电话 | 暂无! | 手机 | 暂无! |
---|---|---|---|
联系人 | 暂无! | 地址 | 暂无! |
电话 | 暂无! |
---|---|
手机 | 暂无! |
联系人 | 暂无! |
地址 | 暂无! |
飞行汽车是什么?飞行汽车多指可以借助电力垂直起降的飞行器,兼具直升机、无人机、小型飞机的特点。据国际垂直协会称,截至2023年3月,已有800多个机型作为电动垂直起降飞行器被注册。据摩根士丹利预测,到2040年,全球飞行汽车相关市场规模将达到1万亿美元;到2050年,达到9万亿美元。其中,中国所占比例为23%,仅次于美国的27%。
电动飞机技术是一项跨时代的高新技术,和新能源电动汽车的发展路线一样,已成为世界航空工业发展的核心技术,改变了传统的飞机设计思路,从飞机绿色环保、高效节能、智能互联的理念出发,优化整个飞机的设计,极大地提高了飞机的可靠性、环保性、舒适性和可维护性,是未来飞机的发展方向,也是飞行汽车的发展方向。
中国加速推动飞行汽车商业化
中国正在加速飞行汽车商业化的前期工作。相关部门有可能于2025年左右发放相关许可证,主要是由初创公司进行试飞。飞行汽车的优点是可以利用汽车供应网络采购所用电池。沃飞长空科技有限公司总裁今年5月中旬曾表示,预计中国飞行汽车从2025年或2026年起将正式开启商业化运营,这是一场超越汽车电动化的革命。
进行飞行汽车研发的多是初创公司,例如美国的乔比航空公司、英国的垂直航空航天公司。多数企业都希望能开发出无人驾驶的飞行汽车,尽管目前全球尚无先例。
在中国公司中,早在2016年亿航智能公司就率先宣布将投身飞行汽车领域;随后浙江控股集团收购了美国飞行汽车生产商特拉富贾公司,还向德国沃洛科普特公司投资;小鹏汽车公司也积极参与研发。中国是汽车电池生产的世界领跑者,在飞行汽车领域具有明显的优势。
中国民航局在2022年发布的《民用无人驾驶航空发展路线图(征求意见稿)》中表示,到2025年要开展短距离载人无人驾驶飞行应用示范,随后各公司纷纷主动审报以获取型号合格证。亿航智能等公司在各地开展试飞,中国各公司的试飞次数是世界上最多的,但能否实现商飞还决定于中国民航局是否发放许可,民间企业正在翘首以待,积极准备着。
此前有过已在中国取得型号合格证的机型,然而,到了国外就得不到认可。中国公司为了规避这一风险也积极在国外开展试飞。
美国飞行汽车技术全球领先
空中出租车外观很像小型飞机或直升机,可以垂直起降,能够在城市中心运行,将人们送往机场或度假目的地或其他地方。今年7月18日,美国联邦航空管理局(FAA)发布的《先进空中交通实施规划1.0版本》中,概述了空中出租车及其相关机构需要完成的步骤,确保2028年之前能至少在一个地方建成一个具有竞争力的空中出租车市场,且该市场最早可能从2025年开始小规模运营。
FAA的计划非常引人关注,它体现了相关规则制订机构对空中出租车这项技术的信心。FAA表示,该计划旨在为“以可预测且常规”的方式对引进空中出租车提供指导。然而,必须意识到,到2028年时,要确保空中出租车在一个或多个城市上空飞行决非易事,因为这是一项艰巨的任务,不仅对空中出租车制造商有严格的要求,也需要包括地方政府在内的一些机构的密切配合,更难做的工作是,说服民众接受空中出租车是安全的,消除他们对安全性的担忧。这个问题目前已得到部分解决,因为空中出租车在运营之前必须要经过认证,这对保证安全起了至关重要的作用。它包含诸多新技术与系统必须经过认证许可才能上路与升天。此前,波音公司和空客公司也在面对审核、认证时不得不几次推迟其运营计划。乔比航空公司(Joby Aviation)和阿切尔航空公司(Archer Aviation)都希望能在2025年获得认证并开始商业服务,这是两家认证进展最快的美国公司。
由于电池容量有限,空中出租车的飞行距离不能太远,因此,初期只能应用于城市和机场之间的通勤。这既在某种程度上提升了安全性,也能在一定程度避免对城市上空的影响。
虽然空中出租车面临着一系列困难,如人员不足、基础设施、配套设施、相关法律不全,但FAA的计划体现出相关行业越来越关注空中出租车的发展前景,坚信其运营就在眼前。近年来,几家重要的空中出租车公司都已上市,包括美国的乔比航空公司、阿切尔航空公司,德国的利利厄姆(Lilium)公司和英国的弗蒂考尔航空公司(Vertical Aerospce)。一些空中出租车公司还加深了与主要航空公司和汽车制造商的联系。2023年5月,波音飞机公司收购了威斯克汽车公司(Wisk),该公司正在研发自动驾驶空中出租车。巴西航空工业公司创建了自己的空中出租车公司——伊夫空中汽车(Eve air Mobility)公司。
这些企业都在不遗余力地抢占一个未来可能价值数百亿美元的市场。对航空公司来说,空中出租车可以帮助企业赢得更多乘客。FAA局长表示:“随着时间的推移,空中出租车将得到更多公众的接受,但成本却是关键,如果空中出租车只能为富人服务,那可能不太容易被市场接受。”
美国首款飞行汽车获FAA批准进行测试。2023年6月,美国FAA核准加利福尼亚州一家初创公司可进行一款飞行汽车测试,这是美国政府许可的可飞行也可在道路上行驶的全电动车,名为“Model A”,是该州阿菜汽车公司(Alet Automotive)研发的,可垂直升降,可乘2名客人,道路续航力约321千米,飞行续航力177千米,车的预计售价30万美元/辆,首批交付预计于2025年12月,道路行驶速度约40千米/小时。
