飞机自动驾驶系统

核心提示图片来源@视觉中国文|奇偶派你再也不会因为堵车迟到了,因为你可以开飞行汽车飞到目的地,不管是上下班还是约会。在交通高峰期直接选择展开汽车的双翼,以数百千米每小时的高速飞行到达目的地。在抵达后,也不用像直升机那样只能停放于少数几个固定停机坪,

来源@视觉中国

文|平价学校

你再也不会因为堵车而迟到了,因为无论是通勤还是约会,你都可以乘坐飞行汽车飞到目的地。

在高峰时刻,我们选择直接展开汽车的翅膀,以数百公里的时速高速飞行,到达目的地。到达后不用像直升机一样停在几个固定的停机坪上,而是可以收回机翼,伪装成普通汽车。

没错,这样的场景已经不是科幻片里的特效了。一批厂商做出了能飞上天的飞行汽车,更多的企业在这个轨道上跳跃。

在过去的两个月里,数十辆飞行汽车发布了它们的原型,最快的公司甚至获得了美国联邦航空管理局空的飞行测试许可。各厂商也都给出了2024年后量产的计划。仿佛过去的梦一下子就映入了我们的眼帘。

我们还要多久才能把更多的汽车开上天空?汽车目前飞行安全吗?飞行汽车要多少钱?哪些公司在飞行汽车和跑得更快方面投入巨大?本文将讨论这些问题。

天空,会飞的汽车还是小飞机?

早在汽车出现的时候,飞行汽车就已经在人类的梦想地图中了。但是由于技术的限制,在飞机出现之前,没有一家公司能生产出陆地空两用的飞行汽车。

在飞行汽车出现之前,6座以下的通用航空空轻型飞机成为私人飞行领域的主流选择。这种通用航空空轻型飞机,座位多在1-4人之间。

中国民航局根据乘客数量对大、中、小型飞机进行分类。100人以下的为小型,多用于支线和一般领域。

分类中的“通用航空空”是指使用民用航空空设备进行除公共关系航空空运输以外的民用航空空活动,包括工业、农业、林业、渔业、建筑业、经营性飞行、医疗卫生、抢险救灾、气象观测、海洋活动。

通用飞机分为六种:固定翼飞机、活塞式飞机、涡桨飞机、喷气式飞机、旋翼飞机和倾转旋翼飞机。

随着科学技术的发展和新型合成材料的发展,小型飞机的重量更轻,性能更好。与其他类型的飞机相比,小型飞机具有重量轻、安全性高、起降要求低、操作更方便、价格低廉等特点,同时还具有良好的经济性能和广泛的使用性能。

但目前我国小飞机占据的航空空市场非常有限,国外也没有使用。直到2010年8月,我国出台了首个深化低空领域改革的意见,这意味着小飞机在我国通用航空空市场将有机会。

在应用领域方面,与国外相比,我国小型飞机的应用领域相对较少,尤其是低空领域仍在逐步开拓;在西方国家,小型飞机已经广泛应用于森林防火、医疗救援、巡逻、旅游出租、私人日常出行等领域。

从数量上看,到2019年底,我国通用小型飞机约2400架,全球约30万架。中国的小型飞机数量远远落后于世界。

目前国航空市场仍然存在大小飞机失重的问题。相对于通用飞机广泛应用的领域,小型飞机在国航空市场还是有很大发展的空。

目前市场上通用机场也很短缺。我国大部分机场仍属于航空空运输机场,通用航空空机场126个,数量不多。而且这些通用航空空机场一般不对公众开放,只能在紧急情况下作为临时起降点。少数对公众开放的通用航空空机场往往存在配套设施缺乏、服务成本高的问题。

另外,国内有飞行执照的飞行员很少。飞行学校能培养出来的人才相对于巨大的市场来说是非常有限的。中国对于空内飞行的小型航空器的申报程序也比较复杂。

在国外一些国家,小飞机出行已经成为一些有钱人的日常交通习惯。

放眼全球市场,2020年全球共交付3073架通用飞机,比上年减少305架,总价值228亿美元,低于2019年的278亿美元。其中,活塞式飞机交付量相对稳定,涡桨飞机、喷气式公务机、直升机交付量下降明显。

