初識低空經(jīng)濟

當前，低空經(jīng)濟熱潮涌動，各級政府為發(fā)展低空經(jīng)濟紛紛出臺支持配套政策，相關(guān)企業(yè)也在這一領(lǐng)域積極投資布局。關(guān)于低空經(jīng)濟的提出，大家比較公認、正式由中央提出的是2021年《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》，2023年底中央經(jīng)濟工作會議也強調(diào)，要打造低空經(jīng)濟等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，開辟未來產(chǎn)業(yè)新賽道，加強應(yīng)用基礎(chǔ)研究和前沿研究，強化企業(yè)科技創(chuàng)新主體地位。

什么是低空？

什么是低空？有低空，有沒有中空、高空呢？

實際上，航空領(lǐng)域過去并未約定低空、中空和高空，有時會使用超低空、低空、高空、中高空飛行等說法，但均為習(xí)慣用法，并無嚴格和統(tǒng)一定義。如，戰(zhàn)斗機飛上2萬米、速度達到2倍聲速，常稱其高空高速戰(zhàn)斗機（圖1）。能飛上對流層頂端的無人機也常被稱為高空無人機。作為一個軍事術(shù)語，離地100米以下的飛行，被稱為超低空飛行。超低空飛行的說法也常用于農(nóng)林作業(yè)、旅游、搜索等。

低空經(jīng)濟這個概念的提出，讓人們對從地表向上100千米（該高度是工程意義上航空與航天的分界線，也即卡門線）的航空高度（飛行中的飛行器所處高度到某基準面的垂直距離）范圍做出低、中、高空的劃分。本人建議以真實高度與絕對高度相結(jié)合，綜合考慮氣壓、氣溫、電離等自然現(xiàn)象來進行劃分。此處提到的真實高度與絕對高度屬于4種常用的航空高度（另兩種為標準氣壓高度和相對高度，圖2）。其中，絕對高度是飛行中的飛行器高度到海平面的垂直距離，氣象學(xué)中大氣層高度分層就是以絕對高度劃分的：真實高度則是飛行器從空中到正下方地面目標的垂直距離，在執(zhí)行與地面相關(guān)的任務(wù)時必須使用真實高度，如對地攻擊、照相偵察、搜索救援、農(nóng)林作業(yè)等。

低空——飛行器距正下方地平面真實高度1000米以內(nèi)。根據(jù)實際需要可以延伸到3000米（絕對高度）?？紤]到直升機的特性，可以擴展至4000米（絕對高度）。在對民航運輸無影響的地區(qū)，可以進一步擴展至6000米（絕對高度）。

中空——3000米（或4000米）到40千米（同溫層頂）（均為絕對高度）o

高空——40千米到100千米（平流層上部和全部中間層）（均為絕對高度）。

對應(yīng)上述3個高度范圍的航空器及其飛行活動，可進一步作如下理解。

1．低空飛行

低空經(jīng)濟中的低空飛行要靠適合低空空域的航空器來實現(xiàn)，主要有直升機、螺旋槳飛機（含使用活塞發(fā)動機和渦輪螺旋槳發(fā)動機兩類）、采用渦噴／渦扇發(fā)動機的小型飛機和各種民用無人機。

一般民用直升機的最高升限為4000米，軍用直升機可達6000米。鑒于直升機懸停升限的上限在12000英尺（3658米），低空飛行的高度可以從現(xiàn)在較為公認的3000米擴展至4000米。

采用活塞發(fā)動機的螺旋槳飛機飛行高度一般在8000米以下，采用渦輪發(fā)動機的一般不超過10000米，但大部分民用小型螺旋槳飛機的飛行高度都在6000米以下（圖3）。

各種民用無人機的飛行高度一般都在數(shù)百米以下，是低空飛行活動的主體類型。

在部署和開展低空經(jīng)濟的低空飛行時，不必過分拘泥于具體的高度范圍。應(yīng)將直升機和民用小型螺旋槳飛機統(tǒng)歸為低空飛行器，即使它們的實際飛行高度稍有超過。

