飞行汽车：未来“新”出行

　　比天空更广阔的，是人类对飞行的无尽向往。自飞机和汽车在一百多年前问世以来，人们便不断尝试将这两者融合，让汽车插上翅膀，实现大众飞行的梦想。传统机械时代的飞行汽车，结构复杂且使用场景受限，主要停留在飞行梦想家的小范围探索中。进入21世纪，随着电动化和智能化技术的蓬勃发展，飞机与汽车的结合再次成为可能，飞行汽车作为未来立体交通的运载工具，不仅激发了人们对大众化飞行及立体出行的无限想象，更成为航空、汽车两大领域，乃至资本市场、新兴科技公司和社会大众的共同焦点。
    什么是飞行汽车
　　飞行汽车的概念随着技术的演进而不断变化。在传统机械汽车和航空时代，飞行汽车被定义为具有飞行功能的陆空两栖汽车。而在电动智能汽车和航空技术日新月异的今天，飞行汽车的内涵已扩展到面向低空大众化出行的交通工具，这既包括具备飞行功能的汽车，也涵盖了仅具飞行功能、专为低空出行设计的电动垂直起降飞行器（eVTOL），且eVTOL已成为当前飞行汽车开发的主流趋势。
　　广义上，eVTOL被通俗地称为飞行汽车，从飞行器（Aerocraft）转变为飞行车（Aerocar），这标志着eVTOL将如同地面汽车一样，成为具有大众化属性的新型交通工具，预示着航空器大众化的重大历史机遇。
　　飞行汽车发展的战略意义
　　飞行汽车的出现，将道路从地面拓展至低空，预示着城市及乡村空中交通新时代的到来，引领着第三次大众化交通革命。它使低空空域这片尚未开发的“富矿”成为新的经济增长点，开启了低空数字经济和产业发展的新纪元，成为低空经济发展的战略方向。
　　一是开启低空交通新时代。飞行汽车将低空交通与地面交通有效整合，构建出路空协同的立体交通体系，开启了电动智能低空交通的新时代。这一体系不仅有助于解决城市地面交通拥堵问题，还能显著降低大山、沙漠、边疆和河网等地形的交通基建成本，为乡村振兴和西部大开发战略注入新动力。
　　随着技术的进步，电动化、智能化的低空交通与地面交通将逐渐融合发展。当前，飞行汽车的技术和应用主要聚焦于电动垂直起降功能，未来，这一技术有望在电动智能汽车上得到应用，成为其立体化发展的必然趋势，继车轮化马车、机动化汽车之后，引发第三次大众化交通革命，让人类重新实现汽车“飞”起来的梦想。
　　二是引领低空经济新纪元。在全球经济格局中，地面资源的承载压力日益加剧，经济发展重心正逐步从地面向低空转移。低空经济，作为电动化、智能化、大众化低空飞行活动牵引的综合经济形态，已成为世界主要经济体竞相角逐的新战场。
　　低空经济的主要载体包括无人机和飞行汽车。目前，无人机在低空经济中占据主导地位，消费级无人机已从单纯的休闲娱乐工具向工业级应用转型，如电力巡检、农林植保等领域，展现出强大的经济拉动力。而低空载物、载人运输的交通级飞行汽车，是电动化、智能化技术体系下实体经济与数字经济的完美结合，将引领低空经济进入新纪元，成为低空经济发展的新热点和战略方向。
　　消费级无人机、工业级无人机和交通级飞行汽车对低空经济的贡献，分别类似于自行车、摩托车和汽车对地面经济的拉动作用。随着飞行汽车的快速发展，低空经济有望从百亿级跃升至万亿级以上，成为经济发展的新引擎。
　　飞行汽车发展面临的问题与挑战
　　飞行汽车作为未来交通的重要发展方向，虽然承载着人们对便捷、高效出行的美好愿景，但其发展之路却布满了荆棘。技术安全、高成本、空域管理、社会接受度以及基础设施建设等方面的挑战，如同一道道难关，横亘在飞行汽车普及的道路上。
