乘用车 多国推出飞行汽车设计 专家详解它们走进日常生活还有哪些难题?
侯承弼 POST:2021-11-18 08:00 复制链接 看图
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  飞行汽车被视为未来交通的主要解决方案之一,近日多国都推出了充满科幻色彩的飞行汽车设计,但它们的外形实在是相差甚大:有的像是会飞的汽车,有的更类似超大版的多旋翼直升机,还有的看起来干脆就是一架飞机。为何飞行汽车会出现这么多种奇怪的设计?它们距离走进日常生活还有哪些难题?

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2021进博会:小鹏飞行汽车亮相 图源 视觉中国

  中美日同时推出三种设计

  共同社称,日本国土交通省16日已受理创新企业“SkyDrive”的申请,对该公司设计的飞行汽车安全性和环境适应性进行审查。据称,此类申请在日本尚属首次,未来它将在2025年大阪·关西世博会期间投入使用。“SkyDrive”设计的飞行汽车外形类似常见的消费级多旋翼无人机的“超级放大版”。

  据《印度斯坦时报》17日报道,一家美国初创企业在迪拜航展上发布了自己的飞行汽车设计。它的理念是为汽车配上能快速安装和拆卸的飞行模块,平时以汽车状态在地面行驶时的续航能力为150英里,安装飞行模块后,能以220英里的时速连续飞行300英里。

  而小鹏汽车生态企业小鹏汇天的飞行汽车16日也首次亮相欧洲。据介绍,之前该公司推出的飞行汽车属于“电动垂直起降飞行器”,而最新发布的第六代飞行汽车才是首款“兼顾飞行和陆行”的量产型号。按照设计,它更类似于标准汽车,能在大多数的公共道路上自由行驶;起飞时,它从车体里伸展出一对旋翼,进而提供飞行的动力。

  还存在哪些技术难题

  几乎就在同一时间,中美日三国推出各自的飞行汽车设计,这足以说明飞行汽车正在加速走向现实。但为何会出现截然不同的三种设计?谁才代表未来的发展趋势?北京航空航天大学交通科学与工程学院实验中心主任林海英教授17日接受《环球时报》采访时表示,这也说明了当前飞行汽车面临的应用瓶颈。

  林海英介绍说,从外界公认的飞行汽车应用场景来看,未来它可能主要用于解决拥堵的城市交通,采用传统滑跑起飞模式的飞行汽车可能并不符合城市使用的要求,它需要具备垂直起降的功能。但单纯依靠旋翼提供升力,在水平飞行时的效率很差,有效载荷和飞行速度都受到极大限制。特别是当前电池能量密度相对较低,沉重的电池占据了飞行汽车的大部分载重能力。据称,日本“SkyDrive”的飞行汽车只能飞行5-10分钟,目前基本没有实际应用能力。

  美国国家发明家科学院院士王朝阳此前也对《环球时报》记者表述过类似意见。他认为,飞行汽车需要将整个电池带到空中,电池必须具备很高的能量密度。

  林海英表示,由于当前电池技术还没有出现突破性发展,受此瓶颈限制,飞行汽车出现的多种形式其实就是在尝试不同的技术路线,寻找最佳折中方案。他认为,从飞行效率的角度来说,飞行汽车在水平飞行时采用类似飞机的机翼构件布局更为合理,依托机翼可以更高效地产生足够的升力。但这又涉及复杂的机翼折叠和伸展结构。另一种方案是像美国“鱼鹰”倾斜旋转翼飞机那样,飞行汽车起飞后,将原先垂直推进的旋翼转为水平推进,但这种设计同样存在可靠性问题,“鱼鹰”之前曾多次在这种推力转换过程中出现设备故障而导致失事。

  自动驾驶或成关键助力

  即便还面临不少技术难题,但外界都对飞行汽车的未来充满热情。美国《商业内幕》网站16日称,飞行汽车能灵活地穿越公路和天空,在紧急服务方面大有用武之地。日本政府大力推进飞行汽车发展时,特意强调了它在连接偏远地区和救灾行动中的潜力。

  不过林海英提醒说,除了需要克服技术障碍外,飞行汽车在应用上还面临监管的问题。毕竟它不仅涉及传统的地面交通,还有低空空域的使用问题。特别是在原本就交通繁忙的大城市里,如何确保引入飞行汽车后的“立体交通”不会“忙中添乱”,将成为监管部门的极大挑战。不过他认为,随着智能驾驶和车路协同的技术发展,这个难题或许有望换个思路得以解决。原本驾驶飞行器需要考取飞行驾照,显然将极大限制飞行汽车的普及。林海英表示,如果未来的飞行汽车采用自动驾驶模式,由城市交通管控中心进行集中管理,乘客上车后只需要确认目的地就不再需要干预行驶过程,不但降低了飞行汽车的使用门槛,而且还更为安全。

  据介绍,小鹏汇天的飞行汽车也在朝着自动驾驶方向努力。通过驾驶辅助,它帮助用户安全实现起飞、飞行、降落,甚至还在开发一套软硬件结合系统,可以有效评估驾驶员过往驾驶行为,适时解锁飞行功能。

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