由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办，天津经济技术开发区管理委员会特别支持，日本汽车工业协会、德国汽车工业协会、中国汽车动力电池产业创新联盟、新能源汽车国家大数据联盟、中国人工智能产业发展联盟、欧洲汽车工业协会联合协办的第二十一届中国汽车产业发展(泰达)国际论坛(以下称“泰达汽车论坛”)将于2025年9月11日至9月14日在天津市滨海新区举办。本届泰达汽车论坛将围绕“增动能 启新篇 向全球”的年度主题，邀请重磅嘉宾展开深入研讨。

  在9月12日“新兴产业生态专场：低空与数字技术群共筑汽车新生态”中，北京理工大学机械与车辆学院副院长、中国汽车工程学会飞行汽车分会秘书长王伟达发表题为“分体式飞行汽车关键技术及智能控制”的演讲。

  北京理工大学机械与车辆学院副院长、中国汽车工程学会飞行汽车分会秘书长 王伟达

  以下为演讲实录：

  尊敬的各位领导、各位嘉宾，很荣幸参加咱们这个会议，在这里可以做一个简要的汇报，感谢程会长的介绍。刚才听到大会的主旨精神，应该说也是大家一起共同探讨低空经济的发展。

  我这里主要介绍一下载人载物为目的的低空装备飞行汽车的关键技术和智能控制。我汇报有以下三个方面：

  首先第一个大家比较了解了，以低空飞行为核心的新的经济模态，怎样打造这样一个新的经济模式?我想还需要我们与会的嘉宾和我们行业的专家进一步进行探讨。

  应该说低空经济和通航领域上有一定的重叠性，或者说它的范畴有类似的地方，但是通航是一个传统的行业，如何在新的形式下发展低空经济?应该说是新通航的内容，这里面既包括无人机也包括eVTOL无人汽车，是新通航的重要方面。而且低空经济要达到一个新的经济规模，我想要具有这样几个特征：

  首先达到一定的规模，需要低成本，航空要求比较高，整体成本是非常高的，所以是否需要新的标准，或者如何用新的手段，比如介入一个新的产业链来降低成本。第二高密度，现在飞机都是定制化的飞行为主，大家坐飞机缺一个人没上都要重新进行安检或者重新进行检测。最后一个是常态化，走进我们大众的生活。

  飞行汽车经历培育阶段，在技术成熟之后、相关支撑设施到位之后，会到达一个爆发阶段，未来我们期待能够实现一个立体交通的新的经济形态，达到一个成熟的阶段。

  飞行汽车应该说承载了我们人类一个大众化飞行的百年梦想，从飞机的产生、汽车的产生，从产生之初就有了这样一个相对交互融合的发展。飞机和汽车的结合，包括多种形式这里不再详细的介绍了，到底是飞行汽车为主还是飞行器为主，形态上会有一些差异。

  现在这个条件下，随着技术的发展，解决现在的交通拥堵，拓展现在的城市交通空间，城市交通空间立体化也是势在必行。

  飞行汽车将成为一个重要载具。飞行汽车具有这样一个特征，就是基础设施的建设远不及交通的发展，而且交通的出行呈现一个动态化、节律性的变化，所以我们修太多的路经常可能用不到或者不经常用，飞行的模式具有轻基础设施的特点，有一个垂直的起降场，甚至未来它会实现随时起降，是我们更理想的一个状态。所以现在飞行汽车是一个两栖运动和垂直起降的交通工具，是低空经济和现在立体交通发展的一个重要的载体。

  我们从汽车行业的角度发展，应该说电动化、智能化和网联化的发展推动了我们汽车颠覆性地、快速地技术进步，使我国的汽车工业达到国际领先水平。汽车相关技术和航空的一些发展趋势也是有高度的一致性或者契合性，相关汽车技术和航空技术的融合发展为发展飞行汽车提供了非常坚实的积累。

