飛行汽車大眾化，或許要用20年

本報(bào)記者　王海峰

編者按：極具科幻色彩的飛行汽車近來(lái)突然變得炙手可熱。繼美國(guó)優(yōu)步公司聲稱要在2020年提供飛行出租車服務(wù)后，日本豐田公司也宣布加入飛行汽車研究行列，目標(biāo)是2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)前實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。飛行汽車時(shí)代正在到來(lái)嗎？它離“飛入尋常百姓家”還要多久？中國(guó)飛行汽車研發(fā)現(xiàn)狀如何？帶著這些問(wèn)題，《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪了清華大學(xué)通用航空技術(shù)研究中心主任張揚(yáng)軍教授。

為什么要造飛行汽車

環(huán)球時(shí)報(bào)：人類有了多種交通方式，為什么還需要飛行汽車？

張揚(yáng)軍：人類對(duì)自由的向往是沒(méi)有止境的。正是在這種追求下，交通運(yùn)輸發(fā)生了多次革命，正在到來(lái)的是通用航空革命，小飛機(jī)、個(gè)人化飛行將逐漸成為重要交通方式。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，飛行汽車是“通用航空器”的一種。

在路上開(kāi)車，突然前面沒(méi)路了，我們就會(huì)想，如果能飛起來(lái)有多好。道路越來(lái)越寬，但還是堵車，我們就會(huì)想，能不能規(guī)劃出立體空中交通網(wǎng)？人類要擺脫這些束縛，自然而然地想著把陸空交通融合起來(lái)，在美國(guó)也有人把第四次交通革命稱為建設(shè)“空中高速路”。

環(huán)球時(shí)報(bào)：從技術(shù)上分析，陸空交通融合不容易吧。

張揚(yáng)軍：汽車和航空最初是一起研究的。動(dòng)力的研究最具代表性，早期飛機(jī)和汽車動(dòng)力都是內(nèi)燃機(jī)，后來(lái)才走向不同的道路，汽車沿著內(nèi)燃機(jī)技術(shù)方向前進(jìn)，航空則因高速飛行的需求發(fā)展出渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)。但現(xiàn)在航空動(dòng)力繼續(xù)分叉，追求高速的一支是與航天動(dòng)力融合，形成以渦輪沖壓為特點(diǎn)的空天動(dòng)力。另一支低空、低速的即通用航空則又回頭與汽車動(dòng)力融合，朝電動(dòng)化方向發(fā)展。汽車和通用飛機(jī)現(xiàn)在只是在發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件技術(shù)上是相通的，但往后發(fā)展，就會(huì)有整機(jī)產(chǎn)品把它們合二為一，這就是飛行汽車。

環(huán)球時(shí)報(bào)：飛行汽車變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，需要在哪些技術(shù)上取得突破？

張揚(yáng)軍：我認(rèn)為電動(dòng)化、智能化是飛行汽車的兩大關(guān)鍵。理想的飛行汽車一定要垂直起降，意味著它要有不同的推進(jìn)系統(tǒng)：地面推進(jìn)系統(tǒng)和空中推進(jìn)系統(tǒng)。如果電動(dòng)化推進(jìn)技術(shù)沒(méi)有發(fā)展起來(lái)，僅兩種推進(jìn)系統(tǒng)的布置就是一個(gè)令人望而卻步的難關(guān)。電動(dòng)化之后，這一問(wèn)題就簡(jiǎn)單了，不僅推進(jìn)系統(tǒng)容易布置，還可以通過(guò)分布式推進(jìn)降低能耗。智能化則有兩個(gè)層次，一是飛行汽車本身的智能化或無(wú)人駕駛，飛行簡(jiǎn)單化；二是它作為未來(lái)智能交通的一部分，在一個(gè)大系統(tǒng)里面對(duì)它進(jìn)行控制、管理。

電動(dòng)化、智能化技術(shù)目前的研究應(yīng)用熱點(diǎn)與重點(diǎn)均在汽車領(lǐng)域，這帶動(dòng)了飛行汽車概念?！?/p>

