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  ◎本报记者 雍 黎

  近日,全球首款载人级两座智能分体式飞行汽车工程样车在重庆发布,该样车由中国工程院院士项昌乐团队研发,北京理工大学、北京理工大学重庆创新中心、酷黑科技(北京)有限公司与重庆市联合发布。这款飞行汽车采用了自主垂直起降飞行器、智能操控座舱和自动驾驶底盘三个独立模块的分体式构型,是面向载人、载物需求的立体运载系统。

  小鹏汽车旗下飞行汽车试验样车X3成功试飞,吉利旗下飞行汽车正式获中国民用航空局(以下简称中国民航局)受理申请……飞行汽车已经成为时下热点。飞行汽车已来,但真正进入我们的生活还有多远?

  助力解决拥堵和环境污染

  “飞行汽车是航空器与汽车的跨界融合,是一种通俗化的叫法。”项昌乐介绍,只有当它面向消费端个人客户时,才具有通俗概念上汽车的意义。在业界,它被更确切地称为电动垂直起降(eVTOL)飞行器,对于项昌乐团队设计的分体式的飞行汽车,项昌乐更愿意称之为“立体运载系统”。

  很多人会疑惑飞行汽车与直升机的区别。相较于直升机,飞行汽车在平飞时可以像普通的飞机一样靠机翼产生升力,直升机则全程靠旋翼;飞行汽车对于起落的场地需求相对于直升机较小。

  飞行汽车是面向城市立体交通和未来出行的新型交通工具,是解决城市发展面临的交通拥堵和环境污染问题的有效路径。美国、欧盟、日本等发达国家或地区高度重视并积极规划支持飞行汽车或城市飞行器研发。今年3月,我国交通运输部、科技部联合印发《交通领域科技创新中长期发展规划纲要(2021—2035年)》,正式将飞行汽车的研发纳入规划。据中国民航局消息,我国拟在2035年前建立载人无人驾驶航空交通运输系统。

  “飞行汽车是面向未来城市立体出行的运载工具。”项昌乐介绍,特大型城市的点对点日常通勤,应急救援物资投送、人员救助、高层灭火等应急场景;山地、河流、跨海等公路交通不便的场景;智慧海岛、智慧港口、智慧园区等无人化物流调度;观光和飞行体验等都是未来飞行汽车的应用场景。

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  项昌乐表示,飞行汽车在技术层面有两个明显特征:一是电动化,二是智能化。未来无人驾驶智能飞行汽车不光需要单体具备智能感知、识别和规划的能力,同时还应具备网联调度的能力,分体式可重构的方案适合这个发展趋势。分体式方案不但能实现空中和地面调度,还能根据交通大数据资源实现最优的路空分段规划。

  北京理工大学重庆创新中心发布的未来应用场景包含大数据调度的共享立体出行,用户使用相关服务时相当于使用网约车服务,飞行模块和陆地模块分别停泊在一些大型建筑或街道两侧的泊位中,当用户有需要时飞行汽车可以通过自动驾驶前往点位,并根据用户需要进行飞行模块和陆地模块的切换。

  据了解,目前的飞行汽车样机中,地面底盘模块已经实现了部分场景的自动驾驶,而飞行模块也可按照相应的路线规划自动飞行。

  还有许多难点要突破

  “要实现汽车飞上天这一百年梦想,在技术上还有许多难点要突破。”北京理工大学机械与车辆学院副院长王伟达表示,首先是在能源动力技术上,技术要为飞行汽车提供更安全、长续航的性能,突破用户对电量里程的担忧;在智能化技术上,以自动驾驶和自主飞行为基础,智能化技术需实现更和谐的人机共融机制,突破人们对于安全伦理的担忧。

  王伟达表示,目前,分体式飞行汽车突破了新车辆构型与气动布局、高效新能源动力推进、分布式电驱动、智能感知与精确定位、智能驾驶、自动对接切换、人机交互、陆空协同、智能网联等众多关键技术。下一步,研究团队还将突破近地强扰动下飞行增稳控制、对接切换过程厘米级精确定位与位置控制、强变负载条件能量管理与力矩控制等方面的重大难题。

  “飞行汽车是典型的未来产业,需要基础设施、法规、安全、伦理等全方位体系的支持。”北京理工大学教授、酷黑科技(北京)有限公司创始人徐彬表示,飞行汽车的应用需要推动交通管理体系、适航标准、低空空域管理优化协同。

  据了解,目前在电动无人航空器适航审定方面,中国民航局已经走在世界的前列,根据不同无人电动航空器针对性地出台适航条件,推动适航审定工作;在交通管理体系方面,需要建立空地泛在互联条件下的路空协同立体交通管理体系,实现空中和地面数据的互联互通互用,形成立体交通态势感知、规划控制、需求分解和订单派送的交通管理系统。同时,要开展飞行汽车路空协同示范。

  在北京理工大学发布飞行汽车的当天,北京理工大学重庆创新中心与重庆两江协同创新区建设投资发展有限公司、重庆两江航空航天产业投资集团有限公司三方共同签署了《飞行汽车路空协同示范合作协议》,各单位将依托重庆两江国家级车联网先导区、重庆两江民用驾驶航空试验区,在智慧空域、智慧道路空地泛在互联条件下,开展飞行汽车路空一体化示范运营及应用推广,实现“车—路—云—网—图”的高度协同,共同构建国家首个未来立体交通路空协同示范区,助推飞行汽车成果转化,服务未来立体交通产业发展。

  “我们预计最快可能在2025年为公众提供体验性乘坐。”徐彬表示,他们还将结合物流、应急救援等需求,建立演练保障体制,推广飞行汽车在相关领域的应用。

【编辑:程春雨】
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