Terrafugia 開發(fā)的混動飛行汽車“太力飛車”　　空客、奧迪以及意大利Italdesign公司共同合作開發(fā)的Pop·Up Next項目

飛行汽車與電動垂直起降飛行器（eVTOL）既相似又不同，兩者都是面向未來的飛行器。目前航空業(yè)對eVTOL飛行器的關注程度很高，飛行汽車也有一些公司在進行研發(fā)，以提供多樣化的未來出行方式。

在1982年上映的經典科幻電影《銀翼殺手》中定義了2019年的“未來”，在“未來”里的飛行汽車被稱為Spinners，具有垂直起降能力，通過將空氣向下引導產生升力?？梢?，早在40年前，飛行汽車就已經出現在人們對未來的想象當中。

實際上在汽車行業(yè)和航空業(yè)中，飛行汽車也早就開始開發(fā)，許多人都曾預言它們即將到來。然而，雖然許多飛行汽車原型項目進行了飛行測試，但商業(yè)上可行的飛行汽車遲遲沒有面世。而隨著越來越多的國家與地區(qū)將未來城市空中交通系統(tǒng)納入未來發(fā)展規(guī)劃，飛行汽車似乎比過去的任何時候都更加接近現實。

現代飛行汽車概念傳統(tǒng)概念中的飛行汽車主要是指兼具地面行駛功能和空中飛行功能的陸空兩棲交通工具，在現代概念中，飛行汽車則主要是指面向城市空中出行的交通工具，即在城市中用于地面交通的為汽車，用于空中交通的則為飛行汽車。

而從概念上講，面向城市空中交通的eVTOL是飛行汽車的一種，主要突出和強調空中飛行功能屬性，本身并不具備地面行駛能力；而近期飛行汽車的技術和應用場景也主要支撐和突出飛行模式優(yōu)勢，因此偏重飛行器設計。隨著汽車和飛行器的電動化、智能化技術的跨界滲透與融合發(fā)展，同時智能交通設施也在不斷發(fā)展和完善，未來飛行汽車的地面行駛屬性必將得到實現和強化。

飛行汽車作為面向城市空中交通的新型交通工具，目前進入了一個新的發(fā)展階段，但總體來說，飛行汽車目前還處于從研究探索走向商業(yè)化應用的早期階段。雖然基于飛行汽車的城市空中交通可能會顛覆人們傳統(tǒng)的出行方式，但要實現這個愿景還需要突破一系列關鍵技術，也還面臨著許多瓶頸。

從技術角度講，飛行汽車進入城市則需要滿足城市對安全、環(huán)保和噪聲控制等方面的性能要求，必然會使用電力等新能源動力。但新能源動力系統(tǒng)功重比低，還難以滿足飛行汽車商業(yè)化運營的要求，且目前對新能源動力系統(tǒng)空中環(huán)境適應性的相關研究還不夠充分。因此，適用于飛行汽車的新能源動力系統(tǒng)正受到汽車和航空領域的雙重重視。

由于城市空中管理的要求，飛行汽車還需突破低空智能駕駛的關鍵技術瓶頸。與地面行駛不同，氣象環(huán)境會嚴重影響低空飛行安全性，對低空氣象環(huán)境的感知、決策與控制十分關鍵。在遇到不確定情況或飛行器故障時，飛行汽車無法像地面行駛汽車一樣停在路邊，因此必須提供相應的模式確保安全降落，這也是飛行汽車低空無人智能駕駛技術面臨的最主要挑戰(zhàn)。

從非技術角度講，面向城市空中交通的飛行汽車還面臨規(guī)則和市場等問題和挑戰(zhàn)。其中行業(yè)規(guī)則問題涉及城市空域管理、飛行汽車的認證，以及空中行駛規(guī)則，包括“航線”的制定、事故責任劃分、空中執(zhí)法手段等。而市場問題涉及城市空中交通的基礎設施、運營模式、經濟成本、用戶體驗及公眾接受程度等。

國內外飛行汽車項目進入21世紀，從北美到歐洲再到亞洲，許多公司都在研制飛行汽車，且都希望在2030年前推出功能齊全的飛行汽車，一些以制造飛行汽車為最終目的的初創(chuàng)公司開始了在這一新興領域的嘗試。

