无人驾驶出租车还未到达飞行汽车近了吗?

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2021-09-13 08:35

     随着自动驾驶与5G技术的发展,飞行汽车有望成为未来立体交通的重组成部分。空中出租车,虽然是一个新兴的话题,但是对于各大车企来说,已经是目前暗中角逐的一个项目。通用汽车、现代汽车等等都已经入局,这其中自然少不了国内新能源车企。小鹏汽车CEO 何小鹏在今年年初时表示,2021年底就可以坐上飞行汽车。会看到未来几年里面,中国的超低空或者叫低空领域都开放给民用。

无人驾驶飞行汽车

     其实,人类对飞行汽车的执念从未停止。从先秦时期《山海经》中“奇肱飞车”的神话故事,再到200多年前,法国小说家儒勒·凡尔纳所著的科幻小说《世界主宰者》等古今中外的文学著作中,都出现了飞行汽车的影子。

     自1917年美国航空先驱格·寇蒂斯发明第一款飞行汽车Autoplane以来,那些外形像汽车与飞机结合体的飞行汽车已经从构想走向现实,如Terrafugia(特拉富贾,吉利汽车在2017年收购)旗下的世界首辆飞行汽车飞跃(Transition)于2009年在美国实现首飞。

     2010年以后,随着中国无人机产业的爆发,任何一家具备一定实力的企业,只要愿意投入精力和时间去研发,终究是能够完成一款具备载人能力“飞行汽车”。近几年,在“新四化”的浪潮下,跨界势力大举进军汽车行业,“飞行汽车”成为企业秀实力的“新物种”。

     在8月29日的成都车展上,小鹏汽车展出了航海者X2飞行汽车,并宣布正在极端环境和高海拔地区进行测试。如今,陈列在小鹏体验店的飞行汽车让人们对未来交通有了新的畅想,当路面交通越来越拥堵,未来是不是能“打飞的”来解决这个问题。

     飞行汽车什么时候能真正“飞”起来?9月10日,汽车之家联合中国汽车工程学会与两位高校专家——清华大学车辆与运载学院助理研究员钱煜平,北京理工大学长聘副教授、青年汽车托举人才张旭东畅聊关于飞行汽车的新鲜议题。

从Aircar到飞行汽车

     目前,人们对于飞行汽车还没有一个明确的定义,广义上的飞行汽车主要指的是“可以在空中飞行或陆地上行驶,且能从一辆公路汽车变身为一架飞机的交通工具”。但由于无人机的高速发展,飞行汽车已不只是必须要有机翼并需要一定长度跑道才能起飞的两栖飞行器,同时还可能是通过多轴旋翼垂直起降的空中交通工具,这种起降方式可以大大降低飞行汽车起落场所要求,在目前的社会条件下更容易实现。

     那么,这种外形酷似无人机,又有汽车“前脸”的飞行汽车与飞机有什么区别呢?

     据了解,1949年,美国航空工程师Molt Taylor创造出了迄今为止离市场化最接近的飞行汽车Aerocar。“当时的飞行汽车机鼻子做的很像一个汽车,它是固定翼通常有两个翅膀,下面两个轮子,由三点式支撑,再加上一个座舱。这就是早期人们定义的飞行汽车,那个时候叫Aircar。”钱煜平说,过去的固定翼式飞行汽车需要至少100米以上的跑道。现在的飞行汽车强调垂直起降功能,这样城市里可以容纳多辆飞机同时起降。

Aircar飞行汽车

『Aerocar飞行汽车』

     尽管叫飞行汽车,目前大多数产品更强调“飞行”的属性。大部分创业公司设计出来的飞行汽车,大多数以飞行功能为主,仅在地面泊车。不具备像现在的汽车产品那样,有比较好的底盘功能来保证驾驶的舒适性、地面行驶的安全性。“目前这个功能是下一个阶段的下发,现在的主要任务是解决空中的快速通勤、快速到达。”钱煜平解释道。

     在张旭东看来,对于飞行汽车来说,“飞行”的那部分恰恰是需要关键技术突破的。“作为一辆车来讲,它在地面的可控性与操作性技术上已经解决了90%甚至95%。对于飞行汽车来说,把‘飞’的那部分解决之后,再把汽车的功能带进去,是一件相对更容易的事情。”

有人驾驶还是无人驾驶?

