关于飞行汽车,有几点需要说在前头
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2021-11-16 10:13
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导语



飞行汽车的需求点在哪?我们需要持续关注些什么?文末附录飞行汽车及eVTOLs主要参与者列表

作者:卤蛋

编辑:卤蛋


上个月,小鹏汽车“1024”科技日上,小鹏公布了一项在2024年量产新一代汇天飞行汽车的计划。这一计划的发布,再次将飞行汽车的话题引爆。大家都在热议小鹏飞行汽车的量产时间节点以及其成本控制的问题,当然更多的关注点是围绕飞行汽车到底靠不靠谱这件事。


飞行汽车并不是一个最近才走进人们视野的话题,许多相关科技企业成立在10年之前,例如:在2017年被我国吉利集团收购的Terrafugia公司就成立于2006年。之所以一个存在了近20年的科技话题还如此受人们的关注,那是因为大家对够自由飞行于城市楼宇间的科技幻想太过执着了。同时,飞行汽车(包含eVTOLs)的项目在今日融合了前沿科技、环保、未来出行等等对于风险投资来说十分诱人的标签,在最近两年里每年投资规模都超过10亿美元。


对于飞行汽车正确的期待姿势


飞行汽车概念其实不仅仅是狭义的带四个轮子同时可以飞上天的交通工具。目前,飞行汽车采用的都是以电动机提供动力的垂直起降技术,我们在讨论飞行汽车产业时其实是泛指eVTOLs(Electric Vertical Takeoff And Landing)飞行器。虽然eVTOLs飞行器涵盖的范围会更广,但我们在讨论飞行汽车的可行性时其实就是在讨论UAM(Urban Air Mobility,都市空中交通)的可行性。


HoverSurf的原型渲染图



那么,飞行汽车亦或是eVTOLs,他们相比于传统交通工具的优势是什么呢?



更加高效的城市出行方式


这一点是飞行汽车的核心优势。当飞行汽车飞起来后的巡航速度将会在100-200公里每小时。飞行汽车主要使用场景是在都市圈内,这个巡航速度将会对出行效率有质的提高。


有的朋友可能会对此产生疑问,会说自己在市内高速也可以跑到100多公里每小时啊。但您如果平时有细心观察,一辆汽车在都市跑一个约60公里行程,那么它的平均时速一般大概率不超过60公里每小时,这其中有一大半行程可能是在市内高速路上。


以广州市中心到南沙黄阁为例


纵使未来飞行汽车增多,飞行巡航速度只能在100-120公里每小时,这也足以秒杀地面上的汽车了。



更加环保的空中出行


飞行汽车和eVTOLs都是以电动机驱动,其节能减排的效果自不必多言。eVTOLs能让空中出行在都市内圈实现的一大原因,是它们有效地解决了噪声污染的问题。


可能有的细心的读者已经有了这样的疑问,eVTOLs不就是带了多个螺旋桨的直升飞机吗?直升飞机不是早就实现了部分富豪城际空中出行的需求了吗?eVTOLs还真就在噪声上和传统直升飞机有着本质区别。


庄晓莹与Joby Aviation CEO的采访画风区别


传统直升飞机的噪声污染让其根本不可能在市内频繁使用,而eVTOLs在电动机驱动下从根本上解决了这个问题。在今年2月24日,Joby Aviation发布了一条CEO JoeBen Bevirt站在飞行器前采访的视频,整个视频的现场音可以说是在一个非常安静的水平了,别忘了Joby Aviation的飞行器可是由6台电动机共同驱动的。




更高层级的技术融合


我们公众号之前介绍了许多关于智能网联汽车的文章,其中无不提到汽车将会融合大数据、先进传感器、AI、芯片、深度学习等先进技术。飞行汽车相比于智能汽车更是有过之而无不及。


飞行安全是民用交通领域最高层级的安全标准,飞行汽车与eVTOLs将会为达到各国法规标准和提高公众信心而不断在飞控系统、传感器等领域进行研发,这无疑将会促进传感器、芯片算力、机器学习等各领域的发展,这些技术的迭代将会反哺到其它各领域中。像是Bosch这样的汽车电子供应商,早在2019年就已经着手计划为飞行汽车提先进电子控制系统与传感器。


有些问题不得不关注




安全、安全还是安全


现在越来越多企业入局eVTOLs领域,不少参与者已经做出了看上去很有说服力的原型样机,甚至有公司已经接到了数量过百的订单了。但是,有一点大家必须注意的是,当下仍然没有任何一家企业得到过载客的批准证书。


虽然eVTOLs大多采用了多台电动机独立提供动力的方案,但是安全问题仍然存疑。与传统飞机、直升飞机相比,eVTOLs通常缺乏被动聚合升力的能力。


大型飞机失去动力时,可以依靠机翼滑翔获得一定升力;直升机可以通过停机的转子自转获得一定的升力降落。但是eVTOLs往往只依靠电动升力系统,如果出现软硬件故障,那么将会完全的失去动力。


虽然许多eVTOLs是有机翼的,但是对于起降的辅助有限(图片仅做参考)


eVTOLs公司的创始人们都会以多台电动机只有极其微小的概率会同时停机来解释,但是这样说辞是很难打动监管部门和消费者的。



面临更加严苛的法规


eVTOLs的飞行场景将会集中在城市中的低空领域,这个环境比其它传统飞行器的使用空域要复杂百倍。我们是否可以就此推理,eVTOLs的安全标准要比传统飞行器也严苛百倍?


目前,大型客机的重大安全事故的概率是在10,000,000小时出现一起的级别,直升机的事故概率根据美国FAA的统计是在每百万小时30-60起之间。两者事故概率级别正好差不多有百倍的差距。但是直升飞机自问世以来已经有超过70年的历史,已经采用了目前最成熟的技术,让eVTOLs的安全系数超越直升飞机还是有很大的难度的。


根据目前消息,美国FAA将会在现有传统飞行器的安全标准框架为eVTOLs制定标准;与之相反,欧洲EASA正在制定一份专门为eVTOLs设计的标准,这有可能意味着更加严苛的安全条件。我们可以在FAA和EASA标准制定完成后再对eVTOLs的未来做一个更准确的判定。


附录:主要参与者列表



参考资料:

[1]Evan Ackerman, How Safe Are eVTOLs? SPECTRUM. IEEE.ORG  NOVEMBER 2021

[2]KRISTINA KIRKLIAUSKAITE, 5 Startups proving the Future of Flying Cars is here, https://www.aerotime.aero/25190-5-startups-proving-the-future-of-flying-cars-is-here

[3]Notable Japan eVTOL Startups, https://akihabaranews.com/notable-japan-evtol-startups/