从地区分布来看,北美活塞飞机交付量占全球总量的67.9%。亚太地区连续第六年成为活塞飞机第二大市场;欧洲是涡轮螺旋桨飞机和公务机的第二大市场。

轻型公务机适合3小时以内的短途商务旅行,受到经常出差的商务人士的欢迎。

由于疫情和无人机对直升机运营的影响,民用直升机交付量降至671架,同比下降25%,为2000年以来最少。其中活塞直升机受无人机更新换代影响更大,123架直升机交付量下降30%。

各类小飞机的新订单都有一定程度的减少。只有民用涡轴直升机受到了无人机的严重冲击,新订单大幅下降,同比下降44%。

经过这么多年的发展,小型飞机仍然是富人和少数人的专属交通工具。然而,飞行汽车就不一样了。它们在价格和适用场景方面都有优势。

拥有巨大停车位的巨型飞行汽车

飞行汽车的赛道上聚集了大量资本,但其发展仍充满不确定性。

飞的来源是从2010年左右开始的。2009年,美国Terrafugia公司成功完成了飞行汽车的首次试飞。但直到2018年才突破FAA 空对重量和最小失速的限制,为飞行汽车的认证铺平了道路。

然而,10多年过去了,飞行汽车的起飞跑道上仍然有大量的障碍物。一方面是技术突破比较慢,更重要的是现有政策对飞行汽车的限制。

从政策上看,核心挑战是如何清晰界定飞行汽车的监管边界。空域由民航部门监管,高速公路由多家机构共同监管。监管机构确定后,会制定标准和细则,并不断完善,其落地点在于安全。

在公开数据上,相关人士曾表示“离地半米将进入民航和军队管理系统。”

此外,安全标准也非常严格。按照EASA的规定,电动垂直起降的故障率应该和大型民航客机一样,即系统级灾难性事故率小于十亿分之一。

总之,飞行汽车能不能飞,先看谁管,再看怎么管。目前国际上还没有合适的参照系,所以很多国家都在探索这个新生事物。

神秘莫测,飞行汽车显然充满了不确定性。

同时在技术路线上也有差异和不同。到目前为止,飞行汽车主要分为三类:第一类,汽车属性更强,即可以在高速公路上行驶,展开翅膀就可以飞行;

二是电动垂直起降,是电动垂直起降的简称,可以理解为大型无人机;

第三种,从很多早期的原型机来看,更像是固定翼飞机,有一定的公路驾驶能力。这种飞行汽车目前被边缘化,原因很简单,它的外形不符合道路需求。

从技术上讲,有两种路线。一种是相信传统的成熟技术,补充能量方便。例如,今年年初,世界上第一个合法许可的起飞版本能够在加油站为160马力的宝马发动机补充能量。第二种流派是纯电动,但根据不同公司的技术能力,其性能有所不同。比如丰田的原型版本,在一次飞行测试中展示时,只能飞行5分钟。

资料来源:Cheyun.com

纵观2022年发布的飞行汽车产品,有一个明显的趋势,侧重于偏入门市场的企业,采用低成本的解决方案,即电动+电动垂直起降。随着后续成本的降低,有可能打开民用市场。

目前汽车+变形功能选择较少,主要是成本较高。这个领域的玩家主要是财大气粗的公司,比如吉利、波音、保时捷。目前该系列产品的产品力属于混合状态。

产品的结论是,起步比较早的公司,小鹏和吉利的相关产品表现不错,能飞,续航表现比较好。对于起步较晚的企业来说,目前的产品都不是很成熟,要么续航不足100km,要么只有几分钟的航程。

此外,电动+电动垂直起降已经成为越来越多企业开发飞行汽车的主流思路。所以接下来,我们要面对一个大概率的情况。虽然名字叫飞行汽车,但大部分产品看起来大概都像“大型无人机”。

目前很多飞行汽车的原型车都是集中亮相,并不是因为巨头们突然决定集体拍脑袋,而是基本上已经积累了很久。公开资料显示,吉利收购的飞行汽车Terrafugia成立于2006年,2009年完成首次试飞。小鹏·田慧是一家成立于小鹏的飞行汽车公司,成立于2013年。大众起步稍晚,三年前就开始了项目研发。丰田投资的SkyDrive成立于2012年。

