英媒:“飞行汽车”即将飞进现实?

2021-02-12 11:08

据1月26日报道,会飞的汽车已是真实存在。电池能量密度、材料科学和计算机模拟方面的进步已经刺激了一系列个人飞行器,如电动滑翔机、固定翼飞行器和四轴飞行器的出现,及其导航系统的发展。这类空中汽车比商用飞机小很多,大多数设计的机翼是旋翼,而不是传统的固定机翼,这样飞行器就可以垂直起降。例如,设计为倾斜旋翼,可以有效率地长距离向前飞行,而多旋翼的设计则是为在悬停飞行时可减少噪音。最重要的是,设计这类飞行车辆是为个人提供比传统交通方式更快的通勤,特别是在交通拥堵的城市。全文摘编如下:

奥迪空中出租车

市场犹如西部拓荒
目前,自动驾驶城市飞机市场仍有点像西部拓荒。数十家初创公司正在竞相开发商用喷气背包飞行器、飞行摩托车和私人空中出租车。风险投资家、汽车和航空公司,甚至包括交通网络公司优步都在觊觎这个新兴行业。到2040年,这个行业的价值可能高达1.5万亿美元。与此同时,航空当局也在讨论和协商制定管理这一新兴交通业的政策和安全标准。
例如,德国飞机制造商沃洛科普特公司(Volocopter)宣布其生产的“城市飞行车”为第一辆获得商业执照的电动空中出租车,这种飞行汽车最终将会实现无人驾驶飞行。该公司说,城市飞行车将提供“类似优步高级轿车或者其他的高端服务”。
不过与优步高端服务也有几个关键的不同。开始时,城市飞行车只能搭载一名乘客,这意味最初每次搭乘的成本会很高,但Volocopter希望在建立消费者的信心后才过渡到完全自动模式。全自动的城市飞行车是由9块电池驱动的无翼电动车,使用在主要城市之间建立的可垂直起降的机场网络接载乘客。该公司的城市飞行车预计在2022年开始商业飞行。
首批航班的票价为每张300欧元(约合350美元)。但该公司表示,该公司的最终目标是使其成本能与优步高级轿车服务竞争。它表示:“我们不想让城市飞行车成为富人的玩具,而是希望成为城市地区相辅相成的交通系统的其中一部分,且任何人都能负担。每个人都能够选择是走路、自己开车、骑自行车或乘搭飞行车。”
其他公司已经与现有的汽车制造商合作,开发最终用于商业用途的飞行器。例如,日本“天空驾驶”公司(SkyDrive)最近与丰田汽车合作,试飞了其开发的全电动空中出租车SD-03。据称,这是世界上可以垂直起降的最小电动飞行器。2020年夏天,该公司在一名飞行员的掌舵下,成功地让SD-03在一个机场飞行了几分钟。

