3月27日，工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部、財政部、中國民用航空局印發(fā)《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實施方案（2024-2030年）》

其中提出，加快提升通用航空裝備技術(shù)水平，提高通用航空裝備可靠性、經(jīng)濟(jì)性及先進(jìn)性。推進(jìn)大中型固定翼飛機(jī)、高原型直升機(jī)，以及無人機(jī)等適航取證并投入運(yùn)營，實現(xiàn)全域應(yīng)急救援能力覆蓋。支持加快支線物流、末端配送無人機(jī)研制生產(chǎn)并投入運(yùn)營。

支持智慧空中出行（SAM）裝備發(fā)展，推進(jìn)電動垂直起降航空器（eVTOL）等一批新型消費(fèi)通用航空裝備適航取證。

鼓勵飛行汽車技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品驗證及商業(yè)化應(yīng)用場景探索。針對農(nóng)林作業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)等應(yīng)用需求，不斷提升產(chǎn)品競爭力和市場適應(yīng)性。

隨著電池技術(shù)的進(jìn)步和電動航空領(lǐng)域的快速發(fā)展，飛行汽車也在逐漸成為一大趨勢。高能量密度電池、高效電驅(qū)動系統(tǒng)、快速充電技術(shù)的不斷突破也將提升飛行汽車的續(xù)航能力和使用便利性。

目前飛行汽車產(chǎn)業(yè)正處于技術(shù)突破、市場蓄勢待發(fā)、政策積極引導(dǎo)的快速發(fā)展階段。本次筆者就飛行汽車的技術(shù)要求、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、如何供電等方面來聊一聊不足之處還望大家指正。

飛行汽車是什么

飛行汽車，又名空中汽車或陸空兩用車，是一種創(chuàng)新的跨界交通工具，它融合了傳統(tǒng)汽車和飛機(jī)兩種運(yùn)輸工具的功能，當(dāng)然這是最初的理解，目前來看其本質(zhì)還是一種電動垂直起降航空器，未來使用場景誰都沒法定義，但是會接近于我們對汽車的定義。

這種交通工具的目的是通過技術(shù)創(chuàng)新打破傳統(tǒng)的二維地面交通限制，實現(xiàn)三維空間內(nèi)的高效、靈活出行。為日益嚴(yán)重的地面交通擁堵問題，提供更為靈活高效的出行方案，特別是在城市間的快速移動和緊急救援等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價值。

飛行汽車是對傳統(tǒng)交通方式的一種革命性顛覆，然而，要真正實現(xiàn)飛行汽車的廣泛應(yīng)用，還需要在技術(shù)、法規(guī)、社會接受度等多個維度上取得重大突破。

目前的飛行汽車分為分體式飛行汽車和一體式飛行汽車。

分體式飛行汽車是將飛行器與地面行駛汽車進(jìn)行了模塊化設(shè)計，使其能夠獨(dú)立運(yùn)作又能相互結(jié)合。

由兩大部分構(gòu)成，一是專門用于地面行駛的陸行體，通常擁有完整的汽車結(jié)構(gòu)，包括底盤、車輪、驅(qū)動系統(tǒng)等；二是可分離的飛行模塊，具備垂直起降（VTOL）能力和空中飛行所需的螺旋槳、電機(jī)、涵道風(fēng)扇等飛行組件。

◎在技術(shù)層面，分體式飛行汽車采用了先進(jìn)的航空與汽車工程技術(shù)，如自動共享底盤、增程式電力系統(tǒng)、后輪轉(zhuǎn)向功能、6軸6槳構(gòu)型、可反轉(zhuǎn)涵道等高科技配置，確保了其在地面和空中的穩(wěn)定性和安全性。