2．中空飛行

在傳統(tǒng)與規(guī)模上，中空飛行是最重要的航空活動。中空是現(xiàn)在絕大部分飛機，包括軍機和民機的飛行高度范圍。

戰(zhàn)斗機飛行高度可達20千米以上，某些特殊用途的飛機如偵察機，可達30千米甚至更高的高度。大型客機的飛行高度在12000米以下，公務(wù)機的飛行高度在12000～15000米（圖4）。

在同溫層某一高度存在一個層流風(fēng)為零的面，也是實現(xiàn)氣球／汽艇平臺穩(wěn)定運行的適宜高度，人們所說的高空氣球／汽艇實為中空航空器。

如果對應(yīng)低空經(jīng)濟可以引出中空經(jīng)濟和高空經(jīng)濟的概念的話，中空飛行產(chǎn)生的經(jīng)濟活動即為中空經(jīng)濟，毫無疑問中空經(jīng)濟是航空產(chǎn)業(yè)的主體。

3．高空飛行

高空是很有前景的高度域，極富挑戰(zhàn)性、戰(zhàn)略性。高空航空器的開發(fā)是現(xiàn)代航空科技的前沿領(lǐng)域，也是空天融合發(fā)展的熱點。

在這個高度范圍，開發(fā)的重點是雙變域（變速度域、變高度域）可駐留航空器，即近太空飛行器，接近卡門線的此類飛行器也稱亞軌道飛行器。由于人的生理局限，開發(fā)重點是適合該高度范圍的新型無人飛行器（圖5）。

低空經(jīng)濟與通用航空

對于低空航空的認識，要回溯到對航空產(chǎn)業(yè)的認識上。航空是個大產(chǎn)業(yè)，它包括航空工業(yè)，即航空裝備的制造、維修，還有軍事航空，以及民用航空。民用航空又分為兩塊：公共航運和通用航空。前者指的是航線、航時大體固定，向全社會和個人開放，由航司來運行的航空客運和貨運。除此之外的民用航空活動統(tǒng)稱為通用航空，英文為General Aviation，簡稱GA。通用航空是國際航空界通行并有高度共識的概念，而低空經(jīng)濟則是由中國首先提出，具有中國特色的新概念。

作為飛行活動，通用航空的飛行活動和低空經(jīng)濟的低空飛行活動大體重合。但也有兩個特例，一是作為國家行為的大規(guī)模應(yīng)急救援，在特殊情況下的應(yīng)對需要征用大型民用航空器和軍用航空器，這時航空器的屬性都成為國家航空器，它是通用航空的內(nèi)容，但不屬于低空經(jīng)濟范疇（圖6）。二是公務(wù)飛行器，通常巡航高度高于大型民機，平均在12000～15000米，與低空飛行也不重合。當然，這種分法本身也是相對的。

國際上通用航空的發(fā)展，對我國低空經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的借鑒意義。1903年萊特兄弟的成功一飛就帶有強烈的通航色彩，包括兄弟倆帶著他們的飛機到歐洲去做馬戲團式的巡演，那就是通航。后來航空作為一個產(chǎn)業(yè)，首先在歐洲勃發(fā)，而北美相對落后，直到兩次世界大戰(zhàn)。戰(zhàn)爭推動了航空的發(fā)展，兩次世界大戰(zhàn)期間航空產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到了相當高的程度，形成了兩個高峰。高峰之后就出現(xiàn)了軍用航空能力的過剩，于是引發(fā)了民用航空大發(fā)展的兩個熱潮，這些都可以看作軍用航空的溢出效應(yīng)。在美國，這一現(xiàn)象尤為突出，而第二次世界大戰(zhàn)后的民用航空熱潮，直接造就了美國的通航大發(fā)展（圖7）。

美國是在航空領(lǐng)域立法最多的國家，包括通航立法。第一次世界大戰(zhàn)后，美國《商業(yè)航空法》于1926年問世；第二次世界大戰(zhàn)后，美國在20世紀60年代將85%的空域劃為民用，又在70年代將3000米以下空域開放。1994年，美國頒布了兩份與通航直接相關(guān)的法令：《小型飛機運輸系統(tǒng)計劃》（SATS）和《通航復(fù)興法》（GARA），前者提出緩解擁堵、便及邊遠地區(qū)的任務(wù)，后者在美國通航發(fā)展史上則有著里程碑意義，解決了抑制通航發(fā)展的法律障礙。

