每經(jīng)特約評(píng)論員 馬劍 2024-07-28 10:09:49
低空經(jīng)濟(jì)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),具有明顯的新質(zhì)生產(chǎn)力特征,發(fā)展前景廣闊。它依托于低空空域并以各種有人駕駛和無(wú)人駕駛航空器的飛行活動(dòng)為核心,輻射并帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展。這一經(jīng)濟(jì)形態(tài)因其產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)、輻射面廣、成長(zhǎng)性和帶動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)而備受關(guān)注。在通用航空產(chǎn)業(yè)不斷向綠色、智慧、數(shù)字化、電氣化轉(zhuǎn)型過(guò)程中,低空經(jīng)濟(jì)孕育著人類(lèi)第三次個(gè)性化交通革命。人類(lèi)交通從一維線性活動(dòng),進(jìn)化到二維平面活動(dòng)之后的再次轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)了三維立體交通,使得飛行汽車(chē)逐漸走進(jìn)大眾視野。飛行汽車(chē)的蓬勃發(fā)展不僅關(guān)系到交通模式的革新,更關(guān)系到城市空間的再分配和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的新動(dòng)力。
隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷豐富,新型通用航空設(shè)備紛紛涌現(xiàn)。eVTOL(electric Vertical Take-off and Landing,即電動(dòng)垂直起降飛行器)作為低空經(jīng)濟(jì)應(yīng)用場(chǎng)景的重要載體,一直以來(lái)備受關(guān)注。很多人把eVTOL也歸為飛行汽車(chē)這一類(lèi),從行業(yè)發(fā)展的嚴(yán)謹(jǐn)度來(lái)說(shuō),eVTOL是否真正屬于飛行汽車(chē)?如果這一問(wèn)題無(wú)法得到清楚的解釋?zhuān)瑢?duì)行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和制度走向?qū)⒂猩羁逃绊?。本文將從多個(gè)維度剖析飛行汽車(chē)的真正內(nèi)涵,旨在探討在低空經(jīng)濟(jì)背景下,飛行汽車(chē)的準(zhǔn)確定義、技術(shù)挑戰(zhàn)、市場(chǎng)前景以及政策環(huán)境,為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。
飛行汽車(chē)的定義與特點(diǎn)
飛行汽車(chē)是一種創(chuàng)新的交通工具,其概念最早可追溯至20世紀(jì)初,但直到21世紀(jì)初才逐漸從科幻走向現(xiàn)實(shí)。它結(jié)合了汽車(chē)和飛機(jī)的功能,能夠在地面行駛和空中飛行。以下是飛行汽車(chē)的一些核心定義特征:多功能性,飛行汽車(chē)具備在地面上作為汽車(chē)行駛和在空中作為飛行器飛行的雙重功能;轉(zhuǎn)換能力,一些飛行汽車(chē)設(shè)計(jì)具有可轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu),如可折疊或可伸縮的機(jī)翼,以便在不同模式下進(jìn)行切換;自主性,許多飛行汽車(chē)具備自動(dòng)駕駛技術(shù),允許在不需要人工操作的情況下進(jìn)行飛行和駕駛;環(huán)保性,隨著可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì),許多飛行汽車(chē)設(shè)計(jì)采用電動(dòng)或混合動(dòng)力系統(tǒng),減少對(duì)環(huán)境的影響;智能化,集成先進(jìn)的智能系統(tǒng),包括導(dǎo)航、通信、安全監(jiān)測(cè)和自動(dòng)避障等,以提高飛行汽車(chē)的安全性和效率;垂直起降(VTOL)能力,一些飛行汽車(chē)設(shè)計(jì)為具備垂直起降的能力,這樣可以在更小的空間內(nèi)進(jìn)行起飛和降落,增加使用的靈活性;法規(guī)遵從性,飛行汽車(chē)需要遵守地面交通和空中飛行的法規(guī)要求,包括安全標(biāo)準(zhǔn)、空域管理和交通規(guī)則;技術(shù)集成,飛行汽車(chē)是多種技術(shù)集成的結(jié)果,包括航空工程、汽車(chē)制造、電池技術(shù)、人工智能和材料科學(xué)等。
飛行汽車(chē)的分類(lèi)
1、固定翼飛行汽車(chē):這類(lèi)飛行汽車(chē)通常具有機(jī)翼和傳統(tǒng)的飛機(jī)布局,需要跑道(或普通公路)進(jìn)行起飛和降落。
2、直升機(jī)式飛行汽車(chē)(或稱(chēng)為多旋翼飛行汽車(chē)):采用多個(gè)旋翼提供升力,實(shí)現(xiàn)垂直起降,類(lèi)似于無(wú)人機(jī)的放大版
