飛行汽車還有多遠(yuǎn)

陳亮++施智梁

預(yù)計最早2020年投入商業(yè)運營，仍存在技術(shù)和政策制約

打“飛的”去上班已不再是夢。在迪拜郊外一處停機坪上，一架飛行汽車緩緩升空，穿越半個迪拜，最終降落在帆船酒店旁。

今年以來，國內(nèi)外眾多飛行汽車制造廠商紛紛推出了自己的產(chǎn)品，豐田汽車（NYSE：TM）更是想用飛行汽車去點燃2020年東京奧運會的圣火。

夢想總是美好的，但技術(shù)及政策等現(xiàn)實問題仍待企業(yè)去突破。同濟大學(xué)航空與力學(xué)學(xué)院教授沈海軍告訴《財經(jīng)》記者，企業(yè)必須面對如何在城市內(nèi)起降、續(xù)航、安全性、空域管制等問題。

隨著無人駕駛技術(shù)的普及和空域改革的深入，上述問題正在得到解決。廣州億航智能技術(shù)有限公司（下稱“億航智能”）創(chuàng)始人胡華智透露，中國民航局已為其公司生產(chǎn)的飛行汽車成立專門審定小組，相關(guān)審定標(biāo)準(zhǔn)討論正在進行中。

什么是飛行汽車？

目前飛行汽車采用的主流模式為多旋翼起降。這種模式能使其垂直起降，規(guī)避此前固定翼占地大的缺點

伴隨著汽車工業(yè)和航空業(yè)的發(fā)展，飛行汽車的概念在上世紀(jì)初就得以出現(xiàn)。究竟什么樣的產(chǎn)品才能被稱為飛行汽車？沈海軍表示，飛行汽車英文定義為flying car或roadable aircraft，可分別解釋為飛行汽車或可在路面行駛的飛行器。

更確切地來說，飛行汽車屬于航空器。根據(jù)《中國大百科全書》定義，航空器是指能在大氣層內(nèi)進行可控飛行的飛行器。任何航空器都必須產(chǎn)生大于自身重力的升力，才能升入空中。根據(jù)產(chǎn)生升力的原理，航空器可分為兩大類：輕于空氣的航空器和重于空氣的航空器。前者靠空氣靜浮力升空;后者靠空氣動力克服自身重力升空。

目前主流形式有兩種，一種是采用固定翼的模式：由發(fā)動機產(chǎn)生前進推力，由機身固定的機翼生產(chǎn)升力，產(chǎn)品類似于小型飛機。另一種則是采用多旋翼方式：在機身安裝多個旋翼，依靠旋翼產(chǎn)生升力，通過改變每個旋翼轉(zhuǎn)速來控制飛行器的各種狀態(tài)。多旋翼飛行汽車外形類似于放大版的無人機，并將中間機身替換成駕駛艙。

首款貼近上述定義的產(chǎn)品于1917年誕生。美國著名飛機設(shè)計師格倫·哈蒙德·寇蒂斯（Glenn Hammond Curtis）在紐約舉辦的全美航空展上，展出了其親自設(shè)計的飛行汽車。該產(chǎn)品名為Autoplane，長8.2米，裝有三只機翼，翼展達(dá)12.2米。

飛行汽車英文定義為flying car或roadable aircraft，可分別解釋為飛行汽車或可在路面行駛的飛行器。

雖然Autoplane只是實現(xiàn)短暫的飛行式跳躍，但飛行汽車百年發(fā)展史自此得以開創(chuàng)。寇蒂斯也被認(rèn)為是飛行汽車之父。

此后，人類對于飛行汽車探索一直沒有間斷。1946年，美國工程師羅伯特·富爾頓（Robert Fulton）設(shè)計了一款名為Airphibian的飛行汽車。Airphibian是一款獲得美國聯(lián)邦航空安全局適航認(rèn)證的飛行汽車。它每小時可飛行120英里，路面時速為50英里。由于缺乏資金支持該產(chǎn)品未能實現(xiàn)量產(chǎn)。