飛行汽車什么樣

環(huán)球時(shí)報(bào)：雖然飛行汽車是汽車的親戚，但國(guó)外已經(jīng)造出的飛行汽車外形差異很大，目前飛行汽車有哪幾大流派？

張揚(yáng)軍：從飛行推進(jìn)的角度大體上可以歸結(jié)為三大類：第一種：涵道風(fēng)扇類，沒(méi)有機(jī)翼。以色列的X-Hawk（上圖）就是這種。第二種，固定機(jī)翼類，其機(jī)翼一般可折疊。美國(guó)的TF-X（下圖）、MOLLERSKYCAR都是這種。第三種，直升機(jī)旋翼類，一般也可折疊。三大流派間也有結(jié)合，有借鑒。

環(huán)球時(shí)報(bào)：您的團(tuán)隊(duì)正在研制的涵道風(fēng)扇具有哪些優(yōu)勢(shì)？

張揚(yáng)軍：我們研制的飛行汽車為電動(dòng)涵道風(fēng)扇推進(jìn)汽車，具有垂直起降功能。升力和推力由不同的涵道風(fēng)扇提供，飛行汽車在路面行駛時(shí)可隨時(shí)飛起來(lái)，不需要像已有的一些飛行汽車方案那樣，飛行前需要停車并進(jìn)行變形等一系列操作。

技術(shù)方面，我們的研究重點(diǎn)

在電動(dòng)涵道風(fēng)扇推進(jìn)。涵道風(fēng)扇推進(jìn)相對(duì)于螺旋槳推進(jìn)具有推力大、效率高、噪音低和安全性好等優(yōu)點(diǎn)，且可實(shí)現(xiàn)垂直起降，代表了中低速飛行推進(jìn)的發(fā)展方向。與空客等國(guó)外涵道風(fēng)扇主要是基于螺旋槳設(shè)計(jì)的外流葉型技術(shù)不同，清華的涵道風(fēng)扇設(shè)計(jì)主要是基于航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片的內(nèi)流葉型技術(shù)，在技術(shù)路徑上有我們自己的特色。十一五至十二五期間，我們將航空技術(shù)應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，跨行業(yè)交叉創(chuàng)新，發(fā)展了渦輪增壓器高通流葉片設(shè)計(jì)和渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)流場(chǎng)耦合匹配技術(shù)。從十二五末開(kāi)始，我們又立足汽車面向通航領(lǐng)域，開(kāi)展電動(dòng)高通流涵道風(fēng)扇推進(jìn)系統(tǒng)研究。與普通涵道風(fēng)扇相比，在同等推力下，高通流涵道風(fēng)扇的噪音低、尺寸小，飛行速度范圍卻高出一倍以上，達(dá)到1.5馬赫。

環(huán)球時(shí)報(bào)：中國(guó)的飛行汽車與國(guó)外先進(jìn)水平有多大差距？

張揚(yáng)軍：國(guó)內(nèi)很早就有探討要做飛行汽車的，但其實(shí)大家都還剛剛起步。與國(guó)外相比，我們某一單項(xiàng)技術(shù)有特色，有優(yōu)勢(shì)，但從整體上來(lái)說(shuō)，還落后不少。我們還在測(cè)試推進(jìn)系統(tǒng)，人家的產(chǎn)品已經(jīng)在試飛了?！?/p>

距離實(shí)用化還有多遠(yuǎn)

環(huán)球時(shí)報(bào)：飛行汽車距走入尋常百姓生活還有多遠(yuǎn)？

張揚(yáng)軍：通用航空行業(yè)的發(fā)展，與國(guó)家政策緊密相關(guān)。這些政策包括產(chǎn)業(yè)的扶持、空域的開(kāi)放等。但空域的開(kāi)放又跟技術(shù)進(jìn)步相關(guān)，現(xiàn)在中國(guó)低空空域還未放開(kāi)，很多小飛機(jī)都是在黑飛。為什么低空不開(kāi)放？因?yàn)閷?duì)監(jiān)管部門來(lái)說(shuō)，低空信息看不見(jiàn)。低空飛行的監(jiān)管與大數(shù)據(jù)、信息化技術(shù)都關(guān)聯(lián)著。能管才能放。因此，建立低空監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也就是“空中高速路”，也應(yīng)是通航發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)的重要部分。