  我们初步判断飞行汽车和eVTOL和智能汽车具有70%以上的产业重合度，应该说复合材料汽车产业也在逐步发展，汽车的产线完全可以用来生产飞行汽车，汽车产业现在发展也比较快，现在每个数据起点不一样，但是一个基地一年产几百万辆没有问题。

  飞行汽车典型应用场景，第一个就是适合一些特殊的地区和地域的立体交通，可以大幅提升出行效率，这是我们的终极梦想。典型的就是大湾区，现在直通深圳和珠海的大桥还没有修，坐高铁的话绕到广州南站时间有点长。应该说垂直起降的飞行汽车具有轻基础设施的特征可以解决这一问题。

  第二救援作业和特殊物资的运送。这种多模式的、立体机动的形势将大幅增加救援的及时性和便捷性。

  第三低空物流，适合大江大河地区、边远山区、最后一公里的地区或者是一些不方便修路或者无法修路的地区，或者无法支撑道路基础设施的地区，这个对于道路资源受限地区的物流具有重大的意义。

  第四观光体验，这个报道比较多了，实施见效快，提升认知度，涵育大众化的飞行文化。

  所以在未来，随着我们汽车工业的发展，现在我们的新能源汽车已经成为一个新的支柱产业，智能汽车是新兴产业，我想飞行汽车将是未来产业，我们也期待在未来以城市交通为核心，低空和地面交通相融合，服务大众化立体出行成为飞行汽车主要的未来图景和模式。

  国内外应该说高度重视飞行汽车的发展，包括美国、欧盟、日本、英国等都有飞行或者立体交通的规划。最近报道比较多的就是马斯克参投的阿莱夫航空发布的Model A，它是典型的陆空一体式，可以实现基本的飞行，它是一个汽车的外形，把浆等等包括在外形的里面，应该说也是一个非常好的模式。

  我国有这样几个典型的节点，一个是2022年交通部的规划里面提到部署飞行汽车，应该说我国现在低空经济是在蓬勃发展。飞行汽车典型方案包括这样几个方面，一个是分体式的，今天要汇报的主要就是eVTOL或者说飞行器如何和汽车有机的融合;另外以飞行为主的多种模式，包括多旋翼、复合翼、轻转旋翼，以及很早出现的固定翼的模式。

  我们看到一个现象，国内传统的汽车厂商重点发展陆空两栖，包括前年广汽发布的分体式，到去年奇瑞发布的分体式和今年一汽展示的分体式，我们学校2022年发布过一个，依托于汽车协会发布过分体式的飞行汽车。

  一些创业企业以eVTOL为主，亿航是有限的载人，峰飞是载货，沃飞也在申请全包线的轻转旋翼。

  第二部分汇报一下国内技术。

  技术除了电动化、智能化和网联化应该说和汽车工业高度契合，和空地的一体化可以分为两种，一个是结构的一体或者是交通运输协同的一体。技术应该说相较于我们的汽车工业和航空工业都有一些新的挑战，包括城市空间的更复杂，城市的气象环境更复杂，低空的环境是传统的飞机不太面对的或者是很少机会面对的，所以现在飞机最复杂的阶段也是一个起降阶段，应该是我们的飞行汽车是长期处于这样的起降阶段，要解决更多的难题。

  城市的电磁干扰，综合交通态势的快速变化，安全冗余的要求，节能环保和噪声，如果是长航程的还有混合动力的新的标定，所以关键技术我把它归为5类，后面具体介绍一下。

  首先是构型总体里面，包括构型的融合设计，如果是陆空一体，刚才说三个头部汽车企业，构型有细微差别的，分段的方式有点区别。

  第二个气动的分析，刚才讲了我们的气象的更多气动的特殊情况，以及轻量化，这个尤其是现在我们电动汽车相对来讲重量比较大的，怎么飞起来这个难题比较多。这是我们做的分体式的飞行汽车的构型，我们是采用三段式的构型，采用八轴均布的方案，当时对旋翼的轴距等等进行了设计，涉及到的气动干扰、气动效率、操纵力距，多旋翼尤其是重型多旋翼操纵是非常关键的，怎么抗风?能不能保持像我们的汽车一样，解决摆正问题。

