近年來,隨著城市空中交通(UAM)概念的興起,現代飛行汽車概念從傳統概念的陸空兩棲汽車拓展為電動垂直起降飛行器(eVTOL)。
而作為面向城市空中交通和未來出行的新型交通工具,eVTOL飛行器正日益受到航空與汽車行業的重視,成為資本市場關注的熱點。
電動垂直起降飛行器(eVTOL)
根據德國Roland Berger(羅蘭貝格)在2018年11月釋出的《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,隨後其數量將呈指數增長;預測到2050年,全球範圍內將有近10萬架飛行汽車
用作空中計程車、機場班車和城際航班。Morgan Stanley(摩根士丹利)也釋出藍皮書稱,
2040年全球城市空中交通的產業規模將達到1.5萬億美元!
eVTOL飛行器長啥樣?
而在前不久,英國一家初創公司Bellwether Industries在媒體上公佈了它們最新的研發成果,該公司表示已
在迪拜成功完成了代號為“領頭羊”的eVolar飛行器的首次無繩試飛,
並將在未來幾周內持續向外界分享試飛的鏡頭。
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從該代號你就可以看出該公司的野心,
Bellwether的目標是到2028年將“領頭羊”推向市場。
迄今為止,“領頭羊”已幫該公司從天使投資人那裡籌集了100萬美元,其原型機更是在去年11月的迪拜航展上首次向公眾展示。
目前,該公司正在向外尋求更多的投資來幫助它建造一個全尺寸的原型。另外,由於資金問題,
該公司最近試飛的原型模型大約只有原計劃的一半大小,
只能達到3。9米的高度,最高時速為40 公里/小時。
在迪拜完成試飛的“領頭羊”
而最終版本的寬度約為3。2 米(10。5英尺),可容納四到五個座位,且可在大約3000英尺(914米)的高度巡航,其最高時速可達到 217 公里/小時,電池續航時間約為90分鐘。
eVTOL飛行器面臨的三大難題
雖然隨著電池、電機等技術逐漸成熟,eVTOL飛行器也從科幻小說中走向現實,波音、空客、貝爾、巴西航空、中航工業等傳統航空企業巨頭,紛紛佈局電動垂直起降飛行器(eVTOL)的研發。
更有甚者已經上市售賣,如荷蘭PAL-V公司推出的代號為“PAL-V Liberty”的兩人飛行汽車。但
目前飛行汽車的發展仍處於從研究探索走向商業化應用的早期階段,
因為這種“空中交通”的方式還存在著許多的瓶頸與障礙。
eVTOL飛行器
首先就是市場問題。
例如,目前各企業研發的電動垂直起降飛行器(eVTOL)都是採用的電動化分散式推進,取消了傳統的大功率發動機,以達到實際執行噪音比直升機還要小。
但“空中交通出行”不同於現有的地面交通,儘管在設計上最大化地減小了執行噪音,但會對目前城市人類的生活會產生多大的影響,以及公眾是否能接受都尚未可知。此外,“空中交通”出行的運營模式以及經濟成本都未見雛形。
其次就是管制問題。
“空中交通”涉及了城市空域管理,其中”航線”的制定、空中執法制度、事故責任的劃分以及行駛規則等都需要根據情況重新制定一套新的“空中交通管理體系”。
而到目前為止,全球沒有任何一個國家針對電動垂直起降飛行器(eVTOL)制定清晰、統一的標準以及規章制度。這也是荷蘭代號為“PAL-V Liberty”的兩人飛行汽車不能升空,只能在地面行駛的原因。
第三就是技術問題。
為了最大限度地減少eVTOL飛行器的噪音,廠商們採用了電動化分散式推進,其效能涉及動力推進、飛行駕駛以及車體結構三大技術領域。
