空中出租车发展趋势研究

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　　摘 要 随着现代化城市进程的进一步发展，地面交通拥堵问题已经是迫在眉睫需要解决的问题，本文通过各大公司“空中出租车”项目的研发，探讨空中出租车未来发展的趋势，为人类生活方式的改变做出巨大的贡献。
　　关键词 交通；空中出租车；交通拥堵
　　1 概述
　　随着现代化城市进程的进一步发展，地面交通拥堵问题已经是迫在眉睫需要解决的问题，为了解决拥堵的城市地面路况，全球目前有约20家公司正在进行类似“空中出租车”项目的研发，除了波音、空客等飞机制造商，一些共享出行公司和汽车制造商也在这种多维交通方面投入巨资研发，未来普通人乘飞机上班也不再是梦想[1]。
　　2 空中出租车研制发展情况
　　2.1 Uber研制基本情况
　　美国优步公司（Uber）致力于发展城市飞行器，提供空中服务并且与飞机制造商合作开始研制多种飞行器。eCRM“飞行汽车”就是由Uber公司和美国陆军联合研发的一款低噪音的旋翼飞机，计划到2023年开始正式用于商业服务。
　　2.2 空客研制基本情况
　　空客研发的电动飞行出租车CityAirbus已经完成了地面测试，这是一款为城市空中交通设计的多乘客、自动驾驶电动垂直起降飞行器，以快速、经济适用和环保的方式飞越交通堵塞的大城市。CityAirbus配备的8台电机，拥有超强的性能，每台最大功率为200KW，凭借定制化的设计，这些电机的扭矩密度高达30Nm/kg。
　　空客研制的空中出租车将在固定航线上飞行，时速可达120公里，最多能搭载四名乘客，外形酷似直升机。空中出租车最开始将配备一名飞行员，但随着技术发展，将会使用全自动操作系统。并且空客将空中出租车的运营模式采用似当下流行的网约车，用户可以使用手机应用预订车辆。
　　2.3 德国公司研制基本情况
　　德國公司e-Volo研制了一架名为Volocopter的飞行器，代表了未来城市交通的发展方向。电动飞机Volocopter使用18具低噪音旋翼，并且可以承载2人。飞行器由6组电池供电，可以在空中飞行20分钟，但e-Volo目前正努力研发使它的飞行时间达到一小时，最终使飞行速度将达到62英里/每小时，利用操纵杆就可以实现垂直起降。
　　3 空中出租车“交通”构想
　　德国初创公司Volocopter设计了一套城市空中出租车空中交通系统的设想Volo-ports，在这一交通系统中，“空中出租车”的停车场将借用摩天大楼顶部的直升机机场。并且屋顶改造而来的“车站”将包含复杂的传送带系统、可更换的电池组和通向巨大充电端口的电梯。
　　空中出租车着陆后，传送带会将它们平移到室内，保证乘客可以在任何天气下顺利下车。机器人会将旧的电池组拆出来，更换新的电池。最后，飞机会通过电梯转移到地下停车场，由运维人员检修后加入到后面的运输队列之中。整套流程能够让Volocopter的飞机每30秒起飞或着陆一次，以保证足够的载客量和平价的商业模式。
　　4 影响空中出租车发展因素
　　4.1 政策因素
　　空中出租车要得以发展首先离不开政策的支持，制造商都必须面对如何在城市内起降、续航、安全性、空域管制等问题，尤其是乘客搭乘的安全性以及无人机遭遇网络攻击的风险性。目前全球仅少数国家对这种“空中出租车”发放了测试牌照，以及固定航线的测试运营牌照，这些国家往往是空管制度开放或者对缓解地面交通有迫切压力的。欧盟在空域政策方面相对严格，未来亚洲可能成为这种空中出租车商业化的首选地。这也意味着“空中出租车”要真正像现在出租车一般的普及仍然有待时日。
　　4.2 商业模式和续航里程因素
　　除了政策监管外，最大的两个问题就是商业模式和续航里程。根据空客运行成本情况来看“空中出租车”的成本仍然偏高。空客所在墨西哥城设立的四个搭乘点中，有两个位于市区商业中心，两个位于主要机场附近。已开通航线的飞行时间从4至20多分钟不等，费用介于2300至6380墨西哥比索（约合127至354美元）。据调研以中国为例，短距离的空中出租车一旦全面铺开，最终单次通勤的成本可以降到与现在地面打出租车成本等同。但是空中出租车要实现盈利还有待时日，相关的盈利模式也还在探索中。
　　4.3 电池技术因素
　　目前市面上已经存在的载人飞行器的续航里程在20分钟至40多分钟，仅能满足于城市内的短途飞行使用。如果需要飞行更远的距离，直升机需要消耗大量的能量，预计电池技术的完善至少还需要好几年。
　　目前空中出租车尽管电池和电力发动机具有安静、效率高的优点，但电池太大太重，存储的能源比液态燃料少很多。虽然现阶段技术已经取得了突破：电池可以存储的能量稳步提升，而且这种趋势会继续，并且将电池、电力发动机和传统引擎结合的技术进步了，引擎将变得更小、更轻、更有效率。
　　5 发展趋势
　　CityAirbus虽然在初期将由飞行员驾驶，但自主飞行的无人驾驶功能也在计划之中。具体发展趋势总结如下：
　　（1）首先，空中出租车的发展趋势是满足环保要求。
　　空中出租车飞行速度提高到200英里/小时（322公里/小时），纯电动空中汽车续航里程将为60英里（97公里），巡航高度为1000至2000英尺（304～609米），高于无人机，但低于小型飞机或喷气式客机。不会产生任何局部排放，满足环保要求。
　　（2）其次，运营成本将更低。
　　空中出租车计划，在乘客乘坐费用方面，之前每英里大概将花费5.73美元（约为22.7元/公里），但Uber希望最终将成本降至每英里44美分（约为1.7元/公里），也就是和一辆排量为5.0升的路虎揽胜差不多。4座eVTOL飞行器的每座千米使用成本比R44轻型直升机的使用成本要低26%。因此，eVTOL飞行器更具成本效益优势且更安静，更适合在城市内飞行。所以未来eVTOL平台和直升机必将并肩提供服务，未来城市飞行器可能有30%的用途是输送零散乘客到机场。
　　（3）最后，空中出租车发动机比常规发动机更加安静。
　　实现超低噪音是在城市地区部署空中出租车的关键障碍之一。未来空中出租车将与专注于电动和混合动力飞机技术的Launchpoint Technologies公司合作，开发低噪音旋翼系统，并且将展示多种飞机设计。
　　参考文献
　　[1] 老毕.墙内开花墙外香-中国支线客机发展历程-Y-12[J].航空档案，2009，58（09）：58-69.
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