不仅民用领域对飞行汽车感兴趣,军用领域也是如此,军用领域资金充足,不像消费品那样特别注重事故率和伤亡率。2020年,媒体爆料美国从1982年开始投入大量资金的空-天航母项目因为技术无法突破而搁浅,开始研发军用飞行汽车。

截至2022年9月,飞行汽车领域的参展企业包括:航空空行业霸主波音、空客运、贝尔、巴西航空工业空行业和卡特;丰田、奥迪、戴姆勒、保时捷、通用、现代等。跨国汽车企业;小鹏、吉利、长城等。中国汽车企业;此外,还有美国的JobyAviation、德国的Volocopter、德国的Lilium、日本的SkyDrive、英国的Vertical、中国的亿航智能、风飞航空、杭炜科技等新兴的飞行企业。

此外,一些互联网科技公司也参与其中。腾讯投资百合;,德国飞行汽车公司;谷歌联合创始人佩奇投资创办了KittyHawk;优步也在飞行汽车领域投入了大量资金。

资料来源:Cheyun.com

据统计,截至2021年底,全球有超过200家企业或机构正在研发约420种类型的飞行汽车产品,整个行业的融资在20亿美元左右。

在国内,2021年,一直在思考飞行汽车的Xpeng Motors开始展示他的飞行汽车,当时被网友戏称为“大型无人机”。

2022年2月,全球首张飞行汽车适航证颁发。斯洛伐克公司Aircar使用宝马的160马力汽油发动机翱翔,最大飞行能力3000米,续航1000公里。

2022年4月,小鹏将飞行汽车运往欧洲;2022年7月,小鹏还在中国展示了如何用方向盘和手柄控制飞行汽车,然后晒出了飞行汽车的最新起飞进度,并邀请了一些人试驾。随后,小鹏宣布中试工厂已经完成,初步计划2024年完成量产,价格控制在100万元以内。

同样在2022年7月,有消息透露,广汽集团正在研发飞行汽车,并且已经在招聘相关人才。

2022年7月,大众发布了名为V.M.O的纯电动飞行汽车原型车,并公布了“今年开始试飞,然后量产”的计划。

丰田的注资公司在2020年发布了飞行汽车,并表示将在2023年尝试开始商业使用。

2022年8月30日,英国《每日邮报》报道,美国俄勒冈州的samson Tian 空公司花了14年时间研发,价值14.3万英镑的飞行汽车叶片也已经获得了美国联邦航空管理局空的飞行测试许可。

叶片在地面的最高速度是201公里/小时。不到3分钟,“翅膀”和尾翼就可以展开,它就可以转换成飞行形态。它可以飙升到离地面4000米的高度,最高时速超过300公里/小时,航程724公里。

这么多巨人玩家集体入局,预示着飞行汽车离我们不远了。

至于飞行汽车的价格,几乎可以肯定的是,飞行汽车的初始拥有者几乎100%会非富即贵,他们的胆量远高于普通人。毕竟在科技界,前期没有进入量产的项目成本是无法有效分摊的。

根据多家车企给出的官方信息,小鹏的飞行汽车产品价格在100万人民币以内。吉利的飞行汽车预计售价超过200万元人民币。

2018年,全球首款公开销售的飞行汽车PAL-V在瑞士日内瓦车展预售。限量90辆,售价49.9万欧元,近400万人民币。

一切都像特斯拉Model S和Model X刚推向市场时的情况。早期采用者车主非富即贵,乐于试错,能百分百展现自己的社交或性格特质。

030,小鹏还是吉利?

