飞行汽车之争

2021-11-26 09:24

      据估计,大约有300家不同的公司正试图为预期的革命制造新的“飞行汽车”,很多人又称它为电动垂直起降飞机(e-VTOL),每家飞行汽车的设计理念都有所不同。

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      大多数人选择混合动力的设计,以垂直起降的旋翼为特色,但水平飞行则采用常规的固定翼。这是有原因的——固定翼飞行效率更高,而对于电动飞机来说,电池重量是关键问题,这使得效率非常重要。

      尽管如此,在实际部署中,德国的Volocopter公司使用了一种更基本的电动多旋翼设计,没有固定机翼。

      它实际上是一架人类大小的无人机,有18个旋翼,在视觉上让你想起经典的直升机,一个巨大的旋翼被一个圆盘上的较小旋翼所取代。但这家公司已经做了更多的演示飞行,并达成了更多的交易,以进入真正的服务。

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      这个简单的设计相对来说没那么大胆。这是工程师、监管机构和城市已经相当理解的事情。

      更高效的设计必须在两次飞行之间进行过渡。在某些情况下,他们通过倾斜旋翼、机翼甚至整个飞机来实现这种过渡。其他的则是用旋翼做升力,用螺旋桨做水平飞行。

      无论他们做什么,这都是新的东西,这意味着更多的工程工作和更多的努力,以获得航空法规的认证。

Volocopter的特点

      实际上,德国Volocopter是一种直升机,但作为一种电动多旋翼机,它拥有以下特点:

      1.制造成本更低,且运营成本低40%左右。

      2.排放量低得多,接近于零。

      3.噪音小。

      4.安全多了,因为它可以失去2个旋翼完成飞行,失去3个旋翼仍然可以安全着陆。它不太可能失去任何东西,因为电动马达比化石燃料马达可靠得多。

      5.因为更安全,它可以去更多的地方。普通直升机禁止进入曼哈顿,像这样的飞行器大概可以通过那个禁令。

      6.在地面上更容易管理,因为当乘客登机和离开时旋翼会停止。

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      然而,由于纯电动旋翼飞行的能源成本很高,其续航能力很差。在巡航速度只有70公里/小时的情况下,续航能力估计为35公里,对于城市以外的许多应用来说价值不高。

      但对于从机场到市中心的运行,或者当路线穿过水面或山丘而导致地面行驶困难时,它的能力相当强。业内几乎所有人都喜欢引用《回到未来》的结尾,关于不需要道路的说法。

      要做到这一切,它机上有50 kWh的电池,相当于一辆行驶200英里(约321公里)的电动汽车。电池组是模块化的,可以在“垂直机场”手动更换电池,以便快速返航。

      这里有一个后备续航,因为如果在目的地出现问题,飞机必须始终能够飞到备用着陆点。根据Volocopter的消息来源,这一续航里程为总续航的10-40%,意味着每英里约1600 Wh。相比之下,一辆好的电动汽车每英里使用250 Wh,搭载5名乘客,而不是2名。

      或者可能只有一名乘客。Volocopter可以处理大约400磅的有效载荷,虽然他们有自动飞行软件,但要让它像直升机一样在自动模式下获得批准还需要一段时间,但拥有一个被认可的飞行员可以更快地实现。

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      这意味着它们将作为一种单人出租车投入使用,机上有一名飞行员。电动飞机的重量限制是非常大,将会对非常轻的飞行员有需求。一般而言,女性完全有可能主宰这一职业,因为她们在平均体重较低的情况下也能完成同样的技能。

      Volocopter还开发了一种更高容量的车辆和一种货运车辆。货运车辆必须是自动的(或远程驾驶),但这是有可能的,因为当没有乘客面临风险时,审批会更容易,至少在人口稀少的地区飞行时是这样。

      但衡量Volocopter成功与否的最佳标准是他们拥有真正的飞行汽车(不像许多团队只有计算机模型、比例模型或只能上下飞行的全尺寸测试车)。这带来了研究和计划中的关系,甚至在新加坡、阿联酋和巴黎奥运会等地的服务。

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一辆Volocoptor原型机在新加坡试飞

      11月23日在韩国公布了一个研究项目。只有少数其他团队拥有从一个地方飞到另一个地方的飞行车辆。只有少数几款,如亿航和Blackfly在公众面前展示过,尽管其他几款已经发布了令人印象深刻的试飞视频。

Volocopter的优势

      这提出了一个有趣的问题:简单而早的策略是赢家还是输家?没有什么比为真正的客户提供真正的服务更能让公司更加成熟、吸引投资和兴奋了。许多赢家都是从最初的产品开始的,这些产品可能不会成为赢家,但却为它们铺平了道路。

      Volocopter可以在短程市内移动方面做得很好,削弱直升机的地位(因为它们的局限性,直升机甚至不能在空间上做那么多)。如果它们的价格比直升机低40%,而且还能飞到直升机无法飞的地方,那就有市场了。

      这可能会带来开发更高效、行驶里程更长的车辆、服务更多市场的机会。另外,那些直接瞄准更远市场的公司可能会更快地推出真正的产品。

      Volocoptor的首席商务官克里斯蒂安·鲍尔(Christian Bauer)认为,短期市场本身就是一个很好的市场。作为一家德国公司,他们采取这种更保守的方法并不奇怪,尽管另一家德国主要的e-VTOL公司Lilium,通过致力于一种相当激进的车辆,并声称其规格远远超过其他车辆。

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Volocoptor首席商务官克里斯蒂安·鲍尔

      如果Volocopter早早占据了领先地位,这个行业肯定不会就此止步。这么多公司在做混合固定翼飞行设计的原因是,他们想要一种能够改变移动方式的飞行汽车。这可能不会是一种短程高能耗飞行汽车。

      中国的e-VTOL亿航也采用了类似Volocopter的策略,其他一些公司也采用了类似的策略。还有一些公司在制造混合动力系统(化石燃料发电机为电动马达提供动力)方面的努力可能是长期的,但却失去了纯电动的绿色优势。

      还有一些公司正在研究各种各样的东西,从传统的电动引擎固定翼飞机(需要一条跑道或一些开阔海域),到真正的“飞行汽车”(在进行e-VTOL或e-STOL或传统的机场过渡到空中之前,可以在地面上驾驶)。

      这个领域正在百花齐放,解决工程问题,希望找到解决监管问题、噪音问题的办法,也许最重要的是,彻底改进空中交通管制,这是一个充满飞机的世界所需要的。

      但现在,要想看到Volocopter的前景,最好还是抬头看看。

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