“拿出車鑰匙，遠程遙控打開車門，坐進車內(nèi)啟動車輛，此時汽車兩側(cè)彈出兩個機翼，隨著懸掛在兩側(cè)的發(fā)動機緩緩啟動，汽車搖身一變成為小型飛機，從地面快速駛向天空……”
曾幾何時，“會飛的汽車”是許多科幻電影和動畫片中的?？?，憑借靈活的起降和強勁的動力，飛行汽車總是能夠幫助主角化險為夷，完成各類高難度任務。如今，隨著科技的飛速發(fā)展，“會飛的汽車”也從電影銀幕中逐漸走進了現(xiàn)實世界，成為不少科技公司發(fā)力的新風口。
6月28日，斯洛伐克Klein Vision公司研制的雙模式AirCar飛行汽車，從斯洛伐克的尼特拉機場飛往布拉迪斯拉機場，飛行時長達35分鐘，“飛行汽車”再次成功試飛，引發(fā)了人們的關(guān)注。
有分析指出，這次飛行開啟了雙重運輸工具的新時代，它開辟了一個新的運輸類別，將原本屬于汽車的自由還給了個人。
“日益擁堵的城市道路和時長混亂的交通情況，讓汽車的通行效率大打折扣。”威爾森分析師徐宏直言，“在這種情況下，地面交通從路面向上和下進行延伸輻射，將成為發(fā)展趨勢，向下就是地鐵，向上則是飛行汽車。”
正如徐宏所言，“如果說汽車‘新四化’決定著未來10年的出行方向，那么可能在今后的30年甚至更久，飛行汽車都將成為出行領(lǐng)域熱門的發(fā)展風口。”
“空中交通時代”離我們還有多遠
“過去100多年間對于飛行汽車實踐探索，主要發(fā)生在美國，人們通過汽車與飛機的結(jié)合，設(shè)計同時具備地面行駛和空中飛行功能的飛行汽車。盡管有陸空兩棲功能的飛行汽車目前還難以融入地面交通運輸體系，但隨著技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展，應可在應急救援和國防軍事等領(lǐng)域作出重要貢獻。” 清華大學汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室常務副主任、教授張揚軍在飛行汽車研究發(fā)展與關(guān)鍵技術(shù)的論文中指出。
隨著城市空中交通概念的興起，飛行汽車概念的內(nèi)涵拓展為用于解決城市交通擁堵問題、或用于城市空中交通的運載工具。“我們現(xiàn)在常說的飛行汽車，為僅具有空中飛行功能的電動垂直起降飛行器，已經(jīng)成為世界各國重點布局的領(lǐng)域。”張揚軍表示。
事實上，在各國的利好政策刺激之下，市場需求也在同步增長。飛行汽車已經(jīng)由最初個人夢想家的小范圍實踐，發(fā)展為資本市場和新興科技公司關(guān)注的熱點，正進入一個新的階段。
羅蘭貝格在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，預測到2025年，將有3000架飛行汽車投入使用，隨后呈指數(shù)級增長;預測到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服務。
而摩根士丹利也發(fā)布藍皮書，估算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。
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，成為航空與汽車技術(shù)與產(chǎn)業(yè)跨界融合的重要發(fā)展趨勢。
“突出飛行模式優(yōu)勢、具有垂直起降功能的電動飛行汽車，已成為當今國內(nèi)外飛行汽車研發(fā)的主流。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)。電動汽車的發(fā)展，為電動航空奠定了較好的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。”張揚軍介紹說
有分析指出，飛行汽車亦被認為是汽車技術(shù)電動化、智能化之后的必然發(fā)展，目前，吉利、奧迪、現(xiàn)代、豐田、特斯拉等汽車企業(yè)也都紛紛加入飛行汽車研發(fā)的行列。
事實上，飛行汽車的發(fā)展，不僅會給人類帶來一個更加美好的智慧出行時代，更會對未來社會、經(jīng)濟、安全和環(huán)境等方面產(chǎn)生重大影響。
以旅游觀光領(lǐng)域為例，飛行汽車可以在景區(qū)、游樂園旅游景點等指定地點提供空中旅游服務，游客搭乘飛行汽車，可以通過一種新的視角游覽以前難以到達或者無法到達的地區(qū)，比如深谷、高峰、叢林、荒島、瀑布等。
據(jù)了解，除了載人出行，飛行汽車近期更可能的落地場景就是運物，特別是在地面交通不便的地域，比如距離不太遠的離岸島嶼，山區(qū)地區(qū)等沒有陸地交通條件或者地面交通基礎(chǔ)設(shè)施不佳的區(qū)域，通過飛行汽車實現(xiàn)物流運輸是有明顯優(yōu)勢的。
“目前國內(nèi)上海金山地區(qū)就在進行這類海上空域范圍內(nèi)智能空中物流的示范運營工作，一個場景就是將離岸海島的優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品快速運抵金山區(qū)，再通過陸運抵達城區(qū)。”張揚軍說。
如何搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展新風口