　　首先，技术难度大是首要问题，尽管电动智能汽车为飞行汽车的发展奠定了良好的电动化与智能化技术基础及产业链支撑，但将车规级技术提升至航规级标准仍需克服巨大的技术障碍。其次，商业逻辑闭环难也是一大难题，飞行汽车的适航取证周期长，且受到价格、安全性和便利性等多重因素制约，市场接受度有限，导致相关低空装备制造和飞行运营等商业逻辑难以形成闭环。最后，基础设施与监管滞后也是飞行汽车发展面临的重要问题，所需的设施网、空联网、航路网和服务网等低空支撑网络尚处于发展初期，且技术标准和规范尚未统一完善，航空法规和服务监管体系也需进一步适应飞行汽车的发展需求。
　　同时，飞行汽车的发展还面临着三大挑战。一是运行安全。飞行汽车作为新型电动智能航空器，其适航性直接关系到能否顺利起飞，电安全、热安全以及智能驾驶安全问题等对于航空适航安全而言都是全新的挑战领域，此外，多旋翼推进方式所带来的人机交互旋转件防护等问题也将直接影响其运行安全性。二是载荷与航程。作为低空交通运载工具，飞行汽车的载荷和航程远小于固定翼飞行器，当前主流电动汽车的动力电池用于飞行汽车时续航时间有限，这是飞行汽车走向实用化必须攻克的关键难题。三是无人驾驶。低空交通的高效管理和飞行汽车的大众化普及要求飞行汽车具备智能无人驾驶能力，但在复杂气象条件和高密度飞行环境下，飞行汽车智能无人驾驶技术面临巨大挑战。在遇到不确定情况、错误，或突发状况、系统故障时，飞行汽车无法像地面汽车那样迅速停靠避险，因此必须提供短期恢复模式，以确保安全降落和停靠。
　　飞行汽车发展的关键技术
　　飞行汽车发展的关键技术主要包括动力技术、平台技术和交通技术。动力技术作为决定飞行汽车载荷航程和安全性的核心技术，目前主要依赖于电动化新能源动力，但存在载荷小、航程短以及车规级新能源动力产品难以满足航规级安全性要求等问题。高功率密度、高效率、高智能的航规级电动化新能源动力成为该领域的研究重点和主要发展方向。平台技术则决定飞行汽车的使用性能和安全性，目前主要为多旋翼推进垂直起降飞行平台，存在噪声大、安全性差和紧凑性差等问题。而多涵道推进垂直起降平台虽然具有噪声低、安全性好和紧凑性高的特点，但尚未规模化应用。多涵道推进、轻质结构、陆空相容的垂直起降飞行平台是未来平台技术的研究重点和主要发展方向。交通技术则是决定飞行汽车运行发展和安全性的另一核心技术，其核心是空中飞行控制技术。目前，飞行汽车的飞行控制主要为遥控设备和自备程序的飞行控制，难以满足实用的智能无人驾驶飞控技术要求，因此，智能无人驾驶、路空一体、云网融合的立体化智慧交通技术成为该领域的研究重点和主要发展方向。
　　展望未来，飞行汽车的发展将经历三个阶段。预计到2025年左右，进入飞行汽车1.0发展阶段，载物eVTOL飞行汽车开始商业化应用，载人eVTOL飞行汽车则在特定场景下开始示范应用，逐渐开启低空交通新时代。预计到2035年左右，进入飞行汽车2.0发展阶段，载物载人eVTOL飞行汽车开始规模化应用，成为低空交通出行的主要运载工具。预计到2050年左右，进入飞行汽车3.0发展阶段，eVTOL飞行汽车和陆空两栖飞行汽车将实现大众化应用，电动智能汽车将实现立体化发展，构建起三维立体智慧交通体系，让人类的飞行梦想触手可及。
　　（作者系清华大学车辆与运载学院教授、飞行汽车动力研究中心主任）