21世紀以來，美國的通航發(fā)展總體上有所加快，尤其是近年來提出了一系列新概念，頒布了多份重要文件。如2018年FAA向國會呈報《國家一體化機場系統(tǒng)計劃（2019-2023）》；2023年5月發(fā)布《城市空中交通（UAM）運行概念2.0》，7月又發(fā)布《先進空中交通（AAM）實施方案V1.0》，從UAM到AAM的概念均有重大更新，覆蓋了城市、鄉(xiāng)村和偏遠地區(qū)，包括了無人機、eVTOL、eSTOL和其他新技術(shù)等的應(yīng)用，提出了以安全為宗旨，盡快將包括運營、基礎(chǔ)設(shè)施、電力網(wǎng)絡(luò)、安全、環(huán)境、社區(qū)參與等關(guān)鍵要素整合在一起，實現(xiàn)更高效、更環(huán)保的空中交通，在2028年前實現(xiàn)AAM規(guī)?；\營（圖8）。

這些大體上與我國現(xiàn)在提出的低空經(jīng)濟概念相當，需要關(guān)注和虛心學(xué)習(xí)國外的先進理念與實踐，特別是美國在戰(zhàn)略與立法，以及系統(tǒng)推進方面的好做法，更是值得我們深入研究。

作為一種特定的經(jīng)濟形態(tài)，低空經(jīng)濟是以低空飛行活動為依托，實施各種經(jīng)濟活動的組合。從本質(zhì)上看，發(fā)展低空經(jīng)濟主要要解決兩件大事：第一是飛起來；第二是用起來。飛不起來，一切都是空談。要飛就需要三大要素：要有會飛的人：要有適合低空飛行的器具：要有適宜的服務(wù)管理控制系統(tǒng)。同時要落到“經(jīng)濟”上，即要有經(jīng)濟活動，要“用起來”。主要的應(yīng)用也可以歸為三類：第一類應(yīng)用是回歸交通運輸?shù)谋拘浴Ｃ绹鼛啄瓿雠_的文件、所做的規(guī)劃，都是回歸交通運輸屬性，而且還特別指出要解決城市擁堵、邊遠不便地方的運輸，以及通勤問題，與我國現(xiàn)在提出的一樣。第二類是各種各樣的作業(yè)應(yīng)用，飛播造林、航空遙感、農(nóng)林植保、物流快遞、電力巡線等，有人駕駛飛機和無人機的行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)和正在深入人類工作生活的方方面面。此外，主要作為國家行為的應(yīng)急救援中的低空飛行活動也可列入其中。第三類應(yīng)用是培訓(xùn)、科教、文旅、體育、表演等（圖9）。這可能是個千億級的大市場、大產(chǎn)品，可惜目前并未得到足夠的重視。

當前中國能飛的人實在是太少太少了，筆者認為每一個中國人，中國的航空人，中國的青年人，都要擁抱藍天，熱愛飛行，有條件都要去學(xué)飛。有人可能會問，現(xiàn)在都無人化了，為什么還要學(xué)飛呢？你要體驗?zāi)欠N御風(fēng)而行的感受；無論有人還是無人，作為航空器的飛行原理并無顛覆性的改變，學(xué)飛可以加深對飛行器的理解：群眾性的飛行活動能逐步培養(yǎng)起不懼挑戰(zhàn)、勇于創(chuàng)新的民族精神和航空文化（圖10）。而這本身也是低空經(jīng)濟的一個應(yīng)用場景，要知道，美國通航里的“培訓(xùn)”占到通航飛行時數(shù)的第二位。

對于上述三類應(yīng)用，要挖掘、培育、滿足需求，通過政府主動引領(lǐng)、企業(yè)積極投入，并由學(xué)校、科研機構(gòu)與專業(yè)公司傾力協(xié)同解決關(guān)鍵技術(shù)，體制內(nèi)外共同努力，才能讓“用起來”的局面越來越好。

總之，大力倡導(dǎo)和開展低空飛行，其意義在于培育新賽道、新產(chǎn)品、新應(yīng)用，支撐低空經(jīng)濟發(fā)展，進而形成新質(zhì)生產(chǎn)力，促進航空全產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。低空、中空、高空經(jīng)濟協(xié)調(diào)進步，方能實現(xiàn)航空強國的偉大愿景。