空飛行汽車“小鵬匯天旅航者T1”。

從個人小范圍實踐到資本關(guān)注熱點

“過去100多年的飛行汽車實踐探索，主要發(fā)生在美國，人們通過汽車與飛機的結(jié)合，設(shè)計出同時具備地面行駛和空中飛行功能的飛行汽車?！蔽覈孜蝗R特兄弟獎?wù)芦@得者、清華大學車輛與運載學院教授、汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室常務(wù)副主任張揚軍告訴筆者。

作為面向城市空中交通和未來出行的新型交通工具，飛行汽車正日益受到航空和汽車領(lǐng)域的重視。如今，它已經(jīng)由最初個人夢想家的小范圍實踐，發(fā)展為資本市場關(guān)注的熱點。

波音、空客、貝爾、巴西航空、中航工業(yè)等傳統(tǒng)航空企業(yè)巨頭，均已布局電動飛行汽車的研發(fā)?！凹⒇S田、現(xiàn)代、奧迪、奔馳、特斯拉、通用等傳統(tǒng)汽車企業(yè)，也紛紛加入了飛行汽車研發(fā)的行列。”張揚軍說。

羅蘭貝格（Roland Berger）公司在2018年11月發(fā)布的《城市空中交通——一種新型交通方式的興起》研究報告中預(yù)測，到2025年，將有3000架飛行汽車投入使用，隨后其數(shù)量將呈指數(shù)增長;預(yù)測到2050年，全球范圍內(nèi)將有近10萬架飛行汽車用作空中出租車、機場班車和城際航班。摩根士丹利（Morgan Stanley）公司也發(fā)布藍皮書稱，2040年全球城市空中交通的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到1.5萬億美元。

現(xiàn)在的飛行汽車長啥樣

近年來，隨著城市空中交通概念的興起，現(xiàn)代飛行汽車概念由傳統(tǒng)概念的陸空兩棲車輛拓展為電動垂直起降飛行器。

以“小鵬匯天旅航者T1”為例，該飛行汽車的外觀以銀色為主，形似蜘蛛，頗有點“鋼鐵俠”的味道。整個飛行器由下方的一個座位和上方的8軸螺旋槳組成，電池主要位于頂部，支持5～25米超低空飛行，單車位停放，可垂直起降。據(jù)透露，其價格或與一輛豪華車相仿。

除了“小鵬匯天旅航者T1”外，“中國億航公司研發(fā)的飛行汽車Ehang216和美國喬比飛機公司研發(fā)的飛行汽車Joby S4，也是采取多旋翼電動垂直起降，它們是新興科技公司研發(fā)的具有代表性的飛行汽車。Ehang216有8組旋翼，最大起飛重量可達600千克，額定載荷達220千克即可搭乘2人，巡航速度可達100公里/時以上，并可持續(xù)飛行20分鐘以上。Joby S4最大起飛重量達1815千克，最大有效載荷約為450千克即可搭乘4人，巡航速度320公里/時，航程240公里。”張揚軍說。

真正飛入生活還面臨多重瓶頸和阻礙

隨著飛行汽車在車展上亮相，讓很多人不禁高呼：“告別擁堵，我要飛得更高！”但是實際上，與堵在高速路上的噩夢說再見的動人時刻，未必很快到來。

張揚軍指出，飛行汽車的發(fā)展目前還處于從研究探索走向商業(yè)化應(yīng)用的早期階段。言外之意，以飛行汽車為載體的城市空中交通，將顛覆人們傳統(tǒng)的出行方式。但要實現(xiàn)這一美好愿景，還面臨著許多瓶頸和障礙。

張揚軍說，第一是規(guī)則問題。其中涉及城市空域管理，包括“航線”的制定、行駛的規(guī)則、事故責任的劃分、空中執(zhí)法手段等。目前為止全球沒有任何針對飛行汽車認證和空中交通管理的清晰、統(tǒng)一的標準及規(guī)章體系。

第二是市場問題。例如，飛行汽車采用電動化分布式推進，實際運行噪聲遠比直升機小，但城市空中交通的運行頻次較現(xiàn)有直升機城市運行要密集很多，對城市人類生活到底會產(chǎn)生多大影響，公眾能否接受都尚未可知。此外，城市空中交通的基礎(chǔ)設(shè)施、運營模式、經(jīng)濟成本，以及用戶體驗等也都未見雛形。