毫無疑問，飛行汽車作為面向城市空中交通和未來智慧出行的新型交通工具，將給人們帶來一個更加美好的智慧出行時代，也將在出行行業(yè)重新掀起一輪市場洗牌。
“對于任何新型領(lǐng)域而言，‘先到者’都具有一定的天然優(yōu)勢，這種優(yōu)勢起初是技術(shù)上的，隨后會轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品和市場中，最終轉(zhuǎn)化為大量的訂單和良好的市場口碑，因此，如何搶占飛行汽車這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展新風口，是當下最要緊的問題。”徐宏分析道。
而張磊就是與時間賽跑，搶占飛行汽車風口隊伍中的一員。作為北京瑋航科技公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO，張磊從2016年起，就將目光瞄準在了飛行汽車的領(lǐng)域。
“我本科和研究生都是在清華大學汽車工程系讀的，當時通過與課題組老師和同學的交流討論，結(jié)合對于市場發(fā)展趨勢的研判和消費者需求的分析，我們預測未來交通領(lǐng)域的發(fā)展會從面向地面交通的電動智能汽車時代，最終走向?qū)崿F(xiàn)立體出行的飛行汽車時代，這也讓我與飛行汽車結(jié)緣。”
然而當時在國內(nèi)，研發(fā)飛行汽車相關(guān)技術(shù)的企業(yè)和科研機構(gòu)少之又少，沒有前人的經(jīng)驗可以借鑒就只能在未知中摸索前進，為了能夠確定發(fā)展的方向，張磊查閱尋找了很多國外關(guān)于飛行汽車的資料，經(jīng)過近一年的學習研究，張磊有了較為清晰的認知和理解。
“飛行汽車作為新生事物，實現(xiàn)從0到1的突破，讓飛行汽車飛起來是當前各個企業(yè)關(guān)注的焦點，而我們認為從無到有之后，從有到優(yōu)才是未來產(chǎn)品競爭的核心”張磊分析說，“載得多、飛得遠、噪聲低，這三點將成為未來衡量飛行汽車優(yōu)不優(yōu)的關(guān)鍵因素，動力推進系統(tǒng)則是關(guān)鍵卡脖子技術(shù)。”
張磊直言，“目前在測試的飛行汽車基本都采用旋翼推進方式，旋翼推進基本解決了飛行汽車從0到1飛起來的問題，而涵道風扇具有尺寸小、推力大、噪聲低、安全性好的優(yōu)勢，是更加適合城市立體交通應用場景的推進方式，是讓飛行汽車從有到優(yōu)的推進方式。”
為了解決“優(yōu)”這一關(guān)鍵問題，張磊和同事們將目光鎖定在了研發(fā)大推力、高效率、低噪聲的電動涵道風扇推進技術(shù)上。據(jù)張磊介紹，瑋航科技圍繞電動涵道風扇智能推進技術(shù)進行系統(tǒng)研究并建立了核心技術(shù)門檻。建立了高通流涵道風扇設(shè)計理論與方法，提出了涵道風扇電機一體化耦合設(shè)計模型，以及在地面效應影響下提高飛行汽車安全起降能力的智能控制策略，相較于旋翼飛行汽車，涵道風扇飛行汽車在垂直起降的過程中更加安全，與此同時，在風扇電機一體化設(shè)計的加持下，涵道風扇推進系統(tǒng)解決了電機重量大的問題，進一步提升了續(xù)航和飛行的效率。
然而想要進行技術(shù)創(chuàng)新，絕非一件容易的事，張磊和同事們在涵道風扇技術(shù)的研發(fā)過程中也曾遇到過不少的難題。
“比如如何解決涵道風扇適用的電機重量較大這一技術(shù)問題，國際上就沒有可借鑒的經(jīng)驗，就是我們跳出常規(guī)思維，獨立自主解決的。涵道風扇低速大扭矩特性使得常規(guī)選型匹配得到的電機重量很大，這就削弱了涵道風扇相較于旋翼技術(shù)的優(yōu)勢，減重的問題困擾了我們很久。后來我們將風扇和電機統(tǒng)籌進行考慮，通過耦合設(shè)計、協(xié)同優(yōu)化的方法，最終為解決了這一難題指明了技術(shù)路徑。”張磊回憶說。
張磊告訴記者，盡管自主研發(fā)和探索的過程有時候很艱難，但是同樣非常鍛煉人：“在研究的過程中，我們大膽打破學科邊界，頭腦風暴提出各種創(chuàng)意，這些成果是我們未來研發(fā)的寶貴財富。”
也正是憑借鍥而不舍的精神和大膽求證的態(tài)度，張磊和同事們在飛行汽車的關(guān)鍵技術(shù)和場景開拓方面取得了很大的進展。“今年年底左右，我們針對特定場景的600公斤級全尺寸飛行平臺將會進行飛行測試，順利的話明年會開始產(chǎn)業(yè)化落地，逐漸進入大家的生活。”張磊說。
“發(fā)展飛行汽車，突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，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。”徐宏直言。
張揚軍則建議構(gòu)建汽車與航空跨界融合的飛行汽車技術(shù)創(chuàng)新體系，以及推動飛行汽車在城市空中交通和應急救援等領(lǐng)域的示范應用，以此作為我國發(fā)展近期飛行汽車的突破口和重點任務。
“我推測地面汽車交通在2030年左右跨入智能汽車時代后，將開啟與城市智能空中交通的融合過程。”張揚軍對記者說，“預計到2050年左右，飛行汽車的發(fā)展將從公共交通領(lǐng)域進入私人交通領(lǐng)域，陸空兩棲的智能飛行汽車將開啟大眾化應用，人類將迎來地面智能交通與城市空中交通融為一體的未來智慧出行時代。”(記者 張真齊)