受到富爾頓的啟發(fā)，被后世譽為現(xiàn)代飛行汽車先驅(qū)的莫爾·泰勒（Moulton Taylor）設(shè)計制造了名為Aerocar的飛行汽車。該產(chǎn)品采用折疊翼的設(shè)計理念，在路面行駛時可以收起機翼。其同樣獲得了美國聯(lián)邦航空安全局的適航認(rèn)證。然而缺乏實用性，未被市場所接受。

飛行汽車發(fā)展百年來，仍未出現(xiàn)一款商業(yè)化的產(chǎn)品，但仍有不少人前赴后繼地設(shè)計生產(chǎn)飛行汽車。沈海軍表示，隨著社會的發(fā)展，汽車數(shù)量與日俱增，隨之帶來了嚴(yán)重的交通堵塞、城市污染等問題。飛行汽車可以利用廣大的空域來克服交通擁堵問題。并且其不用按照航班要求的時間出行，出發(fā)地和目的地也可自己設(shè)定，增加了許多便利性。

中國企業(yè)欲搶灘

面對廣闊的市場，中國企業(yè)也想從中分一杯羹，但多次嘗試未有明顯成果

航空業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大發(fā)展，讓中國企業(yè)看到了飛行汽車項目的可行性。

2012年珠海航展上，西安美聯(lián)航空技術(shù)有限責(zé)任公司設(shè)計制造的飛行汽車首秀。這也是國內(nèi)第一款飛行汽車。該產(chǎn)品重量達(dá)450千克，旋翼長度為8.4米，行車模式時的長度、寬度、高度分別為4.6米、2.0米、1.46米。其最大起飛重量為600千克，巡航最大速度能達(dá)到180km/h，兩輪驅(qū)動，行車速度為120 km/h。它裝有一個70升的油箱，可飛行3小時到4小時。

西安美聯(lián)航空技術(shù)有限責(zé)任公司董事長常建秦在接受媒體采訪時表示，這款飛行汽車在地面行車狀態(tài)操作和普通汽車操作一樣，在空中操作和普通自旋翼飛機一樣。起飛時只需一個30米左右的助跑場地，降落時需10米長度的跑場即可。當(dāng)飛行模式轉(zhuǎn)向行車模式時，只需按一個按鈕折疊主支架和旋翼，前后僅10分鐘時間。會開汽車的人經(jīng)過2天-5天飛行培訓(xùn)就可以單獨操縱飛行。

這款產(chǎn)品定價為199萬元，曾計劃于2012年量產(chǎn)，然而直至今日該產(chǎn)品都未面世。究其原因，西安美聯(lián)航空技術(shù)有限責(zé)任公司一位工作人員告訴《財經(jīng)》記者：“主要是老板的興趣點不在這兒了。”

中國南方工業(yè)研究院曹鋒在其撰寫的《飛行汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與展望》一文中則認(rèn)為，飛行汽車智能化程度低、安全性低、通用性差等制約了上述產(chǎn)品量產(chǎn)。

然而西安美聯(lián)航空技術(shù)有限責(zé)任公司的探索帶動國內(nèi)眾多企業(yè)積極投入飛行汽車研發(fā)中。西安美聯(lián)航空技術(shù)有限責(zé)任公司的飛行汽車首展三年后，中航工業(yè)直升機設(shè)計研究所設(shè)計的旋翼式汽車（名為“賽羚”）在第三屆天津直升機博覽會亮相。

據(jù)中航工業(yè)直升機設(shè)計研究所（下稱“直升機所”）介紹，這款旋翼式汽車具有垂直起降、前飛、懸停、偏航等各項飛行性能。它的結(jié)構(gòu)原理是在汽車基礎(chǔ)上增加直升機功能，一方面有著與汽車類似的底盤結(jié)構(gòu)，借助動力驅(qū)動車輪行走于地面;另一方面，當(dāng)它遇到障礙時，可變形為一架飛行器，越過障礙物繼續(xù)前進。其螺旋槳、動力臂可自動收起和放出。endprint

