飞行汽车还有多远

陈亮++施智梁

预计最早2020年投入商业运营，仍存在技术和政策制约

打“飞的”去上班已不再是梦。在迪拜郊外一处停机坪上，一架飞行汽车缓缓升空，穿越半个迪拜，最终降落在帆船酒店旁。

今年以来，国内外众多飞行汽车制造厂商纷纷推出了自己的产品，丰田汽车（NYSE：TM）更是想用飞行汽车去点燃2020年东京奥运会的圣火。

梦想总是美好的，但技术及政策等现实问题仍待企业去突破。同济大学航空与力学学院教授沈海军告诉《财经》记者，企业必须面对如何在城市内起降、续航、安全性、空域管制等问题。

随着无人驾驶技术的普及和空域改革的深入，上述问题正在得到解决。广州亿航智能技术有限公司（下称“亿航智能”）创始人胡华智透露，中国民航局已为其公司生产的飞行汽车成立专门审定小组，相关审定标准讨论正在进行中。

什么是飞行汽车？

目前飞行汽车采用的主流模式为多旋翼起降。这种模式能使其垂直起降，规避此前固定翼占地大的缺点

伴随着汽车工业和航空业的发展，飞行汽车的概念在上世纪初就得以出现。究竟什么样的产品才能被称为飞行汽车？沈海军表示，飞行汽车英文定义为flying car或roadable aircraft，可分别解释为飞行汽车或可在路面行驶的飞行器。

更确切地来说，飞行汽车属于航空器。根据《中国大百科全书》定义，航空器是指能在大气层内进行可控飞行的飞行器。任何航空器都必须产生大于自身重力的升力，才能升入空中。根据产生升力的原理，航空器可分为两大类：轻于空气的航空器和重于空气的航空器。前者靠空气静浮力升空;后者靠空气动力克服自身重力升空。

目前主流形式有两种，一种是采用固定翼的模式：由发动机产生前进推力，由机身固定的机翼生产升力，产品类似于小型飞机。另一种则是采用多旋翼方式：在机身安装多个旋翼，依靠旋翼产生升力，通过改变每个旋翼转速来控制飞行器的各种状态。多旋翼飞行汽车外形类似于放大版的无人机，并将中间机身替换成驾驶舱。

首款贴近上述定义的产品于1917年诞生。美国著名飞机设计师格伦·哈蒙德·寇蒂斯（Glenn Hammond Curtis）在纽约举办的全美航空展上，展出了其亲自设计的飞行汽车。该产品名为Autoplane，长8.2米，装有三只机翼，翼展达12.2米。

飞行汽车英文定义为flying car或roadable aircraft，可分别解释为飞行汽车或可在路面行驶的飞行器。

虽然Autoplane只是实现短暂的飞行式跳跃，但飞行汽车百年发展史自此得以开创。寇蒂斯也被认为是飞行汽车之父。

此后，人类对于飞行汽车探索一直没有间断。1946年，美国工程师罗伯特·富尔顿（Robert Fulton）设计了一款名为Airphibian的飞行汽车。Airphibian是一款获得美国联邦航空安全局适航认证的飞行汽车。它每小时可飞行120英里，路面时速为50英里。由于缺乏资金支持该产品未能实现量产。

受到富尔顿的启发，被后世誉为现代飞行汽车先驱的莫尔·泰勒（Moulton Taylor）设计制造了名为Aerocar的飞行汽车。该产品采用折叠翼的设计理念，在路面行驶时可以收起机翼。其同样获得了美国联邦航空安全局的适航认证。然而缺乏实用性，未被市场所接受。

飞行汽车发展百年来，仍未出现一款商业化的产品，但仍有不少人前赴后继地设计生产飞行汽车。沈海军表示，随着社会的发展，汽车数量与日俱增，随之带来了严重的交通堵塞、城市污染等问题。飞行汽车可以利用广大的空域来克服交通拥堵问题。并且其不用按照航班要求的时间出行，出发地和目的地也可自己设定，增加了许多便利性。