一體式的飛行汽車是一種融合了汽車和飛機(jī)特性的交通工具，它的設(shè)計目標(biāo)是無需拆卸或更換任何主要部件即可在道路上行駛和空中飛行。

這種飛行汽車的設(shè)計理念是將飛行器的翅膀、推進(jìn)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)整合入汽車結(jié)構(gòu)中，使其能夠在不改變自身形態(tài)的情況下完成陸地和空中模式的切換。

一體式飛行汽車的關(guān)鍵特征是可折疊或可伸縮的飛行組件，為了便于在道路上行駛，飛行汽車的翅膀、螺旋槳或涵道風(fēng)扇等飛行元件通常采用可折疊或可伸縮設(shè)計，降落后能夠迅速收納至車身內(nèi)，不影響路面行駛。

為了滿足陸空兩種模式的運(yùn)行需求，一體式飛行汽車通常采用電動或混動動力系統(tǒng)，既可以為汽車輪胎提供驅(qū)動力，也能為飛行組件提供升力和推進(jìn)力。

◎在技術(shù)層面，一體式飛行汽車的挑戰(zhàn)不小，需要集合汽車工程、航空工程、材料科學(xué)、信息技術(shù)等多個領(lǐng)域的尖端技術(shù)，目前來看商業(yè)化落地很難。

飛行汽車結(jié)構(gòu)

一體式飛行汽車車體的結(jié)構(gòu)的設(shè)計比較復(fù)雜，既要滿足機(jī)翼的安裝，又要滿足汽車底盤、門檻梁、頂蓋總成等系統(tǒng)部件安裝和連接，既需要滿足飛行工況各種載荷，也要滿足陸行工況下的各種載荷要求。

要能在地面道路上作為常規(guī)車輛行駛，當(dāng)需要飛行時，通過伸展或轉(zhuǎn)換其飛行組件（如旋翼、涵道風(fēng)扇或固定翼），切換到空中飛行模式。目前來看一體式飛行汽車還是有不小的難關(guān)要攻克的，具體結(jié)構(gòu)我們暫表不談。

分體式飛行汽車的結(jié)構(gòu)，上述我們也有講過分體式飛行汽車有飛行模塊和陸行模塊，除了這兩個模塊外，還需要有共享組件和系統(tǒng)以及組合與分離機(jī)制。

◎陸行模塊的主要功能其實是充當(dāng)飛行模塊的運(yùn)輸工具和充電站，另外還要設(shè)置專用的機(jī)械或電子接口，用于與飛行模塊對接，實現(xiàn)兩部分的物理連接與數(shù)據(jù)通信。

◎飛行模塊的結(jié)構(gòu)大致包括機(jī)翼、尾翼、機(jī)身骨架等結(jié)構(gòu)，設(shè)計要符合空氣動力學(xué)要求，提供飛行時的升力、穩(wěn)定性和操縱性。

◎還有起落架用于起飛、降落時支撐飛行器，通常設(shè)計為可收放式，以減小飛行時的阻力。

◎飛行控制系統(tǒng)也是不可缺少的，包括飛行計算機(jī)、自動駕駛儀、傳感器（如GPS、氣壓計、陀螺儀、磁力計等），實現(xiàn)飛行姿態(tài)控制、導(dǎo)航與自動駕駛功能。

◎最關(guān)鍵的當(dāng)屬動力推進(jìn)系統(tǒng)了，可以是螺旋槳、涵道風(fēng)扇、電動或燃油發(fā)動機(jī)等，為飛行提供推力。電動飛行汽車可能配備多個電動機(jī)和旋翼，實現(xiàn)垂直起降（VTOL）能力。

這里就不得不提現(xiàn)在大火的電動垂直起降飛行器(eVTOL)。大部分分體式飛行汽車的飛行模塊都是用的eVTOL。因為eVTOL的設(shè)計理念與分體式飛行汽車的需求十分契合（垂直起降、較小的起降場地需求、操作簡便性等），所以飛行模塊中常常采用eVTOL技術(shù)。

eVTOL飛行器完全依賴電力驅(qū)動，通常配備多組電動機(jī)和旋翼或風(fēng)扇、涵道，這些旋翼可以是分布式設(shè)計如多旋翼無人機(jī)式布局或集中式設(shè)計如傾轉(zhuǎn)旋翼、涵道風(fēng)扇，用于提供垂直起降和懸停所需的升力，以及平飛時的前進(jìn)推力。