奥迪空中出租车

消费需求高速增长
SkyDrive的和田高子表示:“这方面的消费需求已增长,即便有了电动汽车或快速的城际高速列车,但人类还没有为交通问题提供明确的解决方案。可以说,SkyDrive开发灵活快速交通工具是由消费需求和技术进步而促成的。”
事实上可以说,正是因为这些进步才使得如此多的飞机设计师能够争相在空中设计中大显身手。德国飞机开发商利利厄姆公司、波音与个人电动飞机制造商基蒂霍克公司合资的威斯克公司、美国乔比航空公司、加拿大贝尔公司以及很多公司,都在重金投资飞行汽车的创新技术,比如可以极大地减少噪音排放的电力推进器,可以提高航程的高功率电池等。对于这个刚刚起步的产业来说,并不缺乏垂直起降技术的设计,或者也不缺少其可能达到的想象高度。
以英国航空公司重力工业公司为例,该公司制造了一台1050马力的可穿戴喷气背包飞行器。该公司创始人兼首席试飞员理查德·布朗宁表示:“这有点像一级方程式赛车。”目前,这种穿戴式喷气飞行器是一种专业人员设备,只能由商业专业人士和军用飞行员驾驶。在他的工作室里,布朗宁指着一个蝙蝠侠式的金属装置说:“有一天,这个喷气背包飞行器可以让一个在空中盘旋飞行的医护超人想飞到哪就飞到哪。”
这可不是听来遥不可及的奢想。最近英国大北部飞行救护队与重力工业公司合作,进行了一次使用喷气背包飞行器的模拟搜索救援任务。布朗宁穿上喷气背包从英格兰湖区赖德尔峰山脚下的崎岖谷底飞到一个预先设定的山难地点。如果步行,需要艰难攀登25分钟,但布朗宁只飞了90秒。这次演习说明喷气背包飞行器为偏远地区提供重症医疗服务很有潜力。
美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的负责人帕里马尔·科帕尔德卡说:“空中交通的梦想已经存在很长一段时间,现在有大好机会来设计一种交通工具,可向目前航空尚无法到达的地方运送货物和提供服务。”
科帕尔德卡负责研发自动驾驶及其高端飞行技术,如垂直起降等新的航空技术。这个任务相当复杂,他带领的这个美国研究小组必须解决和测试整个飞行生态系统的所有因素,包括飞行器、空中航道、基础设施、与社区的联系、天气模式、导航、噪声标准、维修、供应链、零部件采购,等等。这是一个很长的清单,列举了在有规模的空中共乘交通成为事实之前诸多必须解决的问题,有的问题不是那么显而易见。
技术规范尚待完善
重新设计人类的新飞行模式需要考虑这种新飞行模式的“合法航道”和飞行安全,但也需要公众愿意搭乘这类新的飞行交通。行业领导者需要让乘客相信,垂直起降飞行器之所以引人注目,并不仅仅是因为技术可行,还因为比其他交通方式更方便更安全。
拥有良好记录的全自动升降交通系统可能会让公众感到放心,但庞大的飞行器网络也带来了一系列新的挑战。垂直升降交通将不需要跑道或地面停车,但需要专用的空中走廊和停泊飞行器的空中港口。空中出租车会减少地面行驶的汽车数量,提高到达和出发时间的可预测性,但空中还有形形色色的障碍物,即高楼、鸟类、无人送货机,以及飞机,这些都需要飞行员(至少垂直起降飞行器需要飞行员)采用新式的机动系统回避这些障碍。姑且称为“天空之路”的这种新形式交通,需要一套量身打造的法律。
此外,制造商和运营商还必须证明天空之路不会对乘客或地面上的人造成伤害。2020年10月,在美国洛杉矶国际机场附近的一架商业客机上,机组人员在1800米的空中发现了一个喷气背包飞行人。在这个高度,两者有严重的碰撞风险。
欧洲航空安全局已为垂直起降的飞行汽车制定了一套技术规范,尽管该机构还没有决定如何认证。这些规格旨在解决飞行汽车独特性引发的问题,以及详细的适航标准,如紧急出口、防雷、起落架系统和增压舱室等。欧洲航空管理局的声明说,飞行汽车“尽管具备传统飞机或旋翼飞机,或两者皆有的设计特征,但在大多数情况下,欧洲航空管理局尚无法将这些新型飞行器划归到传统飞机或是旋翼飞机的类别中”。换言之,欧洲航空安全局似乎还未决定,要按照什么样的标准将垂直起降飞行器与固定翼商用飞机或直升飞机区分开来。显然,垂直升降飞机的成功运作需要包括政府、技术、交通、城市规划和公共服务等做跨部门的协调努力。
彻底改变通勤方式
是什么原因使得大量垂直起降飞机开发者会剧增?是电子商务的兴起、气候变化、零工经济和一体化供应链等全球趋势,加速了人们对个人航空旅行的兴趣,而我们目前基础设施和相关行业的失败也凸显其必要性。随着纽约、香港和北京等城市的承载力达到极限,城市生活变得越来越不可持续,但我们日益紧密相连的经济却需要城市间不断的流动。
正如我们所知,这些影响将改变我们的通勤方式和生活方式。科帕尔德卡指出:“现在,大多数人都是基于交通便利来优化生活。垂直起降飞行器和无人机将使人们无论身在何处都能到达他们的目的地,从而达到以生活为基础的交通优化。”以后企业将不需要把总部设在城市中央商务区,员工也可以选择住在空中出租车能到达的任何地方。拥有一台垂直起降飞行器今后可能会变得像拥有一辆自行车一样便宜和无处不在。
交通瓶颈侵蚀着我们城市的高速公路和我们驾驶的汽车,增加了碳排放,进而威胁着我们地球脆弱的生态系统和我们自己的健康。但与此同时,电动垂直起降飞行汽车将大大减少车辆的尾气排放或对燃油的依赖。
随着城市的建筑越来越高,屋顶起降设施越来越多,架空高速公路连接着超级摩天大楼,会释放出大量地面的空间,因此飞行汽车的增加也自然会导致城市结构的变化。减少地面上的车辆将减少拥堵,并可能产生公园和绿色空间。
飞行汽车对未来的交通、工作生活、消费、城市设计、甚至医疗保健和生态都会有巨大的影响。可能最早到2030年,消费者就可以按下一个按钮,预约一辆空中出租车直接前往他们云雾环绕的摩天楼办公室。再过几十年,我们可能最终会越来越没有必要下楼来到地面,可一直在一座天空之城上做生意和过日子。

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