在2013年，斯洛伐克的飛行汽車制造商AeroMobil公司的2.5版原型車首飛成功，該原型車被設計為一種可以從汽車轉換為飛機的車輛，具有折疊機翼并裝備Rotax912發(fā)動機，速度可達200千米/時，航程為690千米。在2014年，AeroMobil推出了其飛行汽車的3.0版本，但遺憾的是該車在2015年不幸遭遇事故。經過一系列改進，增加了更多安全功能后，該公司于2020年9月對其4.0版飛行汽車進行了測試并獲得成功。改進后的版本可在3分鐘內從汽車轉換為飛機。該公司表示，一旦獲得當地與國際運輸監(jiān)管機構的批準，這款飛行汽車可于2023年投入商業(yè)運營，價格120萬~160萬美元。

斯洛伐克的Klein Vision公司開發(fā)了AirCar原型車，它可像跑車一樣駕駛，在飛行模式時采用帶有雙尾梁與折疊機翼的形式，并用螺旋槳推進。2021年6月，該原型車在斯洛伐克兩個相距96千米的機場間成功完成了時長為35分鐘的城際試飛，并于2022年1月獲得了斯洛伐克監(jiān)管部門認證。AirCar的創(chuàng)始人StefanKlein稱，AirCar原型車只需不到3分鐘即可從汽車轉換為飛機，航程可達1000千米。

吉利汽車在2017年時收購了美國Terrafugia公司的全部業(yè)務與資產。2021年1月，Terrafugia 開發(fā)的混動飛行汽車“太力飛車”（Transition）獲得了美國聯(lián)邦航空局的輕型運動飛機適航證書。該公司希望“太力飛車”在2022年可獲得公路與空中運營認證?！疤︼w車”能夠在不到1分鐘的時間內將車輛從駕駛模式轉換成飛行模式，折疊機翼并驅動前輪僅需要不到30秒，使其既可以作為傳統(tǒng)的公路車輛，也可以作為飛行器。該車續(xù)航距離可達800千米，可搭乘兩人及行李，但駕駛員需要同時有汽車和飛行器的相應執(zhí)照才能駕駛該車?！疤︼w車”使用的Rotax912發(fā)動機，預期的基本配置版本價格為27.9萬美元。

在2018年3月的日內瓦車展上，荷蘭PAL-V公司首次展示了其旋翼機與三輪摩托混合體——Liberty單發(fā)飛行汽車，并有望成為首款量產的飛行汽車。該車有兩個座位，采用1臺160千瓦的汽油發(fā)動機，在陸地與空中的最高速度均為180千米/時，駕駛該車也需要同時持有汽車和飛行器執(zhí)照。Liberty有兩個不同的版本：運動版與先鋒版，其中運動版是基本型號，售價預期為30萬歐元以上，而先鋒版的起價則為50萬歐元。

在國內，小鵬汽車旗下子品牌小鵬匯天的第四代產品“旅航者X1”亮相。此前，小鵬汽車董事長何小鵬曾表示，要在2024年前實現其飛行汽車的量產，并將價格控制在100萬元人民幣以內。小鵬匯天在飛行汽車領域已有8年的嘗試，共推出了5款產品?！奥煤秸遆1”采用多旋翼結構，起飛后的續(xù)航時間可達到30分鐘，最大飛行高度為1000米，最大飛行速度為130千米/時。最新的第五代產品則在第四代的基礎上又額外添加了自動駕駛、感知避障、整機降落傘等安全保障功能。據介紹，小鵬匯天的第六代產品將實現槳葉折疊，以及在陸空不同場景下的形態(tài)切換等功能。

部分飛行汽車項目的中止除了專門從事飛行汽車研發(fā)的初創(chuàng)企業(yè)外，一些為大眾所熟知的外國大型飛機制造商或汽車制造商也在飛行汽車這一新興領域進行了嘗試。但因為種種原因，這些飛行汽車項目大多被關?；蚴潜恢兄?。