直升機所的這款產(chǎn)品相較于之前更進了一步，然而也引發(fā)了一定爭論。直升機所設(shè)計員蔡偉認(rèn)為，普通汽車克服摩擦力和空氣阻力做功就可以，飛行汽車還要克服汽車本身重力，雖然行車空間大，但燃油消耗明顯多，缺乏經(jīng)濟性。

此外，沈海軍表示，飛行汽車兼具地面運行和垂直起降兩種形態(tài)，它的動力轉(zhuǎn)換也是一大問題。

直升機所旋翼室尾槳葉旋翼動力學(xué)組的工程師汪亞敏稱，如果汽車與旋翼共用動力系統(tǒng)，使用相同燃料，就不存在這個問題。頂多會帶來幾十公斤的旋翼附加重量，但共用動力系統(tǒng)這項技術(shù)還需發(fā)展。目前旋翼的動力系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)的確很難和汽車融合，但如果以后有電力操縱和驅(qū)動，或者其他形式的發(fā)動機，也不是不可能。

除動力系統(tǒng)融合問題外，直升機所無人機技術(shù)總監(jiān)方永紅認(rèn)為，賽羚還需解決兩大問題：一是能量密度問題。一輛汽車至少1噸或1.5噸，但想要利用旋翼來提供1.5噸的升力，這是一個需要突破的關(guān)鍵技術(shù)。第二，能量必須來源于汽車本身，如何把汽車上的動力、能量輸送到旋翼上去，需融合多種技術(shù)。

離成功最近的一次研制

億航184交付給迪拜試運營，是中國企業(yè)在商業(yè)成功道路上邁出的最遠(yuǎn)一步

當(dāng)直升機所還在研究各大關(guān)鍵技術(shù)時，在廣州世界大觀園區(qū)空地上，億航智能的工程師正在第n次測試著他們的飛行汽車。

億航智能2014年在廣州成立。這家公司的成立與胡華智的個人經(jīng)歷有著頗多關(guān)聯(lián)。作為一名航模愛好者，胡華智發(fā)現(xiàn)市面上的無人機技術(shù)太差。億航智能副總裁唐哲君告訴《財經(jīng)》記者，胡華智的兩位飛行員好友相繼在飛行任務(wù)中喪生。兩次事件讓胡華智痛下決心，要做一款真正安全的無人機。

2014年億航智能在廣州成立。其起家產(chǎn)品是GHOSTDRONE系列消費類智能無人機和億航天鷹行業(yè)應(yīng)用無人機。然而飛行夢一直縈繞在胡華智腦海中，為此，億航智能打造了億航184自動駕駛載人飛行器。

億航184可乘坐1名乘客，擁有8個螺旋槳、4個機臂。其凈重240千克，最大載重120千克，設(shè)計升限海拔3000米，巡航速度為100千米/小時。億航184采用了純電動模式，最大航時25分鐘，整機最大輸出功率143千瓦，充電時間1小時到3小時不等。

與傳統(tǒng)陸空兩用的飛行汽車不同，億航184并不具備路面行駛功能。那么這款產(chǎn)品為什么還被稱為飛行汽車呢？胡華智告訴《財經(jīng)》記者，飛行汽車并非一定要陸空兩用。從交通系統(tǒng)角度來看，我們可以把天空看成三維交通網(wǎng)，其中的航路就是空中車道。在這些空中車道中運行的低空飛行器就是飛行汽車。

之所以不做傳統(tǒng)的陸空兩用飛行汽車，胡華智表示，主要是考慮到重量問題。任何航空器對重量特別敏感，多一點就會使經(jīng)濟性變得很差。如果一款航空器是陸空兩用的，無論其在地面上跑或在天上飛時，總有一部分重量無法有效利用，就變成“死重”。這些死重會造成續(xù)航里程變短，還會造成其飛行性能變差。

