DearAuto2023-07-20
为了拯救1/4的生命
在路上,对于越来越多的人,是一种焦虑。
住建部、中规院和百度联合发布的《2022年中国主要城市通勤检测报告》显示,就北上广深这四座超大城市,每天大概有19%的人——大概1500万人——单程通勤时间在60分钟以上;单程通勤时间在45分钟以上的占比高达32%。
换句话说,许多人每天至少得花两个小时在上下班通勤的路上。
一天才24小时,扣除睡觉的8小时和工作的8小时,剩下的8小时才属于你的可支配时间。
所以,通勤耗费掉的2小时,其实是你生命的四分之一!这是不能被接受的,这样的生活也不可能谈得上幸福!
拥堵不仅是时间杀手,更糟糕的是可能还是你的机会杀手。
如果你要去见一个重要的客户,或者安排了一场重要的面试,一次严重的堵车,会让你的人生完全不同……
所以,人类社会越发展,城市节奏越快,交通拥堵就越成为人们难以承受之重。所以,很自然地,一些人就会想车子如果能飞起来多好!
有一份报告显示,85.8%的中国受访者愿意尝试飞行汽车的产品和服务,其中36.4%的受访者想要直接购买一辆飞行汽车,有29.8%的受访者愿意租赁飞行汽车来使用。而同一家机构也做过无人驾驶的市场分析,看好无人驾驶汽车的受访者比例是77.3%,比看好飞行汽车的受访者低了8.5个百分点。
虽然就目前的政策和宏观条件来看,飞行汽车短时间内没有商业化的可能,但长远来看,它会不会成为一个全新的热门赛道?没有人知道,就像十几年前没有人知道新能源车以及自动驾驶辅助系统会如此迅猛地普及。
所以,就在去年的这个时候,交通部、科技部联合印发了《交通领域科技创新中长期发展规划纲要(2021-2035年)》,要求部署新型载运工具的研发工作,其中重点提到了要部署飞行汽车的研发,突破飞行器与汽车融合、飞行与路面行驶自由切换等技术。
一年后,广汽集团自主研发的首款飞行汽车GOVE,就在2023广汽科技日正式亮相。
飞行汽车比飞机难度大多了
老实说,飞行汽车当然不是什么新鲜概念。
第一辆飞行汽车可以追溯到1906年,Trajan Vuia在法国首都巴黎测试Vuia I;十年后,美国著名飞机设计师Glenn Hammond Curtis也带来了他的Autoplane;1950年,美国民航局甚至发出首款飞行汽车的准航证书。
近些年随着科技水平的迅猛发展,世界各地涌现出新一代具有代表性的飞行汽车。但可惜的是,迄今为止飞行汽车离量产仍遥遥无期,还只是停留在概念阶段。
让汽车飞起来不难,毕竟飞机早就驰骋于蓝天了。飞行汽车的难点在于它首先得是一辆车,而汽车作为交通工具的最核心商品价值是“出行自由度”,所以,飞行汽车的飞行应该不受场地的限制随时能飞。
过去很多所谓的飞行汽车,要么和民航飞机一样需要一条跑道来助跑起飞,要么跟直升机一样有着大型浆翼,起飞和降落都需要非常空旷的场地。这就不是“能飞的汽车”了,而是“像汽车的飞机”。这样的飞行汽车是没有意义的,因为飞机早就存在了。
一台真正的飞行汽车,应该可以在马路上甚至停车位上就能实现自由地垂直升降,这就要求它的浆翼不可能像直升飞机那么大,但却需要产生足够的升力,这就对整车的轻量化、功率密度、能量密度有极高的要求。
在动力系统上,广汽飞行汽车GOVE采用的是6轴12浆分布式多旋翼构型,并且每一套动力系统都用上了高功率密度的驱动电机,配合轻量化的机舱设计,单轴动力系统推力大于飞行器满载重量的三分之一,最大推重比大于2倍。
广汽飞行汽车GOVE首先仍是一部汽车,其次才是“能飞”。
当然,作为民用的飞行汽车,广汽飞行汽车GOVE还要确保各个系统有着极高的安全性。毕竟,汽车在天上飞和在地上跑完全是两码事,在地上要是出了故障,大不了停下来等待救援,可在空中如果出了故障,那就会机毁人亡。
对于动力系统的安全性,广汽飞行汽车GOVE有着非常严苛的标准——≤1x10-7FH,也即动力系统出现灾难性故障的概率要“小于每百万小时1次”。另外,因为广汽飞行汽车GOVE的动力系统具备足够的安全多冗余,也即一套动力系统失效了也不会影响飞行安全和飞行性能,失去两套动力装置仍然能够完成安全迫降,达成了功能安全中严格的失效率要求。
