學汽(qi)車(che)安全(quan)與(yu)節能國家(jia)重點實驗(yan)室(shi)常務副主任、教授(shou)張(zhang)(zhang)揚軍（右）與(yu)北京瑋航科技(ji)公司(si)聯合創始人兼CEO張(zhang)(zhang)磊(lei)正在進行技(ji)術研討。

“拿出(chu)車(che)鑰(yao)匙，遠程遙控打開車(che)門，坐進(jin)車(che)內啟動車(che)輛，此(ci)時(shi)汽(qi)車(che)兩側彈出(chu)兩個機翼(yi)，隨(sui)著懸(xuan)掛(gua)在兩側的(de)發動機緩緩啟動，汽(qi)車(che)搖(yao)身一(yi)變成為小型(xing)飛機，從(cong)地面快(kuai)速駛向(xiang)天空……”

曾幾何時，“會飛的汽車”是許(xu)多科幻(huan)電影和動畫片中(zhong)的(de)(de)(de)常客，憑借靈活的(de)(de)(de)起(qi)降(jiang)和強(qiang)勁的(de)(de)(de)動力，飛行汽車總是能夠(gou)幫助主(zhu)角化(hua)險為夷，完成各類高難度任(ren)務。如今，隨著科技(ji)的(de)(de)(de)飛速(su)發展，“會飛的(de)(de)(de)汽車”也從電影銀幕(mu)中(zhong)逐漸走進了現實(shi)世界，成為不少科技(ji)公司發力的(de)(de)(de)新(xin)風口(kou)。

6月28日(ri)，斯洛(luo)(luo)伐克(ke)Klein Vision公司研制(zhi)的(de)雙模式AirCar飛行汽車(che)，從斯洛(luo)(luo)伐克(ke)的(de)尼特拉機場(chang)飛往布拉迪斯拉機場(chang)，飛行時長達35分鐘，“飛行汽車(che)”再次成功試飛，引發了(le)人們(men)的(de)關注。

有分(fen)析指出，這次飛行開啟(qi)了雙重運輸(shu)工(gong)具的(de)新時代，它(ta)開辟了一個新的(de)運輸(shu)類(lei)別(bie)，將原本屬于汽(qi)車的(de)自由(you)還給(gei)了個人(ren)。

“日益擁堵的(de)(de)(de)城市道路和時長混亂(luan)的(de)(de)(de)交通情況，讓(rang)汽車(che)的(de)(de)(de)通行(xing)(xing)效率大打折扣。”威爾森分析師徐宏直(zhi)言，“在(zai)這種情況下，地面(mian)交通從路面(mian)向(xiang)上(shang)和下進行(xing)(xing)延伸(shen)輻射(she)，將(jiang)成為發展趨勢(shi)，向(xiang)下就是地鐵，向(xiang)上(shang)則是飛(fei)行(xing)(xing)汽車(che)。”

正如徐(xu)宏所言，“如果說汽(qi)車‘新四(si)化’決定著(zhu)未來(lai)10年的(de)出(chu)行(xing)方向，那(nei)么可能(neng)在今后(hou)的(de)30年甚至(zhi)更(geng)久，飛行(xing)汽(qi)車都將成為出(chu)行(xing)領域熱門的(de)發(fa)展風口。”

“空中交通時代”離我們還有多遠

“過(guo)去100多(duo)年間對于飛(fei)行(xing)汽車(che)(che)(che)實(shi)踐探索，主要發(fa)生在(zai)(zai)美國(guo)，人(ren)們通過(guo)汽車(che)(che)(che)與(yu)飛(fei)機(ji)的(de)(de)結合，設計同時具備地(di)面行(xing)駛和空(kong)中(zhong)飛(fei)行(xing)功能(neng)的(de)(de)飛(fei)行(xing)汽車(che)(che)(che)。盡管有陸空(kong)兩棲功能(neng)的(de)(de)飛(fei)行(xing)汽車(che)(che)(che)目前(qian)還(huan)難(nan)以融入地(di)面交通運輸體系，但隨(sui)著(zhu)技術和產(chan)品的(de)(de)發(fa)展，應可在(zai)(zai)應急救援(yuan)和國(guo)防(fang)軍事等領域作(zuo)出重要貢獻。” 清華大(da)學汽車(che)(che)(che)安全(quan)與(yu)節(jie)能(neng)國(guo)家重點實(shi)驗室常(chang)務(wu)副主任、教授張揚軍在(zai)(zai)飛(fei)行(xing)汽車(che)(che)(che)研究發(fa)展與(yu)關鍵(jian)技術的(de)(de)論文(wen)中(zhong)指出。