雖然目前億航184只能續(xù)航25分鐘，但在胡華智看來效率已非常高。與汽車相比，飛行器能在空中走直線，不像汽車受制于地面交通，25分鐘的續(xù)航已能讓億航184飛出40公里左右的直線距離。此外，空氣阻力相較于地面摩擦力來說小很多，因此耗費能量并不多。

由于上述優(yōu)勢，億航184成功捕獲了迪拜方面的注意力。今年2月，億航智能同迪拜道路與交通管理局建立合作伙伴關(guān)系，共同推動將億航184自動駕駛載人飛行器引入迪拜世界最智慧城市交通運輸系統(tǒng)。

迪拜道路與交通管理局總經(jīng)理兼董事會主席Mattar Al Tayer表示，億航184已在迪拜民用航空管理局指定的飛行場地進行數(shù)次全自動飛行，并針對沙漠環(huán)境和海濱環(huán)境分別進行了試飛，完成了多項適應(yīng)性航空飛行測試科目。

除了億航智能外，還有多家無人機公司嘗試制作類似的飛行汽車產(chǎn)品，但何時能成功上天還未可知。

國際市場群雄逐鹿

國內(nèi)首輛飛行汽車由西安美聯(lián)航空技術(shù)有限責(zé)任公司自主研發(fā)生產(chǎn)的“飛行汽車”亮相珠海航展

美歐皆有產(chǎn)品要推出，眾企業(yè)都把商業(yè)運營時間定在了2020年至2025年間

正當(dāng)國內(nèi)企業(yè)熱火朝天研制時，歐美等國企業(yè)已紛紛提出了自己商業(yè)化的計劃時間表。其中最為著名的就是美國Terrafugia公司。

Terrafugia成立于2006年，專注于飛行汽車領(lǐng)域。該公司成員大都來自麻省理工大學(xué)、加州理工學(xué)院、美國宇航局、普惠、GE（NYSE：GE）、波音（NYSE：BA）等公司。在過去十年間，Terrafugia打造了一款名為Transition的飛行汽車。

Transition是一款折疊翼的兩座飛行汽車。其采用燃油模式，巡航范圍達(dá)400英里，巡航時速為100英里，最高可飛1萬英尺。其更是能在1分鐘內(nèi)切換飛行和汽車模式。此產(chǎn)品于2009年制造成功并進行飛行，2012年進行了迭代設(shè)計。

2016年6月，Terrafugia宣布美國聯(lián)邦航空安全局批準(zhǔn)了其申請合法飛行豁免權(quán)的請愿。美國聯(lián)邦航空安全局認(rèn)定Transition為輕型運動飛機，其最大起飛重量不得超過1800磅。飛行汽車合法性得到了承認(rèn)。

在解決合規(guī)問題后，何時交付也頗受關(guān)注。Terrafugia方面告訴《財經(jīng)》記者，公司正在進行最后的設(shè)計及合規(guī)性測試，預(yù)計在2019年進行首次交付。目前其尺寸已適合在一個標(biāo)準(zhǔn)車庫或停車位停放。

除此之外，Terrafugia第二代產(chǎn)品正在研制當(dāng)中。這款名為TF-X的飛行汽車采用旋翼模式，可使得飛行汽車垂直起降，符合目前主流趨勢。Terrafugia公司創(chuàng)始人兼CEO卡爾·迪特里奇（Carl Dietrich）此前在接受媒體采訪時表示，TF-X預(yù)計需要8年-12年的時間才可以真正實現(xiàn)量產(chǎn)銷售。endprint

在創(chuàng)業(yè)公司Terrafugia一馬當(dāng)先之時，其他科技、航空及汽車巨頭也紛紛加入進來。巴西航空工業(yè)公司高級副總裁兼大中華區(qū)總裁關(guān)東元告訴《財經(jīng)》記者，巴西航空工業(yè)公司正在與Uber一起研發(fā)一款小型垂直起降電飛機。雙方同時會共同研究探索一個稱為“優(yōu)步飛行車網(wǎng)絡(luò)”的生態(tài)系統(tǒng)。