  另外就是采用一个智能座舱的设计和飞行部分和行驶部分分段进行对接等等的总体设计。

  另外陆空模式切换流程有这样一个方式，就是飞行部分是eVTOL，地面部分就是咱们一个智能底盘，通过这样的空地模式的转换，以座舱为核心，座舱是我们乘客和我们的生活需要的一个核心载体，然后分别匹配不同的飞行和行驶的模块来实行这样的陆空交通有机融合。

  气动模型刚才简单讲到了一下，典型的多浆翼的干扰是传统航空不涉及的，因为之前他们主要一个浆或者固定一个，现在发展比较快的是纵列双旋翼，包括一些轻转翼的，相对来讲切换的气动力学还是比较复杂的。另外我们在这样一个复杂的环境，有一些复杂约束条件下的，包括靠近地面、靠近壁面的气动效应，对于汽车动力学、稳定都有直接的影响。

  这个是我们当时做的一个验证实验的情况，包括地面的飞行、空中的飞行以及空地模式这样一个转换过程。另外我们也是在发展，面向特种应用，主要是低空作业发展一些几百公斤级的eVTOL为主的这样一个飞行器。

  第二部分是飞行汽车动力驱动。这个可以看到，和我们这个高度的契合，一个是新型动力能源几乎是一样的，第二个是我们叫做机电多模传动，和我们汽车也是非常像的。我们汽车从国家发展纯电动汽车到发展增程，现在又发展串并联混动的，这个也是一个多模，高效的旋翼。因为看到电池也是行业有这样长时间运行要求，所以先进的混合动力系统也是各国尤其是基于涡轴机的高密度的混动的重点发展方向。

  第二种多模传动，电机直驱、发动机直驱、机电混合驱动，这种多种模式，效率上、布置上大家有一个综合的选择，具体一些研究包括对于混合动力系统这样的能量管理提升它的经济性和发动机的安全工作区域，多功率这样一个协调控制来保证功率流的协调，这个是相关的测试情况。

  第三部分是飞行汽车安全。包括飞控的总体架构以及增稳以及冗余容错的控制。主要面向低空的特殊环境，在增稳方面通过观测和串级的增稳模块增加控制的稳定性和抗冲击性，容错是多种轴给我们提供了这样一个故障情况下空间，这个是当时测试的一些情况。

  第四部分是飞行汽车融合组合辅助驾驶，分为智能感知，主要是陆空协同的感知规划和多模式的这样一个精确的驾驶。这个环境感知主要面向特殊问题，就是小尺寸、立体分布的障碍物是我们立体环境需要解决的问题。这个是当时做的一些相关的检测的一些算法和感知的尤其是轻小型的一些障碍物。

  协同主要是涉及到空地模式的转化，如何优化能效和时间效率，因为飞起来能耗肯定比较大的。这个我们研究了包括狭窄空间约束下飞行规划的方法，这个是相关的一些验证的效果。

  这个控制包括陆空模式的控制、底盘动力学的控制和空地自主避障的控制，这个是我们当时做的一个对接的情况，应该说空地转化重要的一个模块，包括地面的底盘这样的精确控制。

  最后一部分是飞行汽车的智慧管控技术。

  包括低空智能网联，我们需要一个这样的网络，400米的飞行高度不是我们5G、6G可以覆盖的，第二个是空域的动态管理，不能像之前这样的管理，以及相关的协同调度与服务，这个是相关的一些主要的一些技术，应该说需要技术条件和管理的这样一个融合发展来实现它能够保证安全的运行。

  应该说飞行汽车未来已来，也是未来可期，涉及的场景、技术非常的多，涵盖车辆和航空关键技术的主要的方面，我们也是非常期待年轻的学者加入相关的研究!

  我的汇报就这些!感谢大家的聆听!