3、傾轉(zhuǎn)翼飛行汽車(chē):結(jié)合了固定翼和直升機(jī)的特點(diǎn),翼尖裝有可以?xún)A轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),能夠在垂直起降后轉(zhuǎn)換為水平飛行模式。
4、涵道式飛行汽車(chē):使用涵道風(fēng)扇代替開(kāi)放式旋翼,提供升力和推力,具有較好的安全性和氣動(dòng)效率。
5、復(fù)合翼飛行汽車(chē):結(jié)合了固定翼和旋翼的特點(diǎn),通常具有較小的機(jī)翼和多個(gè)提供升力的旋翼。
6、浮行類(lèi)飛行汽車(chē):這類(lèi)設(shè)計(jì)較為少見(jiàn),可以采用氣墊或其他方式實(shí)現(xiàn)地面移動(dòng)和空中飛行。
7、模塊化飛行汽車(chē):采用模塊化設(shè)計(jì),將飛行汽車(chē)拆分成地面模塊、座艙和飛行模塊三個(gè)部分,座艙可與另兩個(gè)模塊單獨(dú)結(jié)合分別實(shí)現(xiàn)地面行駛或飛行狀態(tài)。
技術(shù)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
飛行汽車(chē)在發(fā)展過(guò)程中必須掌握以下關(guān)鍵技術(shù):(1)電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng):多數(shù)飛行汽車(chē)選擇電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng),以提高能源效率和減少排放。(2)自動(dòng)駕駛技術(shù):飛行汽車(chē)通常需要高度自動(dòng)化駕駛系統(tǒng),以確保安全和操作簡(jiǎn)便。包括感知系統(tǒng)、算法決策和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等多個(gè)層面。(3)材料與結(jié)構(gòu)工程:為了保證飛行汽車(chē)的輕量化和強(qiáng)度,先進(jìn)材料如復(fù)合材料和新型合金被廣泛使用。(4)通信與導(dǎo)航:可靠的通信與導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)于飛行汽車(chē)的安全運(yùn)行至關(guān)重要,包括GPS定位、V2X通信和5G網(wǎng)絡(luò)支持等。但是,在行業(yè)發(fā)展過(guò)程中,飛行汽車(chē)仍面臨著以下技術(shù)挑戰(zhàn):(1)續(xù)航能力:電池技術(shù)的瓶頸限制了飛行汽車(chē)的續(xù)航里程,尤其是在長(zhǎng)途運(yùn)輸和應(yīng)急救援等場(chǎng)景下表現(xiàn)不盡如人意。(2)安全性:飛行汽車(chē)必須達(dá)到極高的安全標(biāo)準(zhǔn),以防止意外事故的發(fā)生。這包括冗余設(shè)計(jì)、故障診斷和實(shí)時(shí)監(jiān)控等技術(shù)手段。(3)成本控制:目前飛行汽車(chē)的研發(fā)和生產(chǎn)成本較高,難以大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。如何通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模效應(yīng)降低成本,是亟待解決的問(wèn)題。
市場(chǎng)需求不斷豐富
新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)為飛行汽車(chē)的換道超車(chē)帶來(lái)重大機(jī)遇。隨著城市化進(jìn)程的加快,交通擁堵問(wèn)題日益嚴(yán)重,飛行汽車(chē)可以緩解地面交通壓力,提高通勤效率。飛行汽車(chē)還可廣泛應(yīng)用在應(yīng)急救援中。例如,在自然災(zāi)害(地震、洪水等)發(fā)生后,飛行汽車(chē)可以迅速到達(dá)受災(zāi)區(qū)域,進(jìn)行人員救援和物資運(yùn)輸。此外,飛行汽車(chē)還可用于醫(yī)療急救,將患者快速送往醫(yī)院救治。飛行汽車(chē)在商業(yè)物流中同樣也充滿(mǎn)潛力。特別是在“最后一公里”配送中,飛行汽車(chē)可以顯著提高配送效率,減少人力成本。
政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)
1、政策支持
各國(guó)政府對(duì)飛行汽車(chē)的發(fā)展普遍持積極態(tài)度,并出臺(tái)了一系列政策予以支持。2024年1月1日,全球首部無(wú)人機(jī)管理?xiàng)l例《無(wú)人駕駛航空器飛行管理暫行條例》正式施行,充分體現(xiàn)了行業(yè)管理部門(mén)從“管制”到“管理”的重大思路轉(zhuǎn)變,為無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)范發(fā)展提供了強(qiáng)大的推動(dòng)力。2024年1月29日,工信部等七部門(mén)印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》,明確圍繞未來(lái)智慧空中需求,加快智能高效航空物流裝備等研制及運(yùn)用。