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实业救国,高精尖的飞行汽车 2040年产业规模将达到1.5万亿美元
实业救国,高精尖的飞行汽车 2040年产业规模将达到1.5万亿美元
(原标题:到底什么是飞行汽车,它真的离我们不远了吗?)
AL频道
摘要:飞行汽车作为比自动驾驶还要高精尖的产品,2040年的产业规模将达到1.5万亿美元。
这是什么概念呢?要知道2020年全球手游产业规模才仅达到0.1593万亿美元,即便按10%的年增长率,也赶不上飞行汽车。
大家都有过赶飞机的经历,我的经验是,最好提前2~3小时到机场,因为除了漫长的手续要办,机场还通常选在远城区,遇到出行高峰期,只能蠕动过去。
所以有没有可能把飞机搬到市内呢?最好还是即开即停、私人订制。
这个想法工程师很早就在尝试,事实上第一辆飞行汽车在1917年由工程师格·寇蒂斯制造了一款铝制飞行汽车“Curtiss Autoplane”,它仅仅比汽车鼻祖奔驰一号晚了31年,和福特T型车(1908~1927年)竟是同时代产物。
虽然飞行汽车的发展中途被汽车落下太多,但近些年有重整旗鼓的迹象。比如奥迪、奔驰、丰田、吉利、小鹏汽车等车企都有在投飞行汽车项目,德国的Volocopter、美国的Terrafugia飞行汽车公司也都早已名声在外。
所以说,在21世纪的第三个十年里,我们似乎可以认真讨论下飞行汽车了。
什么是飞行汽车?
很重要的一点是,飞行汽车不是缩小版的飞机。
最大的不同在于,我们希望飞行汽车能兼备空陆两用。
你可能会问,飞机不也能空陆两用吗?严格来说,飞机(特别是客机)在陆地上就是螃蟹,螃蟹只能横走,大多数飞机则是没有倒挡,后退时,需要牵引车出动。
如果飞行汽车遇到改换方向,就得像苏伊士运河被堵后绕道好望角一样痛苦,更何况城市越来越拥堵,哪有空间呢?所以一款合格飞行汽车倒挡功能必不可少。
从这点看,比如荷兰公司PAL-V在2018瑞士日内瓦国际汽车展上亮相的Liberty(自由)就称得上佳作,采用双座、三轮设定,能在陆地上行动自如。
「倒挡」还只是一方面,比如在公路上灵活转向,有较高的行驶速度这些,也都应该具备。拿行驶速度来说,国内城市快速路的设计行车速度为(60-80)km/h,高速公路是(90-120)km/h,飞行汽车是不是也能匹配呢?PAL-V Liberty最高行驶速度可达160km/h,想来也是考虑到车用需求。
至于操作方式,比如是手柄操作、方向盘操作,还是自动驾驶,这些其实没有太大关系,自动驾驶汽车未来也是要消灭方向盘。飞行汽车作为比自动驾驶还要高精尖的产品,只要自动驾驶成熟了,它肯定会率先配备。
飞行汽车对城市的影响
我们刚说的是飞行汽车为了适应城市使用做的一些努力,但这种陆空两用的设计很难像《变形金刚》里的汽车人一样,陆地行驶时变身成汽车模样。
奥迪倒是设计了一款可拆卸的机翼,2018年,在日内瓦车展上,奥迪联合空客推出了一款名为Pop.Up Next的飞行汽车。
Pop.Up Next是通过巨大的无人机模块将车厢垂直吊到空中飞行,拆掉机翼就是一台正经汽车。
特别要提一下,Pop.Up Next采用的是类似于直升机一样的垂直起飞模式,利用发动机推力的反作用力产生向上的推力实现起飞,能大大节约空间。
所以如果是奥迪这种模式,未来一旦技术成熟,其实对城市基础建设是没有特别的要求的。政府部门将只需要专注于加强空中管制,规划机翼装卸点即可。
但其他绝大部分类型的飞行汽车可就不好说,至少现在还没有特别明朗的办法来解决以下问题。
1、飞行汽车的滑跑距离
起飞滑跑距离是指飞机从起飞线开始,加速滑跑到离地所经过的水平距离,受海拔高度、起飞重量、风向、跑道路面情况的影响。
比如Liberty,虽然已经通过大量采用轻量化材料将体重降到了680kg,但起飞时仍需要165米跑道,着陆时需30米,现在的城市环境很难提供随时随地的起飞降落条件。
2、飞行汽车的尺寸
国家要求,三级以上多车道公路每条机动车道宽度为3.5~3.75米。比如吉利的“太力”飞行汽车,虽然有折叠式机翼可以将车身宽度缩小到3.5米以内,但起飞降落必须要展开机翼,必然会占用周围车道。
3、飞行汽车的安全要求
马斯克就曾公开反对飞行汽车计划,因为他认为这是一种噪音大危险系数高的出行方式。虽然Uber称,他们的Uber Air产生的噪声只有一辆卡车经过窗外时的一半,但如果仅仅是因为采用了电驱模式,就能达到此效果,业内是存疑的,因为虽然解决了涡轮发动机的噪声问题,但传动系统、旋翼系统并没有解决,而且因为采用了更多、更复杂的旋翼系统,噪声还会加大。
总之,飞行汽车想要在陆空两用上游刃有余前路漫漫,如今主流思路还是往飞行器方向发展,把飞机做得尽可能小就是特征之一,像几大航空企业的飞行汽车研发都是在遵循这套方案。
有消息称,即将到来的上海车展上,吉利与戴姆勒参股的德国飞行汽车公司Volocopter将展出一款飞行汽车。此前发布的Volocopter VC200于2011年就实现了载人飞行,2016年正式投入使用。这次会有更突出的表现吗?
