告别堵车?有希望但任重道远
时间: 2017-06-21 来源:飞天众智中国制造科技服务平台、腾讯科技等
提要:目前关于飞行汽车,人们的讨论内容广泛,其中包括识别主要市场和拥有可行设备的公司,电池蓄能等使能技术,飞机认证和诸如政府规定的政策。城市空中交通不再是未来科技愿景,它正在发生。

告别堵车?有希望但任重道远

 

长久以来,在《未来战警》、《回到未来》等这样带有科幻色彩的影片中我们经常能看见各式各样未来的交通工具,其中最让人向往的当属空中交通工具——飞行汽车。也许人类生来便生活在陆地,无法摆脱向下的地心引力,所以我们喜欢去仰望天空,渴望有一天也能像鸟儿一样飞翔,在天空自由遨游。

早在1917 年,飞行汽车之父格·寇蒂斯第一次向人们展示了飞行汽车这种新型交通工具。他的铝制Autoplane 夸张地装有三只翼展达12.2米的机翼。汽车发动机驱动车尾的四叶片螺旋推进器。Autoplane是一辆概念车,它从未真正飞上天空,只实现了一些短距离的飞行式跳跃。

2009年3月,世界首辆飞行汽车“飞跃(Transition)”首次试飞成功。飞跃靠100马力的发动机提供动力,发动机既是汽车的驱动,也可摇身一变成为“飞机”的后置推进器。当你想“飞行”时,只需按一下按钮,15秒内你的爱车将变成一架翼展7米多的飞机。当时,Transition的设计重量已近轻型飞机的上限,但却是最轻的四轮轿车重量的一半;因此空中飞行的性能可能还凑合,只是在路上,“一阵强风就能让它像鱼尾那样摆起来”。

密歇根大学交通研究院最近调查了民众对飞行汽车的态度。报告称,44%的受访者对乘坐完全自动操作的飞行出租车非常感兴趣,41%表示对拥有飞行汽车有兴趣。虽然人们愿意乘坐飞行汽车,但他们仍然关心其安全性。调查显示,63%的受访者非常在意乘坐飞行汽车的安全性(20%适度在意、11%略微在意)。这可能也是近80%受访者称他们认为飞行汽车配备降落伞非常重要或极其重要的原因。

上个月末,在美国达拉斯,来自全球各地的500人在Uber的首届Elevate Summit峰会上聚集一堂。在与会者看来,飞行汽车将会是诞生下一家独角兽公司的领域。

得益于颠覆当前城市交通市场的惊人创新技术、新共乘模式、电能和自动化技术,城市空中交通未来5年有望实现巨幅的增长。

城市空中交通正在发生

受够了城市交通的拥堵,突然给出新的出行方式,小伙伴们在欢呼激动的同时,也理智地提出了飞行汽车量产的现实困难:比如空中管制问题、安全性、高成本、起飞问题、噪音等等。

无论是测试试飞还是量产正式飞行,首先要解决的就是空中管制问题。虽然在理论上可以避开高速桥梁和飞机,但为了确保操作风险,设计“飞行道路”制定“飞行法律”等等一系列相关管理体系都需要建立。不过,早在两年前,NASA就已经在开发一个用于管理各种飞行器的空中交通管制系统。这个被称之为“满是无人机的天空”的设计系统,研究人员表示希望能在2019年开始测试。

目前关于飞行汽车,人们的讨论内容广泛,其中包括识别主要市场和拥有可行设备的公司,电池蓄能等使能技术,飞机认证和诸如政府规定的政策。城市空中交通不再是未来科技愿景,它正在发生。

随着无人驾驶的电动汽车将带来更高的安全、效率和生产力等级,在这个新的城市空中交通时代,我们在交通上花费的时间将大大减少,我们所使用的交通工具将能够为大多数人所使用,航空航天飞机的废气排放量也将大幅度减少。

从小众走向大众

首批投入商用的交通工具类别将有一个明确的商业案例和一个真正的市场。那时我们不再觉得这种交通工具只是局限于很少一部分人,只是一个休闲型的细分市场,而是觉得它们将敲开一个从工具和乘客数量来看要大得多的市场。

随着我们迎来一个更加庞大、更有商业可行性的市场,越来越多的投资者,从天使投资人到风投再到战略投资者,将会入局。应该说,在越来越多企业纷纷投入巨资在飞行汽车领域以及监管层面开始向这一领域展开政策倾斜后,我们似乎真的看到了这一未来交通方式成为现实的可能。或许,这一现实情况不会像我们想象中那样早到来,但属于21世纪的“飞行交通时代”大幕已经拉开。

具体执行任务艰巨

许多人或许都还记得,AeroMobil的概念验证交通工具在2014年的一次试飞时坠毁。后来车辆被修复,设计也进行了大幅调整。

可以肯定的是,要让自动驾驶飞行汽车变成现实还有许多障碍需要跨越,安全可能是最让人担忧的问题。比如在人口稠密的城市群,如果有企业想将飞行汽车投入使用,监管机构必定会制定各种严格的安全标准来避免可能的安全隐患。此外,噪音、排放、技术问题也是所有相关企业需要考虑的现实问题。

最近一段时间以来,飞行技术问题已经引起了许多人的关注。从目前的情况来看,许多企业采取的方法都是,先制造出飞行汽车,然后再担心其它问题。

不过还有一个问题亟需得到解决,那就是如果我们想让飞行汽车在建筑区高速飞行,“感知和避免”碰撞的传感器必须足够先进,以确保飞行汽车能够自动绕过障碍物。放眼当下汽车市场,已经有一些汽车安装了类似的传感器,就比如特斯拉,但我们目前还没有在空中找到合适的解决方案。