中国企业欲抢滩

面对广阔的市场，中国企业也想从中分一杯羹，但多次尝试未有明显成果

航空业和互联网技术的大发展，让中国企业看到了飞行汽车项目的可行性。

2012年珠海航展上，西安美联航空技术有限责任公司设计制造的飞行汽车首秀。这也是国内第一款飞行汽车。该产品重量达450千克，旋翼长度为8.4米，行车模式时的长度、宽度、高度分别为4.6米、2.0米、1.46米。其最大起飞重量为600千克，巡航最大速度能达到180km/h，两轮驱动，行车速度为120 km/h。它装有一个70升的油箱，可飞行3小时到4小时。

西安美联航空技术有限责任公司董事长常建秦在接受媒体采访时表示，这款飞行汽车在地面行车状态操作和普通汽车操作一样，在空中操作和普通自旋翼飞机一样。起飞时只需一个30米左右的助跑场地，降落时需10米长度的跑场即可。当飞行模式转向行车模式时，只需按一个按钮折叠主支架和旋翼，前后仅10分钟时间。会开汽车的人经过2天-5天飞行培训就可以单独操纵飞行。

这款产品定价为199万元，曾计划于2012年量产，然而直至今日该产品都未面世。究其原因，西安美联航空技术有限责任公司一位工作人员告诉《财经》记者：“主要是老板的兴趣点不在这儿了。”

中国南方工业研究院曹锋在其撰写的《飞行汽车的发展现状与展望》一文中则认为，飞行汽车智能化程度低、安全性低、通用性差等制约了上述产品量产。

然而西安美联航空技术有限责任公司的探索带动国内众多企业积极投入飞行汽车研发中。西安美联航空技术有限责任公司的飞行汽车首展三年后，中航工业直升机设计研究所设计的旋翼式汽车（名为“赛羚”）在第三届天津直升机博览会亮相。

据中航工业直升机设计研究所（下称“直升机所”）介绍，这款旋翼式汽车具有垂直起降、前飞、悬停、偏航等各项飞行性能。它的结构原理是在汽车基础上增加直升机功能，一方面有着与汽车类似的底盘结构，借助动力驱动车轮行走于地面;另一方面，當它遇到障碍时，可变形为一架飞行器，越过障碍物继续前进。其螺旋桨、动力臂可自动收起和放出。endprint

直升机所的这款产品相较于之前更进了一步，然而也引发了一定争论。直升机所设计员蔡伟认为，普通汽车克服摩擦力和空气阻力做功就可以，飞行汽车还要克服汽车本身重力，虽然行车空间大，但燃油消耗明显多，缺乏经济性。

此外，沈海军表示，飞行汽车兼具地面运行和垂直起降两种形态，它的动力转换也是一大问题。

直升机所旋翼室尾桨叶旋翼动力学组的工程师汪亚敏称，如果汽车与旋翼共用动力系统，使用相同燃料，就不存在这个问题。顶多会带来几十公斤的旋翼附加重量，但共用动力系统这项技术还需发展。目前旋翼的动力系统、操纵系统的确很难和汽车融合，但如果以后有电力操纵和驱动，或者其他形式的发动机，也不是不可能。

除动力系统融合问题外，直升机所无人机技术总监方永红认为，赛羚还需解决两大问题：一是能量密度问题。一辆汽车至少1吨或1.5吨，但想要利用旋翼来提供1.5吨的升力，这是一个需要突破的关键技术。第二，能量必须来源于汽车本身，如何把汽车上的动力、能量输送到旋翼上去，需融合多种技术。