第三是技術(shù)問題?！帮w行汽車性能主要涉及車體結(jié)構(gòu)、飛控駕駛和動力推進三大技術(shù)領(lǐng)域。由于動力推進技術(shù)有其自身特有的專業(yè)技術(shù)門檻和難度，所以有關(guān)飛行汽車性能的技術(shù)研究，無論是讓汽車飛起來的早期探索，還是現(xiàn)在面向城市空中交通的研發(fā)實踐，都主要集中在車體結(jié)構(gòu)和飛控駕駛這兩大技術(shù)領(lǐng)域，而對于動力推進，更多的是對已有的技術(shù)和產(chǎn)品進行選型、系統(tǒng)集成和應(yīng)用，專門針對飛行汽車動力推進的研究相對較少。動力推進的瓶頸會導(dǎo)致飛行汽車的有效載荷低、航程短，是當前飛行汽車性能研發(fā)面臨的最主要問題和挑戰(zhàn)。”張揚軍說。

不僅是交通工具還能用于消防救援

雖然飛行汽車作為交通工具真正走入人們生活還長路漫漫，但是我們也許會更早見到它在消防和應(yīng)急救援等領(lǐng)域大顯身手。

張揚軍說，目前高層建筑的消防救援和森林防火是消防系統(tǒng)的主要痛點。這兩個問題無法得到根本解決的關(guān)鍵在于沒有有效裝備，而飛行汽車的出現(xiàn)給上述問題的解決提供了新思路。飛行汽車可以非常快地（大概1分鐘）飛抵百米高度，且其載荷能力強，可實現(xiàn)大流量噴水，非常適合高層建筑消防救援與森林防火應(yīng)用。

“目前中國有超過10萬輛救護車，但主要部署在城鎮(zhèn)地區(qū)，而中國超過40%的人口生活在農(nóng)村，考慮到農(nóng)村人口大多生活在山區(qū)、海島、高原等地，不易獲得急救服務(wù)，因此飛行汽車對于這些人來說就成為了一種非常有效的救援方式?！睆垞P軍說，而且在城市地面交通擁堵的情況下，飛行汽車快速移動的特性，也使得它成為了城市人口快速救援的有益補充。

此外，飛行汽車的發(fā)展還會帶來一系列連鎖反應(yīng)。“比如飛行汽車的電動化牽引，將增強電動汽車和電動航空的自主創(chuàng)新和產(chǎn)品升級;而飛行汽車關(guān)鍵技術(shù)瓶頸的突破，不僅可為發(fā)展城市空中交通奠定技術(shù)和平臺基礎(chǔ)，還將有效促進動力電池、燃料電池、新型輕量化材料和智能駕駛等產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)突破與創(chuàng)新，增強新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革引領(lǐng)能力，對我國實現(xiàn)交通強國目標特別是發(fā)展電動航空戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)具有重要的戰(zhàn)略意義?！睆垞P軍說。

發(fā)展飛行汽車要構(gòu)建跨界技術(shù)創(chuàng)新體系

根據(jù)美國垂直起降學會統(tǒng)計，目前在研的飛行汽車項目超過200個，在這一新興領(lǐng)域歐美國家仍處于主導(dǎo)地位，中國企業(yè)的項目不超過5%。

“鑒于國內(nèi)核心零部件技術(shù)基礎(chǔ)較為薄弱，同時新冠肺炎疫情影響下資本更加謹慎，國內(nèi)飛行汽車的發(fā)展仍任重道遠，找到技術(shù)上可實現(xiàn)且有迫切需求的應(yīng)用場景是關(guān)鍵?！睆垞P軍建議，在國家相關(guān)部門的指導(dǎo)和支持下，整合汽車和航空兩大領(lǐng)域的優(yōu)勢資源，組建飛行汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟或聯(lián)合體，構(gòu)建汽車與航空跨界融合的飛行汽車技術(shù)創(chuàng)新體系。在目前電動汽車已進入規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段的基礎(chǔ)上，依托其技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，結(jié)合航空飛行器設(shè)計和安全技術(shù)，開展飛行汽車動力推進、陸空平臺和智能駕駛等關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)，以推動飛行汽車在城市空中交通和應(yīng)急救援等領(lǐng)域的示范應(yīng)用，作為我國近期發(fā)展飛行汽車的突破口和重點任務(wù)。