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eVTOL的赛道很拥挤 有钱人如今都想上天?

作者:格老六 来源:凡趣下载站 时间:2023-03-13 08:47:31

这个消息在圈内引起了不小的轰动,不仅因为Kittyhawk是EVTOL行业的元老和领军企业之一,而且它的创始人是塞巴斯蒂安·特龙(sebastian thrun),谷歌无人驾驶之父,Google X的创始人。

Kittyhawk的飞行器在降落

Kittyhawk的飞机要着陆了。

“让天空民主化”是硅谷初创公司Kittyhawk的企业愿景。在手机上,Kittyhawk还写下了这句话:“我们正在打造一辆自主的、负担得起的、无处不在的、具有生态意识的空中出租车。”但显然,随着Kittyhawk宣布关闭,这一宏伟愿景也告一段落。

资本从不睡觉。当一家飞行汽车公司“倒下”,数百家飞行汽车公司就会“起飞”。据统计,到2021年,全球有超过200家企业或机构正在研发约420种类型的飞行汽车产品,全行业融资约20亿美元。既有波音、空客等老牌航空巨头,也有吉利汽车、大众、现代汽车等传统车企,甚至还有Xpeng汽车等新兴汽车厂商。

碰巧的是,前段时间,我们在小鹏天汇乘坐了一架低空飞行器,这是小鹏的一家飞行汽车公司。难得的是,虎嗅为我国低空飞行贡献了宝贵的