而研發eVTOL飛行器的企業都集中在車體結構和飛行駕駛這兩大技術領域,對於三大技術中最重要的動力推進,傳統航空企業巨頭並未針對eVTOL飛行器展開相對應的動力推進研究,而是對已有的產品和技術進行系統整合、選型和應用。這就導致了一個瓶頸,即eVTOL飛行器的航程短、有效荷載低,這是目前eVTOL飛行器研發面臨的最主要的問題和挑戰。
你追我趕,eVTOL競爭愈發激烈
儘管目前eVTOL飛行器帶來了多重挑戰,但
城市空中交通(UAM)卻是解決地面交通擁堵和二氧化碳排放的最佳方法,
正因如此,各國先後佈局UAM產業,甚至將其上升至國家戰略層面!例如美國,在技術發展與軍事任務需求的雙重推動下,美國軍方啟動了“敏捷至上”專案,支援民營企業運用政府資源發展eVTOL飛行器,將政府資源和商業資本、技術高效融合,加快eVTOL飛行器的研發。
韓國也針對eVTOL飛行器的管制問題出臺了“K-UAM”空中交通規劃方案,
計劃於2025年在首爾率先開啟商業化模式運營。法
國也於去年9月在蓬圖瓦茲機場啟動“電動飛行計程車”
試驗
。歐洲航空安全域性(EASA)也為eVTOL飛行器制定了一套規劃方案,
這些方案旨在解決eVTOL飛行器引發的各種問題,以及詳細的適航標準,如緊急出口、防雷、起落架系統和增壓艙室等……
我國同樣積極佈局UAM產業。
批覆湖南、江西、安徽三省為全域低空飛行試點省份,設立無人駕駛民用航空試驗基地,連續兩年將《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》納入立法計劃,
出臺涉及無人駕駛飛行器適航審定程式和行業標準的一系列政策舉措等,這些方案加快了我國eVTOL飛行器的發展。
去年10月,上海峰飛航空科技有限公司宣佈完成1億美元A輪融資
,這是迄今為止國內研發eVTOL飛行器的企業中獲得的最大單筆融資!
而峰飛航空自主研製的V400“信天翁”也已成為中國民航局正式受理適航審定申請的首款純電動垂直起降固定翼無人駕駛飛行器。
並於去年8月,成功完成從上海到舟山的往返,共計200多公里的飛行里程!這是我國eVTOL無人駕駛飛行器進行超長距離飛行的破冰之旅!
除了峰飛航空,來自溫州的另一家民營企業,
致力於發展通航經濟的多弗航空產業集團正開發建設“集通用航空器研發、生產、銷售於一體的綜合性產業基地”!
其多年研發的“多弗飛行汽車”更是首度亮相第十二屆中國航展。
在航展初次亮相的“多弗飛行汽車”
據介紹,由於採用了垂直起降的設計,“多弗飛行汽車”無需跑道就可起飛,空中飛行速度最高可達160公里/每小時,且空中動力與地面動力轉換僅需3秒!可以停放在任何停車位和私家車庫中!
天時地利,解鎖未來城市空中交通!
有人可能會問了,究竟是什麼原因使得大量垂直起降飛機開發者突然劇增?答案很簡單,是為了更好地適應城市的發展。
聯合國2018年的一項報告指出,到2050年,全世界68%的人口都將居住在城市地區。
而隨著北京、香港、紐約等城市的承載力達到極限,城市生活變得越來越不可持續,
但與我們緊密相連的“經濟”卻需要在城市間不斷的流動。從宏觀層面上來講,高速發展的城市為居民創造了日益增長的流動性需求。
但與此同時,汽車的尾氣排放、北極冰川融化、全球氣候變暖等帶來的一系列危機威脅著地球脆弱的生態系統。因此,透過電動垂直起降飛行器(eVTOL)改變地面交通、在空中“造路”,不僅能釋放出大量的地面空間,還可以減少汽車的尾氣排放以及對柴油燃料的依賴。
從長遠來看(2045年及以後),商業和綠地將會更加密不可分。
雖然我們可能永遠無法消除地鐵和道路,但我們或許可以用這些飛行機器減少地鐵和道路的碳足跡。飛行汽車對未來的交通、工作生活、消費、城市設計、甚至醫療保健和生態都會有巨大的影響。