很多人正在低估“电动垂直起降飞行器”对未来交通的巨大影响,恰如多年前,人们低估了各型无人机对战争形态的改变。
每年的4月26日是世界飞行员日。千百年来,人类梦想着飞上天空,并不断做着努力和尝试。而现在,飞上天已经是司空见惯的事了,然而,人们更关心的是,在天上实现更多种可能性,比如,在天上坐出租车出行……
图为德国研制的电动垂直起降飞行器,图片来自Wikipedia。
“垂直起降”在国外通常简称为“VTOL”,而若在前面加上一个小“e”,即“eVTOL”,则表示“电动垂直起降飞行器”。
你可以这样去理解,eVTOL就是使用电驱动,不需要跑道,可以垂直起降的飞机。
2月27日,我国研制的电动垂直起降飞行器“盛世龙”,完全模拟了一家人从深圳飞到珠海,将单程2.5到3小时的地面车程缩短至20分钟的过程。
“盛世龙”飞行画面,图片来自新华社。
“盛世龙”核心性能
“盛世龙”最大起飞重量2吨,最大载荷400千克,相当于800斤,最多可搭乘5名乘客。
最大航程250千米,最大巡航速度200千米/小时。
“盛世龙”,图片来自新华社。
“盛世龙”核心模组已实现100%国产化,2023年,“盛世龙”创造过2吨级电动垂直起降飞行器单次充电飞行250.3千米的全球航程纪录。
“盛世龙”布局,图片来自新华社。
“盛世龙”共10个升力桨,它们主要为垂直起降提供强大升力,而在水平巡航时,为减少阻力,升力桨处于收纳状态,并由相对宽大的机翼提供升力。
“盛世龙”的尾部共有3个“推力桨”,它们主要在水平巡航飞行时提供推力。
来自网友的顾虑
一些网友看到电动垂直起降飞行器“盛世龙”的报道后,纷纷留言表示担忧和不看好,理由是这样的飞行器不安全,容易掉下来砸到路人。
其实,类似“盛世龙”这样的电动垂直起降飞行器,如果他们在未来几年用于载客的话,一般是先用于海湾或海峡间两座城市的交通出行。
别小看这样的出行量,若放眼全球的话,它们实际上大得惊人。
图为杭州湾附近海域(图库版权图片,转载使用可能引发版权纠纷)
试想一下,飞行在全是海水的海湾或海峡上空,就几乎不存在掉下来砸到路人的可能性了。
这次“盛世龙”是从深圳蛇口邮轮母港飞至珠海九洲港码头,虽然两地直线距离也就40千米左右,但如果驾车的话,则需要绕行2.5至3小时。而盛世龙采取海湾上空类似直线的飞行,20分钟的飞行就完成了。
众所周知,中国沿海,各种大大小小的海湾数不胜数,比较知名的例如:渤海湾、辽东湾、莱州湾、胶州湾、杭州湾、北部湾、大亚湾等。
除了海湾间两地大量的交通需求,中国大小岛屿数千个,若载客型电动垂直起降飞行器发展起来后,他们也将为数千个岛屿提供除了乘船以外的交通途径。
这类飞行器用于载客,并大规模运营后,那么其运营模式本质上就是“空中出租车”。显然,这无疑是一种新事物,大众一开始对其接受度很低,这属于正常情况。
然而,如果这样的“空中出租车”是飞行在海面上,那么这将打消很多人的安全担忧,接受度无疑将大增。继而为“空中出租车”的大规模发展提供了最重要的前提。
垂直起降是巨大优势
对于“盛世龙”这样的飞行器,很多网友不看好的另一个原因是,他们认为:
传统固定翼小飞机早就有了,直升机也不知多少年前就已出现并早就成熟。为什么他们没有成为“空中出租车”的载具,而类似“盛世龙”这样的飞行器一出现,很多人就惊呼其为“空中出租车”?这公平吗?
答案是很公平,原因如下:
滑行起飞前的“麦道MD-11”客机,图片来自Wikipedia。
1、固定翼小飞机虽然早就发展成熟,但它们是以滑行的方式起降,若大规模将固定翼小飞机作为“空中出租车”,必然需要修建海量机场,成本极为高昂,不可接受。
2、固定翼小飞机因为是滑行起降,所以飞行员需要多年培训,因而乘坐这样的“空中出租车”,费用难以降低。
3、成熟的传统小直升飞机,其飞行员也需要长时间高价培训,成本也很高。
4、固定翼小飞机和直升飞机,它们都使用燃油,这也会增加成本。
以上4点,决定了固定翼小飞机和直升飞机很难成为普通人的交通工具。
但类似“盛世龙”这样的飞行器就完全不同了——这类飞行器是垂直起降的,这种起降方式带来的改变是翻天覆地的:
它们不再需要修建大量的机场,对于飞行员来说,简简单单的培训一两个月就可以操作了。
甚至发展几年后,当大众对其接受度大幅提高,且控制技术进一步完善后,连飞行员都可以不需要,采取无人驾驶模式。
事实上,现在的无人机早就实现了点对点飞行。宽广的空域决定了自动点对点飞行的无人机的无人驾驶模式,其实现难度要大幅低于汽车在公路上的无人驾驶模式。
车辆的无人驾驶模式早已在部分场合实现,例如,现在不少大型农机就是采取无人驾驶模式,问题来了,为什么它们比汽车率先实现无人驾驶?是大型农机采用的技术更高吗?
由于农场极为宽广,且没有路人,故需要处理的安全问题大幅降低,所以,它的提前实现也就顺理成章了。
同样,在海面上低空飞行的飞行器,由于海面上没有路人,低空也没有各类客机,其安全要求也将大幅降低。
以上这些,都将为无人驾驶的“空中出租车”提供最为便利的条件。
无边海面上的低空环境,它与闹市区的路面交通环境比起来,两者需要解决的安全问题不可同日而语。
综上,在不需要修建大量机场,不需要对飞行员进行多年培养,甚至后期都不需要配置专门飞行员,还有就是无须燃油,每次飞行只需要充电的情况下,“空中出租车”的载客成本将大幅降低。
根据深圳市低空经济专家委员会名誉主任,原中国民航局原副局长的介绍,“盛世龙”规模化运营后,可以做到单人单次飞行价格在300元以内。
300元这个价格,它已经跟地面打车的费用相当了,唯一不同的是,打车需要2.5至3小时,而乘坐“空中出租车”只需要20分钟。
这是一个新赛道
国外试飞中的电动垂直起降飞行器,图片来自Wikipedia。
《2024年国务院政府工作报告》中提到了“低空经济”,而在之前,深圳也制定并印发了《深圳市支持低空经济高质量发展的若干措施》,对eVTOL产业发展、核心零部件研发、新型航空器适航取证、eVTOL商业航线开通与运营等方面给予支持。
“电动垂直起降飞行器”作为低空经济的重要载体之一,不但国内极为重视,国外也很重视,因为这是一个很大的新赛道。
作者:寒木钓萌 科普作家、科技部“全国优秀科普作品奖”获得者
审核:邓晓涛 中国航发湖南动力机械研究所 高级工程师
出品:科普中国
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