隨著(zhu)城(cheng)市空(kong)中交(jiao)通(tong)(tong)(tong)概(gai)念的(de)興起(qi)，飛行汽車概(gai)念的(de)內涵拓展為(wei)用(yong)(yong)于解決(jue)城(cheng)市交(jiao)通(tong)(tong)(tong)擁堵問題、或(huo)用(yong)(yong)于城(cheng)市空(kong)中交(jiao)通(tong)(tong)(tong)的(de)運載(zai)工具。“我們現在常說的(de)飛行汽車，為(wei)僅具有空(kong)中飛行功(gong)能的(de)電動垂直(zhi)起(qi)降飛行器，已經成為(wei)世界各國重點布局的(de)領域。”張揚軍表示(shi)。

事(shi)實(shi)上(shang)，在各國(guo)的(de)利好政策(ce)刺激之下，市(shi)場需求也在同步增長(chang)。飛行(xing)汽車已經由最初個人夢(meng)想家的(de)小范圍實(shi)踐，發展為資本市(shi)場和新興科技公司關注的(de)熱(re)點，正進入一個新的(de)階段。

羅蘭貝格在2018年(nian)11月發布的“城市空(kong)中(zhong)(zhong)(zhong)交(jiao)通(tong)——一種新(xin)型交(jiao)通(tong)方式的興起”研(yan)究報告(gao)中(zhong)(zhong)(zhong)，預(yu)(yu)測(ce)到(dao)2025年(nian)，將有3000架飛行(xing)汽車(che)(che)(che)投入使用，隨后呈(cheng)指數級增長(chang)；預(yu)(yu)測(ce)到(dao)2050年(nian)，全(quan)球范圍內(nei)將有近10萬(wan)架飛行(xing)汽車(che)(che)(che)用作空(kong)中(zhong)(zhong)(zhong)出租車(che)(che)(che)、機場(chang)班車(che)(che)(che)和(he)城際航班服務。

而(er)摩根士丹(dan)利也發布藍皮書，估算(suan)2040年全球(qiu)城市空中交(jiao)通的產(chan)業規(gui)模(mo)將(jiang)達(da)到1.5萬億美元。

作為面(mian)向(xiang)城(cheng)市(shi)空中交通(tong)和未來出行(xing)的(de)新型交通(tong)工(gong)具(ju)，飛行(xing)汽(qi)車(che)(che)正日益(yi)受到航(hang)(hang)空和汽(qi)車(che)(che)領域的(de)重視，成為航(hang)(hang)空與(yu)汽(qi)車(che)(che)技術與(yu)產業跨界融合的(de)重要發(fa)展趨勢。

“突出飛(fei)行(xing)模式優勢、具有垂直起降功能的(de)電(dian)動飛(fei)行(xing)汽(qi)車(che)，已(yi)成(cheng)為當(dang)今國(guo)內外飛(fei)行(xing)汽(qi)車(che)研發的(de)主流。波音、空(kong)(kong)客、貝爾、巴西航(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)、中航(hang)(hang)(hang)工(gong)業等傳統航(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)企業巨(ju)頭均已(yi)布局電(dian)動飛(fei)行(xing)汽(qi)車(che)的(de)研發。電(dian)動汽(qi)車(che)的(de)發展，為電(dian)動航(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)奠定了較好(hao)的(de)技(ji)術與產業基(ji)礎。”張(zhang)揚軍介紹說(shuo)

有分析指出，飛行(xing)汽(qi)車亦被認(ren)為是汽(qi)車技術電動化、智能化之后的(de)必然發展，目前，吉利(li)、奧迪(di)、現代、豐田、特斯拉等(deng)汽(qi)車企業(ye)也都紛紛加入飛行(xing)汽(qi)車研發的(de)行(xing)列。