离成功最近的一次研制

亿航184交付给迪拜试运营，是中国企业在商业成功道路上迈出的最远一步

当直升机所还在研究各大关键技术时，在广州世界大观园区空地上，亿航智能的工程师正在第n次测试着他们的飞行汽车。

亿航智能2014年在广州成立。这家公司的成立与胡华智的个人经历有着颇多关联。作为一名航模爱好者，胡华智发现市面上的无人机技术太差。亿航智能副总裁唐哲君告诉《财经》记者，胡华智的两位飞行员好友相继在飞行任务中丧生。两次事件让胡华智痛下决心，要做一款真正安全的无人机。

2014年亿航智能在广州成立。其起家产品是GHOSTDRONE系列消费类智能无人机和亿航天鹰行业应用无人机。然而飞行梦一直萦绕在胡华智脑海中，为此，亿航智能打造了亿航184自动驾驶载人飞行器。

亿航184可乘坐1名乘客，拥有8个螺旋桨、4个机臂。其净重240千克，最大载重120千克，设计升限海拔3000米，巡航速度为100千米/小时。亿航184采用了纯电动模式，最大航时25分钟，整机最大输出功率143千瓦，充电时间1小时到3小时不等。

与传统陆空两用的飞行汽车不同，亿航184并不具备路面行驶功能。那么这款产品为什么还被称为飞行汽车呢？胡华智告诉《财经》记者，飞行汽车并非一定要陆空两用。从交通系统角度来看，我们可以把天空看成三维交通网，其中的航路就是空中车道。在这些空中车道中运行的低空飞行器就是飞行汽车。

之所以不做传统的陆空两用飞行汽车，胡华智表示，主要是考虑到重量问题。任何航空器对重量特别敏感，多一点就会使经济性变得很差。如果一款航空器是陆空两用的，无论其在地面上跑或在天上飞时，总有一部分重量无法有效利用，就变成“死重”。这些死重会造成续航里程变短，还会造成其飞行性能变差。

虽然目前亿航184只能续航25分钟，但在胡华智看来效率已非常高。与汽车相比，飞行器能在空中走直线，不像汽车受制于地面交通，25分钟的续航已能让亿航184飞出40公里左右的直线距离。此外，空气阻力相较于地面摩擦力来说小很多，因此耗费能量并不多。

由于上述优势，亿航184成功捕获了迪拜方面的注意力。今年2月，亿航智能同迪拜道路与交通管理局建立合作伙伴关系，共同推动将亿航184自动驾驶载人飞行器引入迪拜世界最智慧城市交通运输系统。

迪拜道路与交通管理局总经理兼董事会主席Mattar Al Tayer表示，亿航184已在迪拜民用航空管理局指定的飞行场地进行数次全自动飞行，并针对沙漠环境和海滨环境分别进行了试飞，完成了多项适应性航空飞行测试科目。

除了亿航智能外，还有多家无人机公司尝试制作类似的飞行汽车产品，但何时能成功上天还未可知。

国际市场群雄逐鹿

国内首辆飞行汽车由西安美联航空技术有限责任公司自主研发生产的“飞行汽车”亮相珠海航展

美欧皆有产品要推出，众企业都把商业运营时间定在了2020年至2025年间

正当国内企业热火朝天研制时，欧美等国企业已纷纷提出了自己商业化的计划时间表。其中最为著名的就是美国Terrafugia公司。

Terrafugia成立于2006年，专注于飞行汽车领域。该公司成员大都来自麻省理工大学、加州理工学院、美国宇航局、普惠、GE（NYSE：GE）、波音（NYSE：BA）等公司。在过去十年间，Terrafugia打造了一款名为Transition的飞行汽车。

Transition是一款折叠翼的两座飞行汽车。其采用燃油模式，巡航范围达400英里，巡航时速为100英里，最高可飞1万英尺。其更是能在1分钟内切换飞行和汽车模式。此产品于2009年制造成功并进行飞行，2012年进行了迭代设计。

