张扬军:城市空中出行时代加速开启
2023-11-08祁娟
文/本刊记者 祁娟
2023 年10 月10 日,我国工业和信息化部等四部门印发《绿色航空制造业发展纲要(2023—2035 年)》(以下简称《纲要》),其中关于电动垂直起降航空器(eVTOL)(俗称“飞行汽车”)产业的规划令市场振奋:《纲要》提到,到2025 年电动通航飞机投入商业应用、eVTOL 实现试点运行、氢能源飞机关键技术完成可行性验证等目标,到2035 年建成绿色航空制造体系,新能源航空器成为发展主流。
伴随国内政策红利的持续释放,从最初的概念畅想、规划研发到现在的样机制造、试飞,飞行汽车行业正加速朝着未来城市空中交通一步步迈进。
“低空智能交通是大数据、云计算、物联网和人工智能等新一代信息技术的重要应用场景,也是当前发展数字经济的重要载体。”南湖交科院飞行汽车首席科学家、清华大学车辆与运载学院教授张扬军认为,“飞行汽车的发展使得低空这片待开发的‘富矿’成为新经济层,低空数字道路建设和智能运输形成风口,飞行汽车将成为数字经济科技革命和产业变革的引领者。”
城市空中交通试点示范创新发展生态
百年前人们对飞行汽车的畅想,已然奔现。2023 年7 月,深圳宝安区政府分别与峰飞航空科技、亿航智能签署合作备忘录,峰飞计划在今年四季度进行eVTOL 跨城空中交通真实场景飞行活动—深圳—珠海航线试飞,该航线往返超80 公里,单程15 分钟,总航时30 分钟。
不只是峰飞航空科技,今年以来国内已有多家企业取得突破性进展:6 月,时的科技发布E20 eVTOL 原型机,并计划下半年进行原型机的地面测试和飞行测试;7 月,吉利沃飞长空与华龙航空签订采购协议,标志着国内eVTOL 将进入公务航空应用场景;10 月,亿航智能EH216-S 取得中国民用航空局颁发的型号合格证,这是全球第一张无人驾驶载人eVTOL 型号合格证。
“城市空中交通的试点示范,正在创新飞行汽车的发展生态。低空物流被认为是打通农产品上行和工业品下行的有效措施。包含城市空中交通和城乡空中交通的低空智能交通正在逐渐开启。”张扬军说。
用三维立体交通解决二维问题
在张扬军看来,19 世纪中叶,建筑由二维变成三维,产生了现代化城市,深刻影响和决定了当今人类的文明和生活方式,同样的,将二维转化为三维,打造路空一体的立体交通,无疑是供需失衡的城市交通问题的最优解,而飞行汽车是实现立体交通的工具。
“飞行汽车发展大致可分为面向大众化低空智能交通的载物/ 载人eVTOL、eVTOL 和汽车可分离的分体式陆空两栖汽车以及eVTOL 和汽车不分离的一体化陆空两栖汽车等几个发展阶段。这里需要说明的是,面向大众化低空智能交通、未来发展将与地面智能交通融合的eVTOL 才被统称为飞行汽车。也就是说并不是所有eVTOL 都被称为飞行汽车,如果发展的eVTOL不追求大众化智能交通的规模化和低成本,未来发展也不以与地面智能交通融合为目标,这种类型的eVTOL 一般不被称为飞行汽车。”张扬军解释道。
南湖交科院积极推动有关各方联合规划建设和运营“飞行汽车创新营地”,以科技增量带动“文交农旅”融合升级发展
在嘉兴南湖,南湖交科院以路空协同立体交通为基,探索飞行汽车等先进交通工具的示范应用场景,启动了路空协同“文-交-农-旅”一体化先导应用项目,并与多家头部企业共同签署了《关于共同推动飞行汽车应用示范的合作备忘录》,旨在打造长三角乃至全国的无人系统、飞行汽车与先进交通的创新高地。“先导应用的重要意义之一是为先进交通运载工具提供应用场景。我们今天跟国内飞行汽车的部分企业签署的合作框架,旨在推动飞行汽车新型运载工具(含eVTOL、载人无人机和陆空两栖飞车)的应用场景创新,并致力于以飞行汽车应用示范环境的营造,共同推动飞行汽车的科技创新、行业应用和产业发展。”南湖交科院副院长薛傅龙表示。
当下飞行汽车仍处于初级阶段,但张扬军对其未来发展保持乐观:“2020 年的手机都能拍照,2050 年的汽车或将都能飞!”据他预测,到2025 年左右,载物eVTOL 开始规模化应用,载人eVTOL 示范应用,陆空两栖汽车探索应用;到 2035 年左右,载人eVTOL 开始规模化应用,陆空两栖汽车示范应用;到2050 年左右,陆空eVTOL 即陆空两栖汽车实现大众化应用,成为出行的主导交通工具。由此,人类将逐渐进入三维立体交通时代。
技术、规则和市场问题仍是绕不开的三大难题
积极的预判,并不能掩盖摆在飞行汽车面前的三大问题:技术、规则和市场。
“飞行汽车要想实现快速发展,载荷航程、智能驾驶和适航安全是需要解决的关键技术问题。”张扬军分析说,“载荷小、航程短,是eVTOL 走向实用化首要突破的技术瓶颈。”
为此,张扬军提出了三大关键技术突破方向,即高功率密度、高效率、高适应性的新能源动力技术,高安全、高可靠、全天候的智能驾驶平台技术,以及安全高效、云网融合、路空一体的三维智慧交通技术。
此外,对于飞行汽车而言,涉及航空、汽车和交通等不同领域的规则问题,也需要研究和制定相应的法规标准和监管体系。作为新生事物和颠覆性技术推广应用,还有最终的市场问题,这与汽车刚出现时面临的处境类似。
尽管飞行汽车落地仍有很长的路要走,但随着近期《纲要》等政策的发布,进一步验证了市场和政策端正迎来积极催化,相信飞行汽车技术瓶颈的解决、规模化普及应用,或许只是时间问题。