事實(shi)上，飛行汽(qi)車的發展，不僅會(hui)(hui)給人類帶來一(yi)個更加美好(hao)的智慧出行時代，更會(hui)(hui)對(dui)未(wei)來社會(hui)(hui)、經濟、安全和環境等方(fang)面產生重大(da)影(ying)響。

以(yi)旅游(you)(you)觀光領域為例(li)，飛(fei)行(xing)汽(qi)(qi)車(che)可以(yi)在(zai)景區、游(you)(you)樂(le)園(yuan)旅游(you)(you)景點(dian)等(deng)指(zhi)定地點(dian)提(ti)供空中旅游(you)(you)服務，游(you)(you)客搭乘(cheng)飛(fei)行(xing)汽(qi)(qi)車(che)，可以(yi)通過一種新(xin)的視角游(you)(you)覽以(yi)前(qian)難以(yi)到(dao)達或者無法到(dao)達的地區，比如深谷、高峰、叢林(lin)、荒島、瀑布等(deng)。

據了解，除了載(zai)人出行(xing)，飛行(xing)汽車近期更可(ke)能的落地場景就(jiu)是(shi)運(yun)物(wu)(wu)，特別是(shi)在地面交(jiao)通不便的地域，比如(ru)距離(li)不太遠的離(li)岸島嶼，山區(qu)(qu)地區(qu)(qu)等沒有陸地交(jiao)通條件或者地面交(jiao)通基礎(chu)設施不佳(jia)的區(qu)(qu)域，通過飛行(xing)汽車實現物(wu)(wu)流運(yun)輸是(shi)有明顯優勢的。

“目前國內(nei)上(shang)海金山地區(qu)就在進(jin)行這(zhe)類海上(shang)空(kong)域范(fan)圍內(nei)智能空(kong)中物流的示范(fan)運(yun)營工作，一個場(chang)景就是將離岸海島的優質水產(chan)品快(kuai)速運(yun)抵(di)金山區(qu)，再通(tong)過陸運(yun)抵(di)達(da)城區(qu)。”張揚(yang)軍說。

如何搶占產業發展新風口

毫無疑問(wen)，飛行汽(qi)車(che)作為(wei)面向(xiang)城市空中(zhong)交通和未來(lai)智慧(hui)(hui)出(chu)行的新(xin)型交通工具(ju)，將給(gei)人們(men)帶(dai)來(lai)一個更加美(mei)好(hao)的智慧(hui)(hui)出(chu)行時代(dai)，也將在出(chu)行行業重新(xin)掀起(qi)一輪市場洗牌。

“對(dui)于(yu)任何(he)新(xin)型領(ling)域而言，‘先到(dao)者’都(dou)具(ju)有一(yi)定的(de)天然優(you)勢(shi)，這種優(you)勢(shi)起初是(shi)技術上的(de)，隨(sui)后會轉化到(dao)產(chan)品和(he)市場中(zhong)，最(zui)終轉化為大量的(de)訂單和(he)良好的(de)市場口碑，因此，如何(he)搶占飛行(xing)汽車(che)這個產(chan)業發展(zhan)新(xin)風口，是(shi)當下最(zui)要緊的(de)問題。”徐宏分析道。

而張磊就是與時(shi)間賽跑(pao)，搶占飛行(xing)汽車風口隊伍(wu)中的一員。作為(wei)北京(jing)瑋(wei)航(hang)科技公司的聯合創始人兼CEO，張磊從2016年(nian)起，就將目光瞄準在(zai)了(le)飛行(xing)汽車的領域。

“我(wo)本科和研究生都(dou)是在(zai)清(qing)華大學(xue)(xue)汽(qi)車(che)(che)工(gong)程系讀的(de)(de)(de)，當時通(tong)(tong)過與課題組(zu)老師和同(tong)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)交流討論，結(jie)合對于市場(chang)發展趨(qu)勢(shi)的(de)(de)(de)研判和消費(fei)者需求的(de)(de)(de)分析，我(wo)們預測未(wei)來交通(tong)(tong)領域的(de)(de)(de)發展會從(cong)面向(xiang)地面交通(tong)(tong)的(de)(de)(de)電動智(zhi)能汽(qi)車(che)(che)時代，最(zui)終走向(xiang)實現立體出行(xing)的(de)(de)(de)飛行(xing)汽(qi)車(che)(che)時代，這也讓我(wo)與飛行(xing)汽(qi)車(che)(che)結(jie)緣。”