在国内,飞行汽车也已经“上路”。

2022年3月,交通部发布《交通运输科技创新中长期发展规划纲要》,其中提到,部署飞行汽车,突破飞机与汽车一体化、飞行与地面驾驶自由切换等技术,抢占前沿装备先机。

规划纲要发布后,2022年4月21日,中国汽车工程学会表示将成立飞行汽车工作组,启动飞行汽车白皮书的编写工作。

全球也有大量机构和专家看好飞行汽车的未来。

根据摩根士丹利的预测报告,飞行汽车行业将在2030年形成3000亿美元的全球市场规模,到2040年达到1.5万亿美元。

英国航空空巨头劳斯莱斯也发布报告称,亚太地区国家将在2030年实现城市空交通服务,到2030年,亚太地区有望拥有超过1000架垂直起降的电动飞机。

大众认为飞行汽车将在2025年成为常规交通工具;通用汽车首席执行官玛丽·博拉(Mary Bora)也表示,电动汽车的未来不仅限于道路上的汽车。

清华大学车辆与交通学院教授张阳军认为,2030年之前,飞行汽车将主要处于早期商业示范运营;2030-2050年,将逐步进入飞行汽车商业化运营时代;2050年后,将迎来城市交通发展的时代空。

在大量企业进入飞行汽车行业,投资行业对飞行汽车抱有良好预期的当下,全球主要国家都开始思考或推动这方面的政策尝试。

那么,这可能是未来很有前途的领域。能否成功制造、销售,从哪里筹集资金,都值得进一步探讨。

建造它本质上并不难。毕竟是建立在原有的汽车、飞机工业基础上的,所需的技术已经被几个成熟的产品证明是可以实现的。目前的难点是如何降低成本,扩大销售范围,让生产出来的飞行汽车能够销售出去。

融资方面,从目前推进速度比较快的三家头部企业——亿航智能、吉利、小鹏来看,在RD阶段+试产阶段,相对于汽车企业来说,暂时还是可以承受的。

从亿航智能来看,2019年底,它成为第一辆在美国上市的飞行汽车。然而上市后却饱受融资之苦。2020年公司营收1.8亿元,毛利1.06亿元,净利润亏损0.92亿元。2021年公司营收5680万元,净利润亏损3.14亿元。

目前公司关于飞行汽车的业务还没有落地,更多的业务是通过软件和一些场景应用来推动。2022年一季度财报显示,公司营业收入579万元,亏损6866万元。

虽然亿航智能在二级市场的股价和市值都在下降,企业运营层面的亏损也在扩大,但与烧钱无数、无望的造车新势力和无人驾驶相比,三年亏损4.5亿的飞行汽车并不为过。而且,亿航智能刚刚从农行广州分行拿到了10亿元的授信。

看看吉利的飞行汽车。吉利现在的飞行汽车分两条线,一条是自己收购的美国创业公司,一条是和戴姆勒一起投资德国飞行汽车公司。

由于吉利目前没有公开披露与收购和RD相关的金额,暂时无法判断其烧钱能力。但相比亿航和小鹏,吉利的财力显然更雄厚,对量产的期待也更高。

至于小鹏田慧,它在2021年完成了超过5亿美元的A轮融资,就在融资完成之前,它已经完成了五代产品的迭代。除了第一代筋斗云之外,航海家后续的四个型号本质上没有太大变化。

除了旅行者T1为200kg,飞行高度3000m,其余三款,旅行者F1验证机,旅行者X1,旅行者X2,都是最大高度1000m,续航里程36km-75km的产品。但是,旅行者F1验证机是二代机,而旅行者X1和X2分别是四代机和五代机。

虽然不能直接说小鹏田慧在迭代中没有提升技术,但基本可以断定其RD阶段的成本提升并不显著。现在5亿美元的融资完成,中试厂建成,对比亿航的亏损,小鹏田慧显然能负担得起这笔钱。

从目前来看,这些国产飞机制造商都在加大马力,在技术和产品层面研究新技术,开发新产品。在资金保障方面,目前的飞行汽车项目似乎并不缺钱。

我们要考虑的可能只是未来开吉利还是小鹏。

写在最后

人类一直有征服天空的梦想空。

以前只能花几十万,花半年到一年的时间脱产培训,考取私人飞行执照,取得飞行资格,才有机会飞上蓝天。

Flying为我们展示了另一条“天上”的航线,提供定点航线和自动驾驶的结合,让根本不会开飞机的驾驶员也能体验飞行的感觉。从试驾视频来看,方向盘的设计还在飞行汽车内部,所以从普通汽车驾照转到驾驶飞行汽车可能不需要太多学习成本。

由于许多飞行汽车制造商预计飞行汽车将在2024年左右量产,我们可能很快就能驾驶自己的飞机飞上天。

 
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