與傳統(tǒng)固定翼飛機(jī)需要跑道滑行起降不同，eVTOL飛行器能夠?qū)崿F(xiàn)原地垂直起降，大大減少了對機(jī)場設(shè)施的依賴，適用于城市中心、樓頂停機(jī)坪、小型開放場地等多元環(huán)境。

部分eVTOL設(shè)計允許旋翼在飛行過程中進(jìn)行角度調(diào)整，從垂直起降模式轉(zhuǎn)變?yōu)樗斤w行模式，實現(xiàn)高效巡航。這種轉(zhuǎn)換可以是機(jī)械傾轉(zhuǎn)（如傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)）、涵道推力矢量調(diào)整（如貝爾Nexus）或旋翼折疊/收回（如分布式電動推進(jìn)系統(tǒng)的固定翼轉(zhuǎn)換）等方式。

這里簡要的說明一下分布式推進(jìn)和可變傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

◎分布式推進(jìn)：即多個小型推進(jìn)裝置分布在機(jī)體的不同位置，如機(jī)翼端部、機(jī)身四周的機(jī)臂上。這種布局有利于實現(xiàn)精確控制、冗余安全性和降低噪音。

◎可變傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：部分eVTOL的推進(jìn)裝置（如涵道風(fēng)扇或螺旋槳）能夠進(jìn)行傾轉(zhuǎn)，使得在起飛和降落時產(chǎn)生垂直向上的升力，而在巡航飛行時轉(zhuǎn)變?yōu)樗酵屏?，實現(xiàn)固定翼飛行模式，從而提高航程效率。

（SRM）點。

，其缺點不少包括較大的噪聲和振動、需要復(fù)雜的控制策略等。未來隨著控制技術(shù)進(jìn)步，SRM的這些不足可能得到改善，使其成為eVTOL的一種備選電機(jī)類型。

◎無刷直流電機(jī)雖不如PM常見于eVTOL，但其結(jié)構(gòu)簡單、控制相對容易、效率較高，且具有良好的轉(zhuǎn)矩特性。BLDC適用于需要然而，其功率密度和效率一般低于PMSM，且需要（IM結(jié)構(gòu)堅固、成本低廉、維護(hù)簡單，常用于工業(yè)應(yīng)用。在eVTOL領(lǐng)域，感應(yīng)電機(jī)也可能用于某些特定場景，如輔助動力系統(tǒng)或地面支持設(shè)備。

矢量控制才能實現(xiàn)寬范圍調(diào)速。隨著控制技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展，高性能的感應(yīng)電機(jī)也有可能在特定eVTOL應(yīng)用中得到考慮。

◎同步磁阻電機(jī)是結(jié)合了永磁電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)點，具有高效率、高功率密度、低噪音和振動等特點。SynRM不需要昂貴的永磁材料，降低了成本和資源依賴。

隨著技術(shù)進(jìn)步，一些新興電機(jī)技術(shù)如、這么看的話，新能源電動車和eVTOL航空器在電機(jī)、電池、電控等方面是存在技術(shù)共性的。目前的電驅(qū)企業(yè)完全可以利用已有的新能源汽車電驅(qū)技術(shù)基礎(chǔ)，進(jìn)行技術(shù)遷移和升級，開發(fā)適應(yīng)eVTOL特性的高性能電機(jī)。

根據(jù)不同類型的eVTOL（如載人、貨運(yùn)、應(yīng)急救援、觀光旅游等）對電機(jī)的不同需求，開發(fā)針對性的產(chǎn)品系列，滿足多元化的市場需求。

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