然而當時在國(guo)內，研發飛(fei)行汽車相關技(ji)術的(de)(de)企(qi)業和(he)科研機構少(shao)之又少(shao)，沒有前(qian)人的(de)(de)經(jing)驗可以(yi)借鑒就只能在未知中(zhong)摸索(suo)前(qian)進，為了能夠(gou)確定發展的(de)(de)方向，張磊(lei)查閱尋找了很多國(guo)外(wai)關于飛(fei)行汽車的(de)(de)資料，經(jing)過近(jin)一年的(de)(de)學習研究，張磊(lei)有了較為清(qing)晰的(de)(de)認知和(he)理解。

“飛行(xing)汽(qi)車作為新(xin)生事(shi)物(wu)，實現(xian)從0到(dao)(dao)1的(de)(de)突破，讓飛行(xing)汽(qi)車飛起來是當前各個企業關注的(de)(de)焦點(dian)，而我們(men)認為從無(wu)到(dao)(dao)有(you)之(zhi)后，從有(you)到(dao)(dao)優才是未(wei)來產(chan)品競(jing)爭的(de)(de)核心”張磊分(fen)析說，“載(zai)得多、飛得遠、噪聲低(di)，這三點(dian)將成為未(wei)來衡量飛行(xing)汽(qi)車優不優的(de)(de)關鍵因(yin)素，動力推(tui)進系統則是關鍵卡脖子(zi)技術。”

張磊直言，“目前(qian)在測試(shi)的(de)飛(fei)(fei)行(xing)汽(qi)車(che)基本都采用旋(xuan)翼推進方式，旋(xuan)翼推進基本解決了飛(fei)(fei)行(xing)汽(qi)車(che)從0到(dao)1飛(fei)(fei)起來的(de)問題，而涵道風扇具有(you)尺寸小、推力(li)大、噪聲低、安全性(xing)好的(de)優勢，是更加適合城(cheng)市(shi)立體(ti)交(jiao)通應用場景的(de)推進方式，是讓飛(fei)(fei)行(xing)汽(qi)車(che)從有(you)到(dao)優的(de)推進方式。”

為了(le)(le)解決“優”這一(yi)(yi)關鍵問題，張磊(lei)和同事(shi)們將目(mu)光鎖定在了(le)(le)研發大(da)推(tui)力(li)、高(gao)效率、低噪(zao)聲的電(dian)動涵(han)道風(feng)扇(shan)推(tui)進技術(shu)上。據(ju)張磊(lei)介紹，瑋航科(ke)技圍繞電(dian)動涵(han)道風(feng)扇(shan)智能(neng)推(tui)進技術(shu)進行(xing)系(xi)統研究并建立(li)(li)了(le)(le)核心技術(shu)門檻(jian)。建立(li)(li)了(le)(le)高(gao)通(tong)流(liu)涵(han)道風(feng)扇(shan)設計(ji)理論與方法(fa)，提(ti)(ti)出了(le)(le)涵(han)道風(feng)扇(shan)電(dian)機一(yi)(yi)體化(hua)(hua)耦合設計(ji)模型，以及在地面效應影響下提(ti)(ti)高(gao)飛(fei)行(xing)汽車安全起(qi)降能(neng)力(li)的智能(neng)控制策(ce)略，相較于旋翼飛(fei)行(xing)汽車，涵(han)道風(feng)扇(shan)飛(fei)行(xing)汽車在垂直起(qi)降的過(guo)程中更(geng)加安全，與此同時，在風(feng)扇(shan)電(dian)機一(yi)(yi)體化(hua)(hua)設計(ji)的加持下，涵(han)道風(feng)扇(shan)推(tui)進系(xi)統解決了(le)(le)電(dian)機重量(liang)大(da)的問題，進一(yi)(yi)步提(ti)(ti)升了(le)(le)續航和飛(fei)行(xing)的效率。

