“空中的士”引领未来交通

随着城市化进程的加速，地面交通拥堵问题日益严重。电动垂直起降航空器作为一种新型交通工具，可以在低空开辟新的交通通道，探索空中交通新模式。

空中的交通新宠

2023年10月，我国自主研制的电动垂直起降航空器（M1-eVTOL）在上海实现首飞。这种航空器不需要跑道，可以像直升机一样垂直起降，具备在拥堵的城市中自由穿梭的能力，为城市交通提供了一种高效、环保的出行方式，被称为“空中的士”。

“空中的士”是融合航空工程与汽车工程，服务社会大众的飞行汽车。根据其升空动力原理，可分为飞航型、动升型、复合型三大类。飞航型采取空气动力原理产生升力飞行，动升型采取动升力原理操控，复合型介于飞航型与动升型之间。

M1-eVTOL“空中的士”起飞质量为2000千克，有效载重为500千克，可乘坐5人。其巡航速度为200千米/时，设计航程为250千米。该航空器既可短距起降，也能垂直起降，还可空中悬停，并机动飞行。“空中的士”的零部件全部实现国产化，且实现了全电驱动、低噪声、零排放。

M1-eVTOL“空中的士”作为无人机的放大型，采用了复合型气动布局设计，结构设置紧凑，整机安排非常合理。

“空中的士”的机翼采取上翘式平直上单翼、带翼梢小翼设计，具有良好的空气动力，升力大，阻力小，有利于巡航；采取椭圆体单机身、长杆体动力舱，配置20片螺旋桨，以获得良好的垂直起降性能；设置高抬双尾翼，以获得良好的稳定性与操控性；安装前三点支撑式起落架，简化机构，容易保持机身稳固，并符合低空低阻要求，获得了良好的起/降能力；采取全复合材料结构，实现了高强度和轻量化。

“空中的士”的座舱酷似轿车座舱，并列双排，开设了侧机门，方便人员上下机舱。舱内配备航空座椅、电子地图、空调、音响等，乘坐安全舒适。

“空中的士”的适航工作——全机动力地面测试、电磁兼容测试、全动力空中测试、气动伺服弹性测试、动力系统失效模式测试、悬停试飞、低速飞行试飞等正有序进行。

电驱、电控系统特性

“空中的士”把握当今科技发展的趋势，采用电驱动力和电控系统，并形成了分布式控制的特色。

相比内燃机驱动系统，电驱动力系统的性能优势十分明显，它不需要结构复杂的动力装置、不需要燃油系统，结构简单，使用维护方便，节能环保。“空中的士”使用了新型动力电池，巡航速度超过180千米/时，续航距离超过1200千米。

电控系统既不需要复杂的机械机构的操纵，也不需要液压装置的辅助及助力，整套系统质量轻，整洁美观。尤其是多套电控系统可同时操作，协调动作，还有多余度线路保障，有助于系统可靠和飞行安全。“空中的士”具备人脸识别、卫星导航、自动驾驶和沉浸式人工智能系统，能够科学规划航线。

理想的机场通勤运载器

乘飞机出行虽然具有速度快、效率高、航线覆盖广等优点，但也存在一些不便之处。例如，机场一般位于城市郊区，往返机场的路程比较远。此外，机场安检和候机时间长，导致乘客的时间被浪费。以往也曾有人想到利用直升机解决这一难题，但乘坐直升机往返费用高昂，噪声扰民，缺乏专门航线直航，也缺乏供直升机滑跑起降的场地。

“空中的士”能够无机场垂直起降，能够低空悬停，可以左右转向，进退自如，能够实现“点到点”的客运，成为方便、实用、理想的机场通勤运载器。有了适航证的“空中的士”会以最短路径、最佳起降方式、最快速度、最简便方式兑现与民航机的对接，方便直抵机场，且首尾两头可以直接对接民航航线，形成最佳通勤路径，解决机场通勤难的问题。“空中的士”可以将原本2～3小时的地面车程缩短到30分钟左右，方便城市间短途的空中旅途需求，提高出行效率。

2024年3月，eVTOL“空中的士”从广东深圳蛇口邮轮母港起飞，经过约20分钟的飞行，降落在珠海九洲港码头。这是全球首条跨海跨城电动垂直起降航空器航线的首次公开演示飞行。深圳、珠海分别位于珠江口东西两岸，以往乘车出行要绕道南沙大桥或者虎门大桥，用时2～3小时。“空中的士”不需要传统机场和跑道，仅需20分钟就可以完成深圳、珠海间的跨城之旅。

可以预见，在不久的将来，“空中的士”有望在城市立体交通、机场通勤、应急救援等领域发挥重要作用。

（摘自《科学画报》2024年第4期）