歡迎來到未來世界——天空中飄著“飛車”,飛躍密密麻麻的高樓大廈......
多年前電影《銀翼殺手》上映,這一場景在數億觀影者心里打下一束柔光。
在一度被人類寄予飛天夢想的航天器之外,人們對于未來汽車的想象,竟成為近幾年科技發展的某種預言,也幾乎算是奠定了眼下汽車未來的發展思路:跟一輛普通的汽車尺寸相當,在法規、環境允許的條件下垂直起降,飛行跨越擁堵、障礙、河流等,滿足人們短距離低空出行的需求。
正如清華大學車輛與運載學院教授張揚軍所言:飛行汽車并不是飛機跑起來,而是汽車飛起來。
當國內新能源汽車在地面加速滲透,相應交通工具的縱向空間也正在被打開。
以家為出發點,從城市CBD到郊區的短途城際飛行,從機場到候機樓的空中擺渡,抑或者是任一城市之間通勤往返……
至少從喧囂的初期發展,到邁入真正緊貼市場需求的深融階段,以車企為代表的eVTOL飛行器研發商已將“低空飛行,奔赴城市與山海”的愿景描繪得更詳盡
政策在左,需求在右
毫無疑問,作為未來城市交通發展的選擇之一,飛行汽車與地面交通工具相互補充,其產品研發正在努力貼近市場需求。
面對地面交通擁堵問題日趨嚴重的態勢,城市空中交通的巨大需求,逐漸構建了飛行汽車的海量市場。
伴隨著相關法律法規與市場需求的起步,國內的城市空中交通行業(UAM)也漸入佳境。
“發展低空經濟”在2021年出臺的《國家綜合立體交通網規劃綱要》中被首次提出。而交通部、科技部在3月印發的《交通領域科技創新中長期發展規劃綱要(2021-2035年)》中也明確提出“要部署飛行汽車研發,突破飛行器與汽車融合、飛行與地面行駛自由切換等技術”。
與各國政界對低空出行的高度關注同步,該行業的當前發展也可謂如火如荼方興未艾,包括摩根斯坦利、羅蘭貝格在內的國際頂級咨詢機構均對低空出行未來市場的發展保持樂觀,代表著低空出行作為未來出行的新趨勢,蘊藏著巨大的商業價值,該行業已成為相關企業(已多家實現美股上市)和資本(傳統汽車巨頭、傳統航空巨頭、互聯網巨頭)競相爭奪的新賽道。上層政策為飛行汽車行業逐漸開放綠燈,以及資本競逐飛行汽車的大趨勢下,吉利沃飛長空對飛行汽車的雄心自然不必多言。
在全速推進AE200研制進程的同時,沃飛長空正在循序漸進地推進飛行汽車產品、生產、運營等適航資質的申請工作,著眼于城市空中出行商業運營落地實現,預計于3—5年內取得型號合格證并依次投入各領域實際應用。
作為吉利低空出行業務載體,沃飛長空自2022年8月公布旗下飛行汽車全尺寸技術驗證機——一款傾轉旋翼構型eVTOL飛行器(飛行汽車),此后發展更加迅猛。
2022年11月23日,沃飛長空旗下沃飛天馭正式獲得型號合格證(TC)申請的受理,也是中國民用航空局頒發的中國首張有人駕駛載人電動垂直起降航空器TC受理申請通知書;2022年12月,AE200 X01架機完成總裝下線;2023年1月17日,成功完成AE200 X01架的首次飛行試驗;2023年1月30日,吉利沃飛長空傾轉旋翼構型eVTOL飛行器(飛行汽車)AE200成功完成開年第一飛。
從1邁上100,技術不是難題
回望國內外飛行汽車產業,其發展已歷經了“從0到1”、從無到有的過程。
據摩根士丹利預測,全球飛行汽車行業將在2030年達到3000億美元的市場規模,并在2040年增長到1.5萬億美元。“城市空中出行的前景正變得越來越清晰可見。”
放眼全球,2016年時,全球僅有六七種飛行汽車在研發。2018年,參與飛行汽車研發的企業已超過70家。2021年,全球在研的飛行汽車企業或機構有200個左右,在研究的飛行汽車型號約420種。
相較前期飛行汽車公司需要借助跑道進行滑行和降落的研發產品,垂直起降飛行器eVTOL已逐漸成為當下飛行汽車的主流形式,即電力驅動,不需要專門的跑道,可以實現垂直起降和空中懸停。
“與直升機相比,eVTOL飛行器飛行成本會顯著降低,僅為直升機的1/4-1/6;且運行在300-1000米高度的eVTOL飛行器,其噪音水平只有直升機的1/100,對地面來說也是低于城市的背景噪音的。”沃飛長空科技有限公司首席技術官(CTO)薛松柏表示。
實現“從0—1”之后,沃飛長空CTO薛松柏坦言,接下來飛行汽車將會迎來蓬勃發展的“從1邁上100”階段,而且出現百舸爭流、百家爭鳴的狀態。“各家公司都有各自對于產業的理解,其呈現的方案差別還是比較大,有著不同的外觀設計,不同的飛行方式,出現各式各樣飛行汽車產品構型。”
具體來說,eVTOL的技術路線,細分為多旋翼構型,復合翼構型,傾轉構型,傾轉涵道風扇+完全矢量控制,以及隱藏式推進系統+無翼設計等多種路徑。
總部位于加州的 Joby Aviation,便是美國eVTOL行業適航認證進度較為領先的公司之一。