然(ran)而想要進行技術(shu)創(chuang)新，絕非一件容易的事，張磊和同事們在涵道風扇技術(shu)的研(yan)發過程中也曾遇到(dao)過不少的難題。

“比如如何解決涵道(dao)風(feng)扇適用的電(dian)機(ji)重(zhong)量(liang)較大這一技術問題(ti)，國際上就(jiu)沒有可借鑒(jian)的經驗，就(jiu)是(shi)我們跳出常規(gui)思(si)維，獨(du)立自主(zhu)解決的。涵道(dao)風(feng)扇低速大扭矩特性使得常規(gui)選型匹配得到的電(dian)機(ji)重(zhong)量(liang)很(hen)大，這就(jiu)削弱了(le)涵道(dao)風(feng)扇相較于(yu)旋翼技術的優勢(shi)，減重(zhong)的問題(ti)困擾了(le)我們很(hen)久。后(hou)來我們將(jiang)風(feng)扇和電(dian)機(ji)統(tong)籌進行考(kao)慮，通(tong)過耦合設(she)計、協同優化的方法(fa)，最終(zhong)為解決了(le)這一難題(ti)指明了(le)技術路徑。”張(zhang)磊回(hui)憶(yi)說。

張磊告訴記者，盡管自主研(yan)發和(he)探(tan)索的(de)過程(cheng)有時候很艱難，但是同樣非常鍛(duan)煉人：“在研(yan)究的(de)過程(cheng)中，我們大膽(dan)打破(po)學科邊界，頭腦風暴提出各種創意(yi)，這些成(cheng)果是我們未來研(yan)發的(de)寶貴(gui)財富。”

也正是憑借鍥(qie)而不舍的(de)(de)精神和大膽求(qiu)證的(de)(de)態(tai)度，張磊和同事們(men)在飛行汽車(che)的(de)(de)關鍵技術和場(chang)景開拓方(fang)面取(qu)得了很大的(de)(de)進展。“今年(nian)年(nian)底左右，我們(men)針對特定場(chang)景的(de)(de)600公斤級全尺(chi)寸飛行平臺將會進行飛行測試，順利的(de)(de)話明(ming)年(nian)會開始產業化落地，逐漸(jian)進入大家的(de)(de)生活。”張磊說。

“發展飛行汽車，突破(po)關鍵(jian)技術瓶頸(jing)，不(bu)僅可為發展城市空(kong)中交(jiao)通(tong)奠定技術和平(ping)臺基礎，還將有(you)效(xiao)促進(jin)動力電池(chi)、燃料電池(chi)、新(xin)型(xing)輕量化材料和智能(neng)駕(jia)駛等產業鏈的技術突破(po)與創新(xin)，增強(qiang)新(xin)一輪(lun)科(ke)技革命和產業變革引領能(neng)力，對我國實現交(jiao)通(tong)強(qiang)國目標特別是發展電動航空(kong)戰(zhan)略(lve)新(xin)興產業具有(you)重要的戰(zhan)略(lve)意(yi)義。”徐宏直言。

張揚軍則(ze)建(jian)議構建(jian)汽車(che)與航空跨界融(rong)合的飛行汽車(che)技術創新體系(xi)，以及推(tui)動(dong)飛行汽車(che)在城(cheng)市空中交通和應(ying)急救援等領(ling)域的示范應(ying)用，以此作為我國發展近期飛行汽車(che)的突破口(kou)和重點任(ren)務。

“我推測地面汽車(che)交通在2030年左右跨入(ru)智(zhi)(zhi)能汽車(che)時(shi)代(dai)后(hou)，將開啟(qi)與城市智(zhi)(zhi)能空中交通的融(rong)合(he)過程。”張(zhang)揚軍對記者說(shuo)，“預(yu)計到2050年左右，飛(fei)行汽車(che)的發展將從公共(gong)交通領域(yu)進入(ru)私人交通領域(yu)，陸空兩棲的智(zhi)(zhi)能飛(fei)行汽車(che)將開啟(qi)大(da)眾化應用，人類將迎來(lai)地面智(zhi)(zhi)能交通與城市空中交通融(rong)為一體的未來(lai)智(zhi)(zhi)慧出行時(shi)代(dai)。”