“空中的士”引領未來交通

隨著城市化進程的加速，地面交通擁堵問題日益嚴重。電動垂直起降航空器作為一種新型交通工具，可以在低空開辟新的交通通道，探索空中交通新模式。

空中的交通新寵

2023年10月，我國自主研制的電動垂直起降航空器（M1-eVTOL）在上海實現首飛。這種航空器不需要跑道，可以像直升機一樣垂直起降，具備在擁堵的城市中自由穿梭的能力，為城市交通提供了一種高效、環保的出行方式，被稱為“空中的士”。

“空中的士”是融合航空工程與汽車工程，服務社會大眾的飛行汽車。根據其升空動力原理，可分為飛航型、動升型、復合型三大類。飛航型采取空氣動力原理產生升力飛行，動升型采取動升力原理操控，復合型介于飛航型與動升型之間。

M1-eVTOL“空中的士”起飛質量為2000千克，有效載重為500千克，可乘坐5人。其巡航速度為200千米/時，設計航程為250千米。該航空器既可短距起降，也能垂直起降，還可空中懸停，并機動飛行。“空中的士”的零部件全部實現國產化，且實現了全電驅動、低噪聲、零排放。

M1-eVTOL“空中的士”作為無人機的放大型，采用了復合型氣動布局設計，結構設置緊湊，整機安排非常合理。

“空中的士”的機翼采取上翹式平直上單翼、帶翼梢小翼設計，具有良好的空氣動力，升力大，阻力小，有利于巡航；采取橢圓體單機身、長桿體動力艙，配置20片螺旋槳，以獲得良好的垂直起降性能；設置高抬雙尾翼，以獲得良好的穩定性與操控性；安裝前三點支撐式起落架，簡化機構，容易保持機身穩固，并符合低空低阻要求，獲得了良好的起/降能力；采取全復合材料結構，實現了高強度和輕量化。

“空中的士”的座艙酷似轎車座艙，并列雙排，開設了側機門，方便人員上下機艙。艙內配備航空座椅、電子地圖、空調、音響等，乘坐安全舒適。

“空中的士”的適航工作——全機動力地面測試、電磁兼容測試、全動力空中測試、氣動伺服彈性測試、動力系統失效模式測試、懸停試飛、低速飛行試飛等正有序進行。

電驅、電控系統特性

“空中的士”把握當今科技發展的趨勢，采用電驅動力和電控系統，并形成了分布式控制的特色。

相比內燃機驅動系統，電驅動力系統的性能優勢十分明顯，它不需要結構復雜的動力裝置、不需要燃油系統，結構簡單，使用維護方便，節能環保。“空中的士”使用了新型動力電池，巡航速度超過180千米/時，續航距離超過1200千米。

電控系統既不需要復雜的機械機構的操縱，也不需要液壓裝置的輔助及助力，整套系統質量輕，整潔美觀。尤其是多套電控系統可同時操作，協調動作，還有多余度線路保障，有助于系統可靠和飛行安全。“空中的士”具備人臉識別、衛星導航、自動駕駛和沉浸式人工智能系統，能夠科學規劃航線。

理想的機場通勤運載器

乘飛機出行雖然具有速度快、效率高、航線覆蓋廣等優點，但也存在一些不便之處。例如，機場一般位于城市郊區，往返機場的路程比較遠。此外，機場安檢和候機時間長，導致乘客的時間被浪費。以往也曾有人想到利用直升機解決這一難題，但乘坐直升機往返費用高昂，噪聲擾民，缺乏專門航線直航，也缺乏供直升機滑跑起降的場地。

“空中的士”能夠無機場垂直起降，能夠低空懸停，可以左右轉向，進退自如，能夠實現“點到點”的客運，成為方便、實用、理想的機場通勤運載器。有了適航證的“空中的士”會以最短路徑、最佳起降方式、最快速度、最簡便方式兌現與民航機的對接，方便直抵機場，且首尾兩頭可以直接對接民航航線，形成最佳通勤路徑，解決機場通勤難的問題。“空中的士”可以將原本2～3小時的地面車程縮短到30分鐘左右，方便城市間短途的空中旅途需求，提高出行效率。

2024年3月，eVTOL“空中的士”從廣東深圳蛇口郵輪母港起飛，經過約20分鐘的飛行，降落在珠海九洲港碼頭。這是全球首條跨海跨城電動垂直起降航空器航線的首次公開演示飛行。深圳、珠海分別位于珠江口東西兩岸，以往乘車出行要繞道南沙大橋或者虎門大橋，用時2～3小時。“空中的士”不需要傳統機場和跑道，僅需20分鐘就可以完成深圳、珠海間的跨城之旅。

可以預見，在不久的將來，“空中的士”有望在城市立體交通、機場通勤、應急救援等領域發揮重要作用。

（摘自《科學畫報》2024年第4期）