假设每辆私家“飞行汽车”平均每天使用时间是2个小时,其中一半是在飞行,也就是说,每辆广汽飞行汽车GOVE平均使用超过5479年才会发生一次动力系统的“灾难性故障”。
对于其使用寿命而言,广汽飞行汽车GOVE飞行中失去动力的概率基本上可以认为是零。
更难的是“飞控”。
飞行汽车的使用环境决定了其姿态控制逻辑非常复杂,而且它的驾驶员只是普通用户,不可能像民航飞行员那样受过专业的培训,所以飞行汽车在操控上也要有足够的安全冗余,即便驾驶员做出了错误的指令,系统也能主动识别出来,确保机上乘客以及地面人员的安全。
为此,广汽飞行汽车GOVE设计了“三余度飞控系统”。
三余度飞控系统的核心是三台飞控计算机,这三台计算机会同时处理一个问题,还会对处理出来的三个结果进行“投票”。如此一来不仅提高系统的容错率——一个控制器可能算错,三个控制器同时算错的概率就很小了,而且即便出现了问题,系统还有其他的备选方案,最大限度确保飞行安全。
虽然飞行汽车短时间内还没有商业化的可能,但是因其对于三电系统有着更高的设计要求,所以也在倒逼生产商不断研发出更先进和更安全的动力系统,飞行汽车可以实现对电动汽车的技术反哺。
让汽车形态拥有无限种可能
和其他的所谓飞行汽车相比,广汽飞行汽车GOVE有一个极具革命性的创意,就是飞行舱和滑板底盘的分离设计。
广汽飞行汽车的飞行舱和底盘是分开的,在不需要空中行驶的时候,飞行舱和底盘结合在一起,需要时飞行舱可以飞起来。广汽研究院院长吴坚表示,这个概念行业里是独创的。
这是一个近乎完美的构想。
飞行舱起飞的同时,滑板底盘可以通过自动驾驶的方式来到目的地;如果飞行舱一时没办法与原来的底盘结合,也可以通过共享的方式,找到附近可以匹配的底盘,进行着落和充电。
飞行汽车需要克服的一大挑战是足够的升力,将飞行舱和底盘分离,可以最大化降低飞行的质量,当然,也就意味着更小的升力即可实现飞行。
现在很多飞行汽车缺乏商业化价值,一个重要原因在于飞行质量太重——空载质量动辄以吨计,广汽飞行汽车GOVE采用了飞行舱与底盘分离设计后,再加上90%轻量化复合材料的整机,所以飞行舱机体重量仅95公斤,不仅更容易飞起来,也能飞得更远。
广汽飞行汽车GOVE的滑板底盘采用的是分布式驱动,所以连线控的转向和制动都省了,直接通过口令,将来甚至可以通过脑电波来控制。
相对于飞行舱,在我看来,广汽飞行汽车GOVE更具革命性的突破是那个滑板底盘。
这个滑板底盘将车辆的三电系统,以及包括制动、转向等几乎全部行驶系统等都集成于其中,它不仅可以自动驾驶,而且还是完全地“control by wire”。
毫不夸张地说,广汽飞行汽车GOVE带来的不只是交通出行方式从陆地到空中的变革,更是汽车形态上的一次革命,能带给用户极致不同的用车体验。
既然底盘和飞行舱可以分离,消费者自然也可以分别购买底盘和驾驶舱,你买的是什么车,就取决于你为这个滑板底盘配上什么驾驶舱。它可以是飞行汽车GOVE,也可以是一台MPV,一台SUV,一台皮卡,甚至是一台跑车,它可以是任何你想象得出来的形态……
所以,中国科学院院士欧阳明高评价滑板底盘“会给汽车设计制造带来一场革命”。
为了让广汽飞行汽车GOVE的飞行舱和底盘能顺利对接,广汽还用上了航空航天级别的高精度对接技术,使飞行舱在降落时能被底盘提前瞄准锁定、精准对接。
当然,“滑板底盘”这个概念设想起来似乎并不难,但为什么广汽飞行汽车GOVE迄今为止是第一个?因为实现起来太难了。比如,飞行舱和底盘分离后该如何精准锁定、结合?再比如,滑板底盘要实现完全的自主驾驶,最关键的是四轮分布式电驱,四个轮子既要独立控制,又必须实时协同……
广汽飞行汽车GOVE的亮相,远不是行业里又多了一次飞行汽车的噱头,而是彰显了广汽在许多重大原始创新技术领域的重大突破,未来,我可能并不期待一辆飞行汽车,但是我无比期待GOVE滑板底盘所能带来的无限种可能。
(本文仅为作者个人观点,不代表DearAuto立场。)
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法
律
顾
问
广东格林律师事务所李国勇律师
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