據官方消息透露,Joby Aviation推出的原型機CIRRUS-SR22 使用純電動力,最大續航可以達到150英里(240 公里左右),等到2024年才能量產。其飛行器擁有6個螺旋槳,采用前中后各2個螺旋槳的布局,可以搭載駕駛員在內的5名乘員。
Wisk Aero采用的也是 eVOTL 模式——電動垂直升降,并使用了專有的12 螺旋槳設計和吊桿配置,機翼展開長度大概36米。這款飛行出租車有6個前旋翼,控制飛機水平、垂直或傾斜,同時還有六個后旋翼,使其在垂直位置保持固定。
正在為另一款型號測試新的南非ADEPT Airmotive發動機的Klein Vision公司,其新型號將使用可變螺距螺旋槳,預計速度將超過 160 節(296.32公里/小時),航程可達54海里(約100公里)。按照Klein Vision公司預計,其新型號將在12個月內通過適航認證。
此外,騰訊投資過的德國Lilium Aviation公司,其技術路線是固定翼,主要業務面向城際間出行服務。7座機型將是該公司首款投入量產的機型,其巡航速度為每小時175英里(約280公里),續航里程在155英里(約250公里)以上。目前,公司開發出了一款沒有車輪的飛行汽車Lilium jet原型機(能進行垂直起飛和降落),由36個可定向的管道電風扇驅動,安裝在機翼和前艙上的風扇推進飛機。
與大多數飛行汽車研發的思路一樣,吉利沃飛長空采用的也是 eVOTL 模式——電動垂直升降。不同的是,沃飛長空已公布的飛行汽車全尺寸技術驗證機采用了上單翼分布式傾轉動力設計。
相對于多旋翼或升力-推進復合構型的eVTOL,傾轉動力形式不攜帶“死重”(多臺電機、電調、螺旋槳等)飛行,因此能夠有更高的巡航效率、能夠實現更快的飛行速度和更遠的航程。另一方面,得益于分布式電推進(DEP)帶來的技術紅利,傳統傾轉機構的可靠性和安全性通過功能非相似設計和余度設計完美克服,從而保證飛行器安全、可靠、高效的運行。
其次,采用上單翼,可以將旋翼高置,充分保證駕駛員、維護人員和乘客自由進出安全性,同時提高飛行器部署場地環境適應能力,即便在泥土、草地、河灘等簡易條件下,不一定需要硬化的跑道或者專用的直升機起降平臺,同樣可以起降。這也為自由進出大件貨物保留了充分的通道和空間。
從To B賽道入手,落地只是時間問題
據不完全統計,全球在研的200多個“飛行汽車”項目中,還有航空業的霸主波音、空客和貝爾,大眾、豐田、本田、現代、通用、戴姆勒等汽車玩家等頭部車企,以及谷歌、英特爾等科技巨頭。
僅僅在2021這一年,就有美國飛行汽車企業Archer和Joby、英國飛行汽車企業Vertical、德國飛行汽車企業Lilium以及巴西飛行汽車企業等5家飛行汽車企業在美國成功上市。
如此多的巨頭玩家集體入局,昭示著汽車工業與航空領域的跨越與融合,已經距離我們已經不遠。
相比幾年前,薛松柏認為,飛行汽車的技術風險正在大大降低,更多的是要回答技術以外的問題,比如安全性問題,商業模型問題以及法律監管問題等。
“至少在產業的短中期,企業并不是把飛機賣給每個人,實現'家家戶戶建一個停機坪,想飛哪里就飛哪里’的狀態,更多是以B to C的服務形式來促進整個交通范式的改變,比如用戶打開曹操專車進行預約空中出行服務,甚至可以是地空聯運服務。比如說坐車到某個起降點,再從起降點將乘客送到某個CBD的大樓上的產業鏈條。”薛松柏補充道。
事實上,沃飛長空在市場中給自己的定位也是如此:愿意以頭部企業的身份擔起牽引整個產業的重任——面向市場提供空中通勤服務等普惠出行服務,而非向個人用戶出售產品。
設想未來僅需要一部分人每天的通勤方式由地面打車變成了到樓頂乘坐“飛車”,一座城市的規劃將會變得更加游刃有余,其時間空間分布將會變得更加有趣。
而為這場變革埋下技術伏筆的是智能電動汽車的高速發展。
正如同綠色動力、自動駕駛已成為未來汽車發展的大勢所趨, 沃飛長空提出了以“新能源”、“垂直起降”以及“智能駕駛”為代表的“新通航”技術體系,也為飛行汽車融合航空與汽車領域先進技術,借力高速發展的新能源汽車產業鏈實現應用落地指明了發展方向。
飛行汽車的供應鏈,既不是傳統航空工業,也并非汽車工業,必將需要從無到有建立一個新的產業。
既保持著傳統車企核心能力的優勢,又站在風口,開辟革命性創新,電動能源、新型材料、自動駕駛、低空出行、工業互聯等業務,已然成為吉利轉型的重要助推器,也是吉利在重大變局中保持核心競爭力、強勢破局的堅實基礎。
而沃飛長空承載著吉利科技集團旗下通航業務整合的重任,必將嚴格遵循系統工程與正向設計,嚴格落實適航相關標準規范,開展適航符合性設計與驗證工作。
在可預期的未來,隨著高性能的能源動力系統、輕質高效的結構與材料、飛行汽車可靠安全飛行與行駛等共性關鍵技術與相關監管法律法規的不斷發展完善,汽車與飛機結合的百年探索終將走上完美征程。