2016年6月，Terrafugia宣布美国联邦航空安全局批准了其申请合法飞行豁免权的请愿。美国联邦航空安全局认定Transition为轻型运动飞机，其最大起飞重量不得超过1800磅。飞行汽车合法性得到了承认。

在解决合规问题后，何时交付也颇受关注。Terrafugia方面告诉《财经》记者，公司正在进行最后的设计及合规性测试，预计在2019年进行首次交付。目前其尺寸已适合在一个标准车库或停车位停放。

除此之外，Terrafugia第二代产品正在研制当中。这款名为TF-X的飞行汽车采用旋翼模式，可使得飞行汽车垂直起降，符合目前主流趋势。Terrafugia公司创始人兼CEO卡尔·迪特里奇（Carl Dietrich）此前在接受媒體采访时表示，TF-X预计需要8年-12年的时间才可以真正实现量产销售。endprint

在创业公司Terrafugia一马当先之时，其他科技、航空及汽车巨头也纷纷加入进来。巴西航空工业公司高级副总裁兼大中华区总裁关东元告诉《财经》记者，巴西航空工业公司正在与Uber一起研发一款小型垂直起降电飞机。双方同时会共同研究探索一个称为“优步飞行车网络”的生态系统。

Uber航空工程部主管马克·摩尔（Mark Moore）表示，巴西航空工业公司在采用全电传操纵技术的飞机方面积累了丰富的认证经验，坚信其能以合理成本将全电传操纵技术应用于小型飞机。

航空巨头空客也在飞行汽车领域进行探索。其位于硅谷的A-cubed部门正在组装一款单座、电动、自动驾驶的飞行汽车，该款飞行汽车被称为“Vahana”。其原型机单次充满电后，可飞40英里左右。

Vahana项目主管Zach Lovering在接受媒体采访时表示，重量约为1600磅的Vahana原型机将按照轻型飞机类別申请美国联邦航空安全局的适航认证，预计认证流程大约需要三年。

另一边汽车巨头丰田汽车（NYSE：TM）则资助了初创团队Cartivator进行飞行汽车研制。Cartivator负责人Tsubasa Nakamura在接受媒体采访时表示，名为SkyDrive的飞行汽车仍处于研发早期，但该团队依旧计划于2018年底进行第一次载人试飞。

SkyDrive已于今年6月向公众展示。丰田汽车计划在2020年东京奥运会开幕式上用该款飞机点燃圣火。

除此之外，近日，腾讯控股（00700.HK）投资了德国的飞行汽车公司Lilium Aviation。腾讯公司等5家公司向Lilium Aviation提供了9000万美元的融资。该融资将用于五座电动飞行汽车研制。

根据英国《每日邮报》报道，Lilium Aviation研制的两座垂直起降电动飞机在德国上空试飞。Lilium Aviation公司称，这是世界上唯一一款能够进行垂直起降并进行喷气式飞行的电动飞机。其靠36台喷气式发动机驱动，这些发动机通过12个可移动的襟翼安装在机翼上。其最大巡航速度达每小时超过180英里，可飞行近200英里。其能够在2018年之前投入市场。

据行业杂志《Aviation Week & Space Technology》的统计，目前全球有20个不同的团队正在进行用于城市通勤市场的电动垂直起降飞机的研发工作。然而目前仍未有一款商业化飞行汽车诞生。

商业化道路如何走？

必须符合经济性和合规性两大条件

在沈海军看来，制作一款飞行汽车产品并非难事，但是如何使得这款产品具有经济性，并能符合政策法规绝非易事。

长期参与无人机投资的GGV纪源资本副总裁余俊告诉《财经》记者，让一个产品飞上天这个技术不难，但要打造整个系统绝非易事。这个系统涉及高端电子电控、材料、航空动力系统及多系统的协调整合。除此之外，其中还包括驾驶安全性、地面人和物的安全性、舒适性、是否有适航认证、飞行空域政策是否支持等。