在监管层面上,飞行汽车也面临许多问题需要解决,否则在相当长的一段时间内飞行汽车只能在地面上行驶。事实上,目前关于飞行汽车应该如何使用的问题还没有定论,例如“飞行汽车是否可以从本地机场起飞,能不能使用道路”等

在理想情况下,这些将从分散管理的直升机起降场开始的行程,将会是纯电动解决方案,这样不仅仅能够从一开始就降低成本和提升安全性,还能够减少飞机的噪音——航空业当前的一大挑战——进而使得这种交通出行工具在城市环境中变得更容易让人接受。

在技术方面,电池和充电器在轻量的高强度应用已得到验证,拥有合适的性能、能量密度、容量和充电时间来支持频繁的日常行程。未来几年这些技术预计也将迎来一些改进,因此那些电池的性能将会翻倍,制造成本将会减半,电流和电能将会更高。从基础设施的角度来看,须在首发城市恢复直升机起降场的使用,获得新的运营许可,以及开始建设充电站。

这一阶段的关键将会是确保针对这种新型交通工具的新飞机认证落实到位,最后则是给安全有效的空中交通管理制定所需的新规则。

空中飞行汽车知多少

优步已引发了出租车行业的变革并试图让无人驾驶车辆行驶在道路上。现在他们的目标是在2020年之前造出飞行共享汽车。优步并不是唯一一家研究飞行汽车的公司。但这是现实,还是只是营销炒作?

首先什么是飞行汽车?

飞行汽车的概念不过是一辆可以某种方式飞行的汽车。在小说里,作者Ian Fleming痴迷于飞行汽车,在1963年围绕这个概念写下了小说Chitty Chitty Bang Bang 。在他的小说James Bond(1964年)和随后的电影The Man with The Golden Gun里也提到了飞行汽车。这些概念都基于一辆既可在公路上行驶,又可在必要时刻飞行的汽车。

最新的飞行汽车种类繁多,从单座型、多用途直升机、无人驾驶飞机到路式汽车,这些都可变成轻型飞机和盘旋在水面上的小船。看来,几乎任何能够运送人员的小型飞行器现在都被称为飞行汽车。但显然他们真的只是一种小型飞机。20世纪40年代在意大利,一辆螺旋桨驱动的飞行汽车首次试飞。

其次,飞行汽车安全吗?

任何潜在的乘客都想知道:“这玩意儿安全性如何?”就像很多早期的技术一样,现在可能得到的答案是“不太安全”。公司正致力于使他们的飞机“足够安全”,并希望能够说服监管机构和政府,人类的生命可托付给这些车辆。但也存在着令人难以置信的安全挑战,其中最大的一个就是事情严重出错时该怎么办。

我们开普通的汽车,随时可以减速或者刹车,但飞行汽车可能从天空中掉下来,不但会对其乘客造成伤害,还可能会对路人造成伤害。

中国公司Ehang正在提议在迪拜为其飞行汽车提供降落伞。这项服务显然是将一个乘客从迪拜一个摩天大楼的屋顶带到另一个屋顶。如果配备降落伞,车辆是否有办法来控制其落地点或安全落地还不清楚。

在现有的航空工业中,许多飞行控制都是自动化的。与驾驶汽车相比,飞行人员面临的挑战以及减少航空中人为失误所做的努力,更有可能使汽车变得自动化,从而无需驾驶员。

但现有的航空实践和飞行汽车之间会有差异。喷气式客机令人印象深刻的安全纪录主要归功于改进飞机维修程序和对故障的及时排查。小型飞行汽车的商业模式不太可能采取这样严格的做法。

相反,飞行汽车不会像现代喷气机那样复杂,最近有些人已经将此展示了出来。使用大量的小型电动机,例如Lilium全电动飞机,大大降低了维护复杂性。一个电机出现故障时,还能提供内置的其余电机。

它的速度多快?

能避免大城市的交通拥堵是一件十分开心的事情。例如,交通顺畅时,从我们办公室到布里斯班的国内机场,目前需要23分钟。如果我们可从我们的办公室屋顶起飞,全程只需8分钟。

我们会实现双重的时间节省,首先以平均速度(假如)100公里的速度飞行,第二是采取直线路线,只有13公里。

当然这可能是权威部门要求我们坚持为飞行汽车保留的飞行路线,所以直航不一定是唯一选择。从战略上来说,这些路线可能位于人口最少的低风险地区。

便捷程度如何?关于飞行汽车,有很多东西很难做,但有些问题会更简单。只要导航面临的挑战得到解决,当你进行三维旅行时,有更多的空间可供汽车使用。利用地面上空数百米的空间意味着你面临的交通拥堵可能更少。你也不需要建立和维护昂贵的道路基础设施。对于自驾飞行汽车,进入天空实际上会使交通控制的一些方面更加容易。

最后价格如何?了解飞行汽车经济如何运作还为时尚早。鉴于巨大的监管障碍,要克服的安全问题,以及缺乏支持飞行汽车(如起飞和着陆区域以及全电动飞机充电点)的特殊基础设施,很难估计出一次航程的花费。

现在的非飞行汽车公司,如优步,似乎正在大幅亏损。消费者在优步汽车上支付的价格平均低于旅行实际成本的一半,但该公司希望通过推出无人驾驶汽车来弥补部分成本。鉴于飞行车有很大可能将实现无人驾驶,也许会对经济有利。

为花一半时间到达目的地,消费者愿意付出什么?在协和式飞机中至少有一个著名的历史例子,提出了同样的问题,并有安全问题。难过的是,它的超音速客机已停用。(根据飞天众智中国制造科技服务平台、腾讯科技映相  战略前沿技术TechXplore综合整理)


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