多國推出飛行汽車設計,專家詳解它們走進日常生活還有哪些難題?
飛行汽車被視為未來交通的主要解決方案之一,近日多國都推出了充滿科幻色彩的飛行汽車設計,但它們的外形實在是相差甚大:有的像是會飛的汽車,有的更類似超大版的多旋翼直升機,還有的看起來乾脆就是一架飛機。 為何飛行汽車會出現這麼多種奇怪的設計? 它們距離走進日常生活還有哪些難題?
中美日同時推出三種設計
共同社稱,日本國土交通省16日已受理創新企業”SkyDrive”的申請,對該公司設計的飛行汽車安全性和環境適應性進行審查。 據稱,此類申請在日本尚屬首次,未來它將在2025年大阪·關西世博會期間投入使用。 “SkyDrive”設計的飛行汽車外形類似常見的消費級多旋翼無人機的”超級放大版”。
據《印度斯坦時報》17日報導,一家美國初創企業在迪拜航展上發佈了自己的飛行汽車設計。 它的理念是為汽車配上能快速安裝和拆卸的飛行模塊,平時以汽車狀態在地面行駛時的續航能力為150英里,安裝飛行模組後,能以220英里的時速連續飛行300英里。
而小鵬汽車生態企業小鵬匯天的飛行汽車16日也首次亮相歐洲。 據介紹,之前該公司推出的飛行汽車屬於「電動垂直起降飛行器」,而最新發佈的第六代飛行汽車才是首款「兼顧飛行和陸行」的量產型號。 按照設計,它更類似於標準汽車,能在大多數的公共道路上自由行駛;起飛時,它從車體里伸展出一對旋翼,進而提供飛行的動力。
還存在哪些技術難題
幾乎就在同一時間,中美日三國推出各自的飛行汽車設計,這足以說明飛行汽車正在加速走向現實。 但為何會出現截然不同的三種設計? 誰才代表未來的發展趨勢? 北京航空航太大學交通科學與工程學院實驗中心主任林海英教授17日接受《環球時報》採訪時表示,這也說明瞭當前飛行汽車面臨的應用瓶頸。
林海英介紹說,從外界公認的飛行汽車應用場景來看,未來它可能主要用於解決擁堵的城市交通,採用傳統滑跑起飛模式的飛行汽車可能並不符合城市使用的要求,它需要具備垂直起降的功能。 但單純依靠旋翼提供升力,在水平飛行時的效率很差,有效載荷和飛行速度都受到極大限制。 特別是當前電池能量密度相對較低,沉重的電池佔據了飛行汽車的大部分載重能力。 據稱,日本”SkyDrive”的飛行汽車只能飛行5-10分鐘,目前基本沒有實際應用能力。
美國國家發明家科學院院士王朝陽此前也對《環球時報》記者表述過類似意見。 他認為,飛行汽車需要將整個電池帶到空中,電池必須具備很高的能量密度。
林海英表示,由於當前電池技術還沒有出現突破性發展,受此瓶頸限制,飛行汽車出現的多種形式其實就是在嘗試不同的技術路線,尋找最佳折中方案。 他認為,從飛行效率的角度來說,飛行汽車在水平飛行時採用類似飛機的機翼構件佈局更為合理,依託機翼可以更高效地產生足夠的升力。 但這又涉及複雜的機翼摺疊和伸展結構。 另一種方案是像美國「魚鷹」傾斜旋轉翼飛機那樣,飛行汽車起飛后,將原先垂直推進的旋轉為水平推進,但這種設計同樣存在可靠性問題,「魚鷹」之前曾多次在這種推力轉換過程中出現設備故障而導致失事。
自動駕駛或成關鍵助力
即便還面臨不少技術難題,但外界都對飛行汽車的未來充滿熱情。 美國《商業內幕》網站16日稱,飛行汽車能靈活地穿越公路和天空,在緊急服務方面大有用武之地。 日本政府大力推進飛行汽車發展時,特意強調了它在連接偏遠地區和救災行動中的潛力。
不過林海英提醒說,除了需要克服技術障礙外,飛行汽車在應用上還面臨監管的問題。 畢竟它不僅涉及傳統的地面交通,還有低空空域的使用問題。 特別是在原本就交通繁忙的大城市裡,如何確保引入飛行汽車后的”立體交通”不會”忙中添亂”,將成為監管部門的極大挑戰。 不過他認為,隨著智慧駕駛和車路協同的技術發展,這個難題或許有望換個思路得以解決。 原本駕駛飛行器需要考取飛行駕照,顯然將極大限制飛行汽車的普及。 林海英表示,如果未來的飛行汽車採用自動駕駛模式,由城市交通管控中心進行集中管理,乘客上車后只需要確認目的地就不再需要干預行駛過程,不但降低了飛行汽車的使用門檻,而且還更為安全。
據介紹,小鵬匯天的飛行汽車也在朝著自動駕駛方向努力。 通過駕駛輔助,它幫助使用者安全實現起飛、飛行、降落,甚至還在開發一套軟硬體結合系統,可以有效評估駕駛員過往駕駛行為,適時解鎖飛行功能。