3月27日,工信部等四部門(mén)印發(fā)的《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施方案(2024-2030年)》中明確指出,以應(yīng)用場(chǎng)景創(chuàng)新和大規(guī)模示范應(yīng)用為牽引,加快通用航空技術(shù)和裝備迭代升級(jí),打造中國(guó)特色通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式。到2027年,以無(wú)人化、電動(dòng)化、智能化為技術(shù)特征的新型通用航空裝備在城市空運(yùn)、物流配送、應(yīng)急救援等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。到2030年,通用航空裝備成為低空經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的強(qiáng)大推動(dòng)力,形成萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模。美國(guó)聯(lián)邦航空管理局(FAA)制定了相關(guān)指南,日本政府則計(jì)劃在2030年實(shí)現(xiàn)飛行汽車(chē)的商業(yè)化運(yùn)行。
2、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)
(1)適航認(rèn)證:飛行汽車(chē)作為新興交通工具,其適航認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)尚未完全確立。各國(guó)航空管理機(jī)構(gòu)正在研究制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。(2)空域管理:飛行汽車(chē)的大規(guī)模應(yīng)用將對(duì)現(xiàn)有空域管理提出新挑戰(zhàn)。需要建立低空空域使用規(guī)章,確保飛行汽車(chē)與其他航空器的安全運(yùn)行。(3)交通法規(guī):飛行汽車(chē)的地面行駛和空中飛行均需遵循相關(guān)交通法規(guī),包括駕駛員培訓(xùn)、行駛路線規(guī)劃等方面。
未來(lái)展望
1、 技術(shù)進(jìn)步
隨著電池技術(shù)、人工智能和材料科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,飛行汽車(chē)的性能將不斷提升。例如,固態(tài)電池的研發(fā)有望顯著提高能量密度,從而延長(zhǎng)續(xù)航里程。同時(shí),自動(dòng)駕駛技術(shù)的進(jìn)步將使飛行汽車(chē)變得更加智能化和安全。
2、商業(yè)模式創(chuàng)新
飛行汽車(chē)的商業(yè)化應(yīng)用將催生一系列新興商業(yè)模式。例如,共享飛行汽車(chē)服務(wù)、按需空中出租車(chē)等。這些新模式不僅能夠提高資源利用效率,還能降低用戶(hù)使用成本。
3、社會(huì)影響
飛行汽車(chē)的普及將對(duì)社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。一方面,它將改變?nèi)藗兊某鲂蟹绞?,提高生活質(zhì)量;另一方面,也將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,創(chuàng)造大量就業(yè)機(jī)會(huì)。然而,飛行汽車(chē)的大規(guī)模應(yīng)用也可能引發(fā)新的社會(huì)問(wèn)題,如空域擁堵、安全隱患等,需要社會(huì)各界共同探討和解決。
通過(guò)以上論述,我們可以看出eVTOL并非飛行汽車(chē),只是一種新型飛行器。在當(dāng)前低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展熱潮下,一些市場(chǎng)主體混淆概念,用eVTOL、無(wú)人機(jī)等替代“飛行汽車(chē)”是一種舍本逐末的行為。結(jié)合我國(guó)國(guó)情,在低空經(jīng)濟(jì)時(shí)代,具備規(guī)?;瘧?yīng)用的飛行汽車(chē)應(yīng)該是具備融合陸地、低空兩種交通功能,以特種用途和城市間通勤為主應(yīng)用場(chǎng)景,兼顧陸地交通和低空飛行兩種適航(制造)體系,以有人駕駛為主、無(wú)人駕駛為輔的新型交通工具。
在低空經(jīng)濟(jì)背景下,飛行汽車(chē)不僅可以緩解城市交通壓力,提高應(yīng)急救援效率,還能推動(dòng)商業(yè)物流的發(fā)展。然而,其大規(guī)模應(yīng)用仍面臨技術(shù)、成本、安全等多方面的挑戰(zhàn)。未來(lái),隨著技術(shù)進(jìn)步和政策支持的不斷加強(qiáng),飛行汽車(chē)必將在越來(lái)越多的領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,成為人類(lèi)出行方式的重要組成部分,深刻改變我們的生活方式,為構(gòu)建更加高效、便捷和智能的交通體系奠定基礎(chǔ)。
(作者系北京臨空國(guó)際技術(shù)研究院院長(zhǎng))
封面圖片來(lái)源:每經(jīng)記者 韓陽(yáng) 攝
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