2009年，美國國防預先研究計劃局（DARPA）啟動了價值6500萬美元、為期5年的Transformer（TX）項目，希望在2015年前開發(fā)出具有垂直起降能力、航程450千米的四座飛行汽車。該項目的研發(fā)重點是開發(fā)并演示一套關鍵集成技術，以實現雙模式運輸、垂直起降能力，以及高效的飛行性能。由于DARPA對傳統(tǒng)的旋翼機不感興趣，TX項目考慮了涵道風扇的概念。TX項目的第一階段工作包括技術貿易評估及飛行汽車的概念設計，其中AAI公司的提案被選中，在2010年10月洛克希德·馬丁公司也加入其中。2012年TX項目進入第二階段后，兩家公司都展示了他們的概念和縮比模型，并均通過了DARPA初步設計審查。其中洛克希德·馬丁的概念車有類似F-35戰(zhàn)斗機的自動駕駛技術，而AAI的概念車沒有。但是在2013年的DARPA項目審查中，由于美國軍方對飛行汽車概念的興趣有限，導致該項目最終被取消。

空客、奧迪以及意大利汽車設計公司Italdesign共同合作開發(fā)了Pop·Up Next項目。該項目計劃將全電動的自動駕駛汽車與載客無人機結合在一起。在地面上Pop·Up Next可結合奧迪開發(fā)的底盤作為汽車行駛，可搭乘兩名乘客，在飛行時則切換為由空客開發(fā)的全自動載客無人駕駛飛行器模式。2018年Pop·Up Next的1/4縮比模型進行了首飛，采用8個旋翼。但截至2019年3月，當時的電池技術尚不足以為Pop·Up Next提供理想的能量；而且在監(jiān)管和認證方面也存在缺失，因此該項目最終被取消。

制造業(yè)上可行的飛行汽車既昂貴又耗時，此外制造商還面臨著許多更為困難的法律與監(jiān)管屏障需要跨越。而且即使飛行汽車本身在商業(yè)上可行，但為了讓它投入使用，也需要建設相應的配套基礎設施，例如，著陸點、車庫、加油或充電站以及商業(yè)保險等。因此，為了讓飛行汽車能夠成為現實，仍有許多重要的問題亟待解決。

生產技術挑戰(zhàn)飛行汽車是一項復雜的技術，目前的汽車生產線并不適合對輕型可上路飛行器進行大規(guī)模生產，實現飛行汽車的量產需要全新的生產線。但目前來看，并沒有多少汽車制造商愿意或是準備好接受這一改變。此外，飛行汽車是兩種不同技術的結合，例如在受力方面汽車和飛機的重量分布是有差異的，必須進行權衡。在制造飛行汽車時，設計師與工程師需要根據消費者偏好的出行方式快速調整飛行汽車的重量結構。

因此，由于這些生產技術上的復雜性，生產飛行汽車仍需要大量的時間與投資。

缺乏基礎設施和相應政策目前，優(yōu)步、現代以及空客等行業(yè)主要參與者已經把目光聚焦到更受人關注的eVTOL飛行器而不是飛行汽車，這主要是因為當前的基礎設施無法支持需要跑道才能起飛、或者帶有大型可折疊機翼的飛行車輛。相比之下eVTOL飛行器似乎更適合當前的環(huán)境，這類飛行器不僅可以降落在現有直升機停機坪上，還能夠在擁擠的城市中快速降落并接載乘客。當然，eVTOL飛行器的基礎設施建設需要數十億美元的投資。

此外，飛行汽車還需要一系列新的法規(guī)、法律、政策、空中交通管制系統(tǒng)以及指導方針，以確保乘客無論是在空中還是在地上的安全。

其他挑戰(zhàn)傳統(tǒng)直升機會產生令城市環(huán)境無法接受的噪聲，因此，工程師們還需要設計具有高度低噪聲特性的飛行器。當然這在技術上是可行的，例如佐治亞理工大學副教授Brain German表示，通過改變旋翼槳葉的設計，并在飛機上實施分布式多旋翼系統(tǒng)，可顯著降低噪聲水平。

航空航天工業(yè)協(xié)會與德勤在2021年1月進行的一項聯(lián)合研究顯示，到2035年，空中交通市場價值可達1150億美元（占美國GDP的0.5%）。摩根士丹利的另一項研究預測，到2040年，城市空中交通市場可能突破1萬億美元大關。這些數字以及飛行器技術的最新發(fā)展，都讓人希望這些與空中汽車應用相關的種種挑戰(zhàn)得到解決，最終見證飛行汽車時代的到來。

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