韩国首尔-2024年试点2条飞行汽车航线
韩国首尔市政府今年5月12日表示,计划于2024年在汝矣岛和蚕室两条航线启动飞行汽车商用化所需的实证项目。
据称,首尔市和国土交通部于今年下半年将在开阔地带进行首期实证项目,充分验证城市空中交通(UAM)的总体安全性,2024年起将在首都圈进行第二期实证。第二期实证项目覆盖京仁运河、汉江、炭川水网,首尔市境内有18千米的金浦机场至汝矣岛和8千米的蚕室至水西2条航线,京畿道境内有14千米的韩国国际展览中心至金浦机场航线,仁川市境内为14千米的无人机试验认证中心至桂阳新城航线。城市空中交通是无需跑道垂直升降的绿色出行手段。韩国政府计划该项目于2025年实现商用,目前正在与多家民营企业共同开展研发活动。
飞行汽车全铝打造
所有的飞行汽车都是用铝合金打造的,有的是用常规铝合金与铝基复合材料打造的,有的主要是用铝基复合材料制备的。铝基复合材料也是一种铝合金,是一类性能更加优秀的铝合金,所以我们说,飞行汽车是全铝的。铝是当下制造飞行汽车综合性能最佳材料。钛合金和镁合金也是较好的航空材料,但综合起来看,还有一些不尽人意的地方,比如钛镁的价格都要比铝的高一些。
铝基复合材料的基体为工业纯铝和铝合金,增强体则为非金属材料,一般的体积分数为15%和20%,实用型的铝基复合材料增强体含量很少有大于20%的。铝及铝合金是良好的金属基复合材料,它们的密度小、质量轻、比强度大、熔点不高、有很好的成形加工性能,制造工艺与设备不复杂,易于与增强材料复合进行第二次加工。此外,铝及铝合金还有很好的导电性、导热性和良好的抗腐蚀性能,这些都是复合材料为满足使用要求必须具备的特性,也是铝基复合材料得到快速发展的主要原因。
当下铝基复合材料使用的基体有工业纯铝和变形铝合金(如2014、2024、2124、2219、2618、6061、6066、7075、7475)等,一般不使用含Mn、Cr的合金,因为它们会产生脆性相,铸造铝合金常用的基体合金有A356、A357,在粉末冶金变形铝合金中可用上述合金的粉末作材料基体。
铝基复合材料增强体有连续的长纤维和不连续的短纤维、晶须和颗粒。他们应具有高强度、高模量、高刚度、抗疲劳、高抗蚀、耐热、耐磨、热胀系数小、导电、导热、润湿性好、化学相容性好、易成形等特性。所用纤维有硼纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、芳纶(商品名有Kevlar、Aramid)、硅酸铝纤维、氮化铝纤维等,还有其中间的短纤维、晶须和颗粒(几种纤维增强铝基复合材料性能的比较见表1)。
表1 纤维增强铝基复合材
铝基复合材料除具备普通金属基复合材料的比强度和比模量高、线胀系数小、尺寸稳定性好等优点外,还具有密度低、制造工艺设备较简单、成本较低、可进行批量生产等优点。因而铝基复合材料的研制和应用得到迅速发展,特别是颗粒增强铝基复合材料、纤维增强铝基复合材科、硼纤维增强铝基复合材料早已进入商业化生产和应用时期。
当前铝基复合材料的应用研究主要集中在颗粒增强铝基复合材料,并取得了很大成就,美国、日本、中国、俄罗斯等国家已进入大规模应用阶段,但中国在研发的某些方面与先进国家相比还有一些差距(颗粒和晶须增强铝基复合材料在非航空航天器上的应用实例见表2)。
表2 颗粒及晶须增强复合铝材的应用实例
飞行汽车一旦商业化,将会形成一个相当大的新兴市场,车的数量很大,单车的用铝量很大,如果单车的净质量按1200千克计算,则铝材及铝基复合材料的采购质量当达到730千克,加上电池及电池框架的用铝量,则每辆车的铝材及铝基复合材料的采购量当大于850千克。飞行汽车在以后的商业化进程中会得到高速发展,大概在2025年~2028年期间,每年的平均增长量可达1万辆,2029年起会以更快的速度发展。
1886年,汽车工业和铝工业先后诞生,经过136年的发展,2022年,中国汽车产销量分别为2702.1万辆和2686.4万辆。2022年,中国原铝产量4043万吨。2022年,中国全铝出租车只有吉利TX5,已在大连市满街跑了,用铝量约400千克/辆,铝的采购量约490千克/辆,车身铝化率97%,车的自身质量下降约30%。这是全世界单车用铝量最多的出租车。2022年,全世界原铝总产量6842万吨,中国的产量占59.1%。
在一般汽车用的铝材中以铸造铝合金为主,约占总用铝量的61%以上,而在飞行汽车中,用的铝材中以变形铝合金(含复合铝合金)为主,约占总用铝量的65%以上。
声明:本文版权归原作者所有且仅代表原作者观点。凡注明来源为“铝加网”的文章,版权均属铝加网所有,未经授权不得转载。如需转载,必须与铝加网(电话:18925937278)联系授权事宜,转载必须注明稿件来源:铝加网。铝加网保留对任何侵权行为和有悖本文原意的引用行为进行追究的权利。
电话 | 暂无! | 手机 | 暂无! |
---|---|---|---|
联系人 | 暂无! | 地址 | 暂无! |
电话 | 暂无! |
---|---|
手机 | 暂无! |
联系人 | 暂无! |
地址 | 暂无! |