AL频道小结
纵然有诸多阻碍,专家们依然对飞行汽车十分看好,根据国际金融服务公司摩根士丹利在 2018 年12 月发布的公司蓝皮书估算,2040年全球城市空中交通的产业规模将达到1.5万亿美元。
这是什么概念呢?要知道2020年全球手游产业规模才仅达到0.1593万亿美元,即便按10%的年增长率,也赶不上飞行汽车。这是啥?实业救国呀,嘿嘿嘿。
我想如果未来真有大量飞行汽车投入运营,最有可能的模式是,我们会设计一个介于机场和城市核心圈之间的地带,甚至有可能干脆直接借用机场空间,来确保安全起降。这不是空穴来风,如今亮相的飞行汽车都是选择在机场试飞。
要说飞行汽车是否能在市内即飞即停,现在还没有特别好的处理办法。如果只是机翼折叠,采用滑跑起飞方式,在市内可能根本行不通。至于奥迪Pop.Up Next模式,我们就要考虑机翼和机身链接强度问题了,毕竟一只机身重达500kg以上,在经历残酷的飞行振动和环境攻击后,铰链能不能耐受得住也是个难题。
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常探机器人-模块化高安全垂直起降固定翼飞行器
模块化飞行器——未来的飞行器将不再根据特定任务来设计和构建,新飞行器系统最终有望推动生产可以适应不同任务要求的飞行器
常探机器人-模块化高安全垂直起降固定翼飞行器,每一个机翼包含两个以上相对较大的风扇,同时中间通过水平舵翼,将机翼分割成前后两部分,实现串列翼的前后都能提供升力的性能。并可以在两侧模块化增加复合型垂直升降机翼,在不重新购买新的大型号飞机前提下,实现载荷性能的倍增,满足各种应急需求。推力风扇排列在前面(核心机在后方),这形成了一个特殊的复合直升机、多旋翼、固定翼、滑翔机、串列翼长航时飞机这五大类飞行器所有优点的新一代飞行器机翼和低机翼负荷。
垂直起降状态:当垂直起降后,飞机高度达到足够高时,前部的两个推进螺旋桨将加大马力,从而加速飞机水平飞行。一旦机翼完全支撑住飞机,我们就会完全关闭垂直升力风扇,然后自封闭涵道挡板在弹簧的弹力下马上实现自动闭合,变成水平机翼的一部分,最后像传统飞机一样高效飞行。
水平飞行是像传统固定飞机一样,并通过水平舵翼和垂直尾翼来控制航向。避免飞行中的横风对航向的干扰,有效提高抗风能力。
临近指定降落区降落时,水平翼面的垂直升力风扇重新打开,气流冲开底部的自封闭挡板,然后飞机缓缓下降。遇到较强横风时(如海面的7级大风),水平推力风扇辅助飞机进行空间定位,有效提高起降期间的抗风能力,实现恶劣天气的海上起降。
水平滑翔起降状态:重载时,垂直升力风扇关闭,飞机像传统飞机一样,滑翔起飞。依托传统飞机双倍以上的翼面面积,可以轻松实现短距离起飞,同时依托大面积的机翼,可以有效提高载荷或节省油耗。但是机翼面积过宽大也有一定缺点,飞行速度较低,设计飞行速度范围在200到380km/H左右(预估值)不过也获得了平稳的降落性能。
常探机器人-高安全垂直起降固定翼飞行器在控制、安全、经济和性能方面有了进一步的改进。
【黑科技】炸机、坠机时,能滑翔自救:
工业无人机和直升机出现炸机事故是很常见的,往往带来几十万、上百万甚至千万、上亿的损失,并造成高价值载荷和机组人员的伤亡,还对地面设施和人员有着致命危害。原因有旋翼遇到障碍物损坏、发动机损坏、电池突然掉电等等。
传统的无人机和直升机遇到此类情况束手无策,往往只能眼睁睁的从工业无人机和直升机,从高空坠落摔得粉身碎骨、机毁人亡。
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通过从多旋翼直升机模式,变成固定翼滑翔机模式缓慢降落,挽救飞机和机组人员的生命。
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