     对于那些想早日体验上飞行汽车的人来说,他们最关心的莫过于,飞行汽车对驾驶技能方面有什么样的要求,是否需要飞行员的专业执照。钱煜平认为,这恰恰也是飞行汽车能否走向私人化的关键。

     “未来如果有一天,很多的私人飞行汽车飞行在空中,如果都是人为去操作的话,首先对驾驶者的身体素质和应变能力是一个很大的考验,其次对飞行的驾驶系统也有很高的要求。从这个角度分析的话,我们需要自动驾驶功能更加完善的飞行汽车。除此之外,还需要非常完备的空域管控,所有的驾驶都交给城市的中控系统或者城市大脑来对飞行汽车的路径进行规划。如果都是个人来操作,一遇到突发状况,对城市的安全性会产生很大的影响。”

亿航飞行汽车

『亿航在第四届数字中国建设峰会上进行载人飞行演示』

     飞行汽车的推广应用路线,与自动驾驶有很多相似之处。就如同,消费者虽然买不到带有L3以上级别自动驾驶的产品,但是可以在租赁市场或者共享汽车领域去体验。“在封闭的点对点的应用场景里比如机场、港口已经开始了L4、L5的应用。通过这种方式,让技术先成熟化,在多次迭代中降低成本,之后再进入民用市场。这是一个比较合理的推广路径,对于飞行汽车来说,也是一个道理。”张旭东表示。

初步市场化 还需15年

     当眼下很多初创企业、汽车企业、航空公司都在投入大量的人力、财力、物力在去做飞行汽车这样一个新兴产业。钱煜平相信,飞行汽车会在10-15年内可以进入一个初步的市场化阶段,但真正进入私人市场,需要20年甚至更久。

     “在这15年的时间,汽车的自动驾驶技术也会达到一个更成熟的阶段。到那个时候,相关的成本也会下降很多。换句话说,飞行汽车很大可能性是一个自动驾驶的车,而不是一个由人来操纵的车。”张旭东如是说。

航海者X2飞行汽车

『小鹏汽车在今年成都车展上展示的航海者X2飞行汽车』

     除此之外,张旭东坦言,电池技术仍是飞行汽车实现商业化运营的一大掣肘。由于飞行汽车的采用电力驱动,而动力电池自重较大,其单位质量下所能提供的能量有限。另一方面,航空业所需电池还需有更高效的充电效率以及更好的低温工况表现。具体来说,飞行汽车的电池需要非常高的能量密度,以便能在空中停留。而且它们在起飞和降落时也需要非常高的功率。它需要大量的动力来垂直上升和下降。

     张旭东解释道,目前的电池有高能量密度、低放电率的能量型电池,还有低能量密度与高放电率的功率型电池。而飞行汽车所需的动力电池需要兼顾功率与能量,也叫功率能量型电池。“这种就涉及到一些别的学科,比如材料学。通过材料的迭代优化去实现高功率密度、高能量密度还有高安全性的电池。在这个过程,它还需要一个时间的积累和沉淀,到某一个点实现质的突破。我相信,到那个时候,电动车的里程焦虑也不复存在了。”

     在钱煜平看来,未来大部分车企都会入飞行汽车这个局。它的很多技术要素是基于电动汽车与智能网联的产业基础,是面向未来立体交通体系的工具。张旭东也认为,过去十年的增长点是电动汽车,现在十年是智能网联汽车,下一个十年或者二十年,增长点很有可能就是飞行汽车。

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