首先要解决动力问题。若尔通用航空发展集团主席吕勇告诉《财经》记者，电动飞行汽车最大的问题在于电池。如要飞得远，就要增加电池组。而电池占据一定载重，将大大降低经济性。

沈海军亦认为，航空器不同于汽车，其本身要求越轻越好。电动飞行汽车不能像电动车一样无限增加电池，这样可能因为过重而导致飞机汽车无法起飞。

对此，胡华智表示，飞行汽车只是去替代汽车的功能。而且亿航184的目标用户人群之一是市内通勤的人。每天上下班50公里，续航20分钟-30分钟就足够了。

对于安全性外界也有颇多质疑。在城市上空飞行，气流、电线、鸟类乃至一个飘浮的塑料袋都会成为低空飞行器的杀手，那么飞行汽车如何保证其安全？胡华智表示，由于上述因素，因此多旋翼飞行汽车是近年来设计的主力。

胡华智认为。虽然多旋翼相较于固定翼、单螺旋桨等来说效率是最低的，但多旋翼飞行器是性能最好的。它抗风性好、稳定、适应能力强。此外，为应对故障，亿航184设计了众多冗余系统。供电系统、传动杆、传感器等都做了备份，因此使得亿航184不会出现单点故障就掉下来的情况。“哪怕断了一个螺旋桨，剩余的螺旋桨照样可以使得亿航184安全降落。”

除安全问题外，其占用空间问题也值得考虑。一款过大的飞行汽车不仅无法上路，更无法找到合适的停机位。因此，无论是Terrafugia还是亿航智能，所有飞行汽车设计商都将其产品控制在一辆汽车的大小。

但是，Terrafugia的Transition采用折叠翼的起飞方式，意味着其展开机翼就等同于一架小型飞机的大小。余俊表示，这种折叠翼的飞机需要特定的滑道进行起降，无法在大马路上实现。而利用多旋翼进行垂直起降可以避免升降空间的苛刻要求。

航空管制也是一个绕不开的话题。“离地半米就要进入民航和军方管理体系。”吕勇说，我国任何一台飞行器要合法必须要通过民航局审查并颁证。此外，要飞行还要申请空域。如果企业想要一个固定空域，就要向军方提出申请。申请之前你必须告诉军方，飞机编号、飞行员名字、公司名称等等。

这几年空域改革或改变上述局面。在民航局日前印发的《通用航空“十三五”发展规划》中，明确提出将低空空域从真高1000米的垂直范围提高到真高3000米以下的发展目标。而在2014年的全国低空空域管理改革工作会议上，民航局表示2015年在全国有序放开真高1000米以下空域。广东等地区已成为试点地区。

胡华智透露，亿航智能不仅做了产品，更是打造了一套系统。所有亿航184都接入指挥调度系统，所有飞行路线、操作等都由后台人员操控。该系统能完全解决空管问题。

关于适航认证，亿航智能在8月份已向中国民航局递交了新产品的型号审定申请。中国民航局也专门成立了单独的产品审定小组，目前处于建立审定标准过程中。与此同时，亿航智能获得了国际航空航天业质量管理体系认证标准AS9100C级证书。

然而对于一个载人产品，其各方面审查要求都十分高，那么飞行汽车商业化就要遥遥无期了？在余俊看来，飞行汽车可以先拿来载物，例如工业园区内运送物料、人体器官转运等等，逐渐验证产品成熟度、安全冗余系统完整性，再一步步实现载人的终极目标。

这一点与亿航智能发展不谋而合。唐哲君介绍，2016年5月，亿航智能和美国生物科技公司LungBiotechnology达成1000台定制版亿航184的采购协议。这些产品将专门用于人造器官移植的快速短途医疗运输。

对于未来，福特汽车（NYSE：F）创始人亨利·福特（Henry Ford）曾说：“记住我的话，飞行汽车就要来了，你可能会笑，但它一定会来。”endprint