挑战风险不小 但“飞行汽车”终将成型

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发布时间:2019-01-23 19:12

图示:贝尔公司开发的混合动力垂直起降飞机

腾讯科技讯 1月23日消息,据国外媒体报道,所谓的垂直起降飞机概念受到市场和公众的广泛关注,目前投资者已经投入逾10亿美元研究相关技术,至少有135款的新型飞机正处于开发之中。其未来将面临何种挑战,最终能否顺利上天?谁又将主导这个行业?让我们拭目以待。

虽然10亿美元的价值今非昔比,但当其被投资到一项新技术上时,仍然足以引起市场注意。这就是VTOL或eVTOL技术,有望在未来20年内改变我们的生活方式以及出行方式。

VTOL或eVTOL技术就是所谓的“垂直起降”或“电子垂直起降飞机”,也被称为“飞行汽车”。 VTOL代表能够实现“垂直起飞和着陆”的飞机,它们包括人类飞行员驾驶的飞机、地面上的远程飞行员控制的飞机,此外还有自动驾驶飞机。VTOL前面的“e”表示飞机使用电池供电,而不是使用碳氢燃料。

据多家行业媒体报道,垂直起降飞机的投资者中不乏大名鼎鼎的个人和知名企业,目前已投入了逾10亿美元,甚至可能高达20亿美元,开发出至少135种不同的电动飞机以及混合动力飞机。这些机器将能够像直升机一样实现垂直起飞和着陆,并能在拥挤道路和高速公路上空低空飞行。一家名为罗兰·伯杰(Roland Berger)的德国咨询集团最近预测,到六年后的2025年,将有大约3000辆eVTOL商用乘用飞机投入使用,到2050年将会有多达9.8万辆各类垂直起降飞机,其中主要包括提供本地出租服务、机场班车服务或城际服务。

本月早些时候,全球最知名的直升机制造商贝尔(Bell)在国际消费电子展上展示了其Nexuse VTOL飞行器概念模型,该模型配备了六个电力驱动的涵道风扇式螺旋桨,直升机式的乘客舱可容纳五人。这款飞机吸引了很多参观者的注意力。除了贝尔之外,竞争对手空中客车公司以及其他公司都正在开发类似的垂直起降飞机,而打车服务公司Uber计划在未来五年内推出 “城市间空中穿梭服务”。

毫无疑问,目前正在开发的大多数垂直起降飞机将永远不会突破早期测试,有些甚至不能通过模拟阶段。这也是快速发展的直接面向消费者技术的本质。1908年,至少有253家公司致力于将汽车推向市场。到1929年,公司数量下降到只有44家。类似的结果很可能发生在垂直起降飞机制造商中。事实上它们彼此的竞争将会更加激烈,留下来的市场参与者数量将会更少。因为与20世纪初的汽车制造商不同,21世纪的垂直起降飞机制造商将不得不与多个政府监管机构合作并满足这些机构的要求,并满足一个世纪前根本不存在的安全、环境和法律等条件限制。

不过,摩根大通(JPMorgan Chase)在上个月发布的一份新报告中预测,到2040年,有人或自动驾驶轻型商用飞机的市场可能高达1.5万亿美元。根据美国国家航空航天局到私人经济学家以及彭博新闻社在内的其他组织预计,这个市场的价值从6150亿美元到近3万亿美元不等。因此,大多数60岁以下的美国人在有生之年都可能看到低飞的垂直起降飞机,而大多数30岁以下的人很可能会成为这种新型飞机的乘客。

然而,在未来的几年里,相关市场存在很多必须克服的挑战和潜在障碍,它们存在于技术、法律、资金甚至于社会层面。而且,谁也不能保证像贝尔、空中客车和波音这样拥有丰富航空航天经验的大公司会成功,而名不见经传的初创企业会失败。诚然,致力于开发消费级垂直起降飞机的大型航空航天公司拥有雄厚财力和丰富经验。但要记住,福特、克莱斯勒和通用汽车都是初创企业,而不是20世纪初争相推动汽车行业发展的老牌公司,这一点很有启发意义。那时,没有一家拥有工程技术人才、通过制造马车和火车积累下雄厚才来的公司成为了成功的汽车制造商。

那么,如果2040年想要看到垂直起降飞机在城市上空穿梭,我们必须克服哪些挑战?

由于许多技术原因,我们距离实现乔治·杰特森(GeorgeJetson)式的空中汽车还有很长的路要走。但最明显的是能源问题。处于环境和内燃机重量方面的考虑,大多数项目都在开发电动或混合动力的解决方案。但驱动电动机运行所需的电池往往也很重,目前每磅电池质量素产生的能量仅为传统燃气轮机燃料箱的五十分之一。研究人员正在致力于研究开发相对较轻的电池,从而能够储存足够的能量,让一架5人的飞行器续航时间达到一小时以上。但是想要实现能效绝非一日之功,这就是为什么说垂直起降飞机在一年或两年内上天绝非易事。电池驱动的距离和时间将是这些飞行汽车开发和投放市场的关键因素。

在监管方面,目前美国联邦航空局对于如何应对大规模的低空飞行只有一些基本想法,并没有有效的解决方案。此外,美国联邦航空局还必须建立一种监管制度,以证明这种新型飞机及其飞行员的适航性和安全性。

在人才方面,鉴于获得飞行执照的成本高昂,整个航空业都面临飞行人员短缺的现实。监管机构需要对这些飞行汽车的飞行员提出何种要求?如果飞行汽车是完全自动化的,美国联邦航空局将需要什么程序和系统,以确保在无法应对的紧急情况下飞行员能够参与进来做出关键决策?

垂直起降轻型飞机还需要诸如什么样的基础设施,比如说起飞着陆场、加油和维修中心、通信设施和塔台等。必须在每个城市建造这种基础设施吗?谁来支付和维护?

乘坐一次要多少钱,或者买一架又要多少钱?这种飞机是否能够负担得起,从而能够吸引足够用户,来证明开发制造飞机以及建造所有相关的基础设施和系统的巨大开支是合理的?在投资者开始要求高回报之前,投资者是否会有足够的耐心,让价格保持在足够低的水平以吸引大量用户?

现在设想的新型飞机将比直升机安静得多,干扰也少得多,但一般人是否会习惯其经常飞过头顶?当人们需要在高峰时间快速穿越城市时,是否能够便捷乘上这些飞机?消费者的接纳度很可能取决于在服务的头十年左右是否发生过碰撞或事故,或者发生了多少次,以及发生的原因。

这些都是令人望而生畏的挑战,如果不能充分克服其中的任何一个挑战,就足以迫使多个企业退出比赛。正如现在看起来的那样,这些挑战堆积如山,也肯定会使航空运输新时代的发展速度低于大多数早期投资者的预期,变得异常困难。

但是,由于每年的市场需求高达3万亿美元,很难想象整个想法都会被抛弃。无论是那些热衷于发明和创新技术的人,还是那些热衷于通过投资这些新技术发家致富的人,都不太可能被巨大的挑战所吓倒。每当预期收益变得足够大,足以吸引数以百计的公司和个人纷沓而至。尽管可能需要更长时间、更多成本,但其中的一些人总能设法找到回报。(腾讯科技审校/皎晗)

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