Uber航空工程部主管馬克·摩爾（Mark Moore）表示，巴西航空工業(yè)公司在采用全電傳操縱技術(shù)的飛機方面積累了豐富的認(rèn)證經(jīng)驗，堅信其能以合理成本將全電傳操縱技術(shù)應(yīng)用于小型飛機。

航空巨頭空客也在飛行汽車領(lǐng)域進行探索。其位于硅谷的A-cubed部門正在組裝一款單座、電動、自動駕駛的飛行汽車，該款飛行汽車被稱為“Vahana”。其原型機單次充滿電后，可飛40英里左右。

Vahana項目主管Zach Lovering在接受媒體采訪時表示，重量約為1600磅的Vahana原型機將按照輕型飛機類別申請美國聯(lián)邦航空安全局的適航認(rèn)證，預(yù)計認(rèn)證流程大約需要三年。

另一邊汽車巨頭豐田汽車（NYSE：TM）則資助了初創(chuàng)團隊Cartivator進行飛行汽車研制。Cartivator負(fù)責(zé)人Tsubasa Nakamura在接受媒體采訪時表示，名為SkyDrive的飛行汽車仍處于研發(fā)早期，但該團隊依舊計劃于2018年底進行第一次載人試飛。

SkyDrive已于今年6月向公眾展示。豐田汽車計劃在2020年東京奧運會開幕式上用該款飛機點燃圣火。

除此之外，近日，騰訊控股（00700.HK）投資了德國的飛行汽車公司Lilium Aviation。騰訊公司等5家公司向Lilium Aviation提供了9000萬美元的融資。該融資將用于五座電動飛行汽車研制。

根據(jù)英國《每日郵報》報道，Lilium Aviation研制的兩座垂直起降電動飛機在德國上空試飛。Lilium Aviation公司稱，這是世界上唯一一款能夠進行垂直起降并進行噴氣式飛行的電動飛機。其靠36臺噴氣式發(fā)動機驅(qū)動，這些發(fā)動機通過12個可移動的襟翼安裝在機翼上。其最大巡航速度達(dá)每小時超過180英里，可飛行近200英里。其能夠在2018年之前投入市場。

據(jù)行業(yè)雜志《Aviation Week & Space Technology》的統(tǒng)計，目前全球有20個不同的團隊正在進行用于城市通勤市場的電動垂直起降飛機的研發(fā)工作。然而目前仍未有一款商業(yè)化飛行汽車誕生。

商業(yè)化道路如何走？

必須符合經(jīng)濟性和合規(guī)性兩大條件

在沈海軍看來，制作一款飛行汽車產(chǎn)品并非難事，但是如何使得這款產(chǎn)品具有經(jīng)濟性，并能符合政策法規(guī)絕非易事。

長期參與無人機投資的GGV紀(jì)源資本副總裁余俊告訴《財經(jīng)》記者，讓一個產(chǎn)品飛上天這個技術(shù)不難，但要打造整個系統(tǒng)絕非易事。這個系統(tǒng)涉及高端電子電控、材料、航空動力系統(tǒng)及多系統(tǒng)的協(xié)調(diào)整合。除此之外，其中還包括駕駛安全性、地面人和物的安全性、舒適性、是否有適航認(rèn)證、飛行空域政策是否支持等。

首先要解決動力問題。若爾通用航空發(fā)展集團主席呂勇告訴《財經(jīng)》記者，電動飛行汽車最大的問題在于電池。如要飛得遠(yuǎn)，就要增加電池組。而電池占據(jù)一定載重，將大大降低經(jīng)濟性。

沈海軍亦認(rèn)為，航空器不同于汽車，其本身要求越輕越好。電動飛行汽車不能像電動車一樣無限增加電池，這樣可能因為過重而導(dǎo)致飛機汽車無法起飛。

對此，胡華智表示，飛行汽車只是去替代汽車的功能。而且億航184的目標(biāo)用戶人群之一是市內(nèi)通勤的人。每天上下班50公里，續(xù)航20分鐘-30分鐘就足夠了。