中國(guó)與美國(guó)的航空文化不同。美國(guó)很多人從小就玩飛機(jī)，它的飛行員是從開(kāi)小飛機(jī)起步，逐漸變成一種職業(yè)。中國(guó)飛行員是專門培訓(xùn)，學(xué)開(kāi)飛機(jī)是要靠這個(gè)吃飯，而不是玩。另外，從軍事角度來(lái)看，美國(guó)有大量海外基地，大量的軍事飛行訓(xùn)練是在海外進(jìn)行，國(guó)內(nèi)空域就騰出來(lái)了。而我國(guó)的軍事訓(xùn)練都在自己的空域進(jìn)行，軍方主導(dǎo)著空域的管理。

所以飛行汽車的大眾化不是一個(gè)兩個(gè)產(chǎn)品的問(wèn)題，也不僅僅是企業(yè)的事情，還有國(guó)家層面的管理問(wèn)題。不僅涉及民口，還涉及軍方。它與一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平有關(guān)，與百姓的消費(fèi)水平有關(guān)，與國(guó)家政策有關(guān)。因此，我們說(shuō)，飛行汽車是愿景、是趨勢(shì)，但受上述因素的影響，飛行汽車時(shí)代到來(lái)的快慢不好預(yù)測(cè)?，F(xiàn)在國(guó)家層面已經(jīng)在布局基礎(chǔ)設(shè)施，布局低空監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。飛機(jī)在天上飛，它的信息都能看得見(jiàn)，即使有小飛機(jī)黑飛，也能監(jiān)視并處置。

環(huán)球時(shí)報(bào)：能預(yù)測(cè)通航革命的具體時(shí)間嗎？

張揚(yáng)軍：我國(guó)的十三五規(guī)劃主要是建設(shè)通用航空的基礎(chǔ)設(shè)施。十四五可能還是會(huì)側(cè)重于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，把通航機(jī)場(chǎng)連成網(wǎng)。美國(guó)有2萬(wàn)多座機(jī)場(chǎng)，我國(guó)十三五規(guī)劃才建幾百個(gè)，差得遠(yuǎn)。我國(guó)已經(jīng)把通航作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，它的發(fā)展還需一段培育期，通航產(chǎn)業(yè)要達(dá)到能掙錢的水平，怎么也得5年之后。飛行汽車呢？問(wèn)題更復(fù)雜一些。20年內(nèi)它能大眾化，已經(jīng)是樂(lè)觀估計(jì)。

僅從產(chǎn)品的技術(shù)層面看，汽車的混合動(dòng)力技術(shù)已經(jīng)非常成熟，飛行技術(shù)也很成熟，現(xiàn)在無(wú)非是兩者結(jié)合的問(wèn)題。如果拋開(kāi)管理的問(wèn)題，飛行汽車5年內(nèi)可能就會(huì)面世，就會(huì)進(jìn)入市場(chǎng)。

環(huán)球時(shí)報(bào)：只考慮技術(shù)，什么時(shí)候能看到中國(guó)的飛行汽車飛起來(lái)？

張揚(yáng)軍：試驗(yàn)的汽車飛起來(lái)，這個(gè)東西我們正在做，估計(jì)兩到三年內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)。但產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)不能靠大學(xué)，像國(guó)外都是靠大公司支持。我們目前正在與汽車企業(yè)接觸，如果獲得大企業(yè)的支持，整合國(guó)際資源，造出產(chǎn)品會(huì)很快。從大學(xué)來(lái)講，我們有動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)、無(wú)人汽車駕駛技術(shù)和飛行控制技術(shù)，研究飛行汽車的基礎(chǔ)很好，現(xiàn)在的問(wèn)題是要有大的投入，這需要企業(yè)的介入。

環(huán)球時(shí)報(bào)：中國(guó)有沒(méi)有可能大力發(fā)展飛行汽車，把小飛機(jī)大眾化這個(gè)階段跳過(guò)去？這樣就不用修建那么多通用機(jī)場(chǎng)了。

張揚(yáng)軍：建通航機(jī)場(chǎng)，還是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的飛行，管理方面簡(jiǎn)單得多。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的飛行像城市的公交，飛行汽車就像私家車，公交車管理比私家車方便得多。所以大城市都會(huì)首先選擇發(fā)展公交?！?/p>