對于安全性外界也有頗多質(zhì)疑。在城市上空飛行，氣流、電線、鳥類乃至一個飄浮的塑料袋都會成為低空飛行器的殺手，那么飛行汽車如何保證其安全？胡華智表示，由于上述因素，因此多旋翼飛行汽車是近年來設(shè)計的主力。

胡華智認(rèn)為。雖然多旋翼相較于固定翼、單螺旋槳等來說效率是最低的，但多旋翼飛行器是性能最好的。它抗風(fēng)性好、穩(wěn)定、適應(yīng)能力強。此外，為應(yīng)對故障，億航184設(shè)計了眾多冗余系統(tǒng)。供電系統(tǒng)、傳動桿、傳感器等都做了備份，因此使得億航184不會出現(xiàn)單點故障就掉下來的情況?！澳呐聰嗔艘粋€螺旋槳，剩余的螺旋槳照樣可以使得億航184安全降落。”

除安全問題外，其占用空間問題也值得考慮。一款過大的飛行汽車不僅無法上路，更無法找到合適的停機位。因此，無論是Terrafugia還是億航智能，所有飛行汽車設(shè)計商都將其產(chǎn)品控制在一輛汽車的大小。

但是，Terrafugia的Transition采用折疊翼的起飛方式，意味著其展開機翼就等同于一架小型飛機的大小。余俊表示，這種折疊翼的飛機需要特定的滑道進行起降，無法在大馬路上實現(xiàn)。而利用多旋翼進行垂直起降可以避免升降空間的苛刻要求。

航空管制也是一個繞不開的話題?！半x地半米就要進入民航和軍方管理體系?！眳斡抡f，我國任何一臺飛行器要合法必須要通過民航局審查并頒證。此外，要飛行還要申請空域。如果企業(yè)想要一個固定空域，就要向軍方提出申請。申請之前你必須告訴軍方，飛機編號、飛行員名字、公司名稱等等。

這幾年空域改革或改變上述局面。在民航局日前印發(fā)的《通用航空“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中，明確提出將低空空域從真高1000米的垂直范圍提高到真高3000米以下的發(fā)展目標(biāo)。而在2014年的全國低空空域管理改革工作會議上，民航局表示2015年在全國有序放開真高1000米以下空域。廣東等地區(qū)已成為試點地區(qū)。

胡華智透露，億航智能不僅做了產(chǎn)品，更是打造了一套系統(tǒng)。所有億航184都接入指揮調(diào)度系統(tǒng)，所有飛行路線、操作等都由后臺人員操控。該系統(tǒng)能完全解決空管問題。

關(guān)于適航認(rèn)證，億航智能在8月份已向中國民航局遞交了新產(chǎn)品的型號審定申請。中國民航局也專門成立了單獨的產(chǎn)品審定小組，目前處于建立審定標(biāo)準(zhǔn)過程中。與此同時，億航智能獲得了國際航空航天業(yè)質(zhì)量管理體系認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)AS9100C級證書。

然而對于一個載人產(chǎn)品，其各方面審查要求都十分高，那么飛行汽車商業(yè)化就要遙遙無期了？在余俊看來，飛行汽車可以先拿來載物，例如工業(yè)園區(qū)內(nèi)運送物料、人體器官轉(zhuǎn)運等等，逐漸驗證產(chǎn)品成熟度、安全冗余系統(tǒng)完整性，再一步步實現(xiàn)載人的終極目標(biāo)。

這一點與億航智能發(fā)展不謀而合。唐哲君介紹，2016年5月，億航智能和美國生物科技公司LungBiotechnology達(dá)成1000臺定制版億航184的采購協(xié)議。這些產(chǎn)品將專門用于人造器官移植的快速短途醫(yī)療運輸。

對于未來，福特汽車（NYSE：F）創(chuàng)始人亨利·福特（Henry Ford）曾說：“記住我的話，飛行汽車就要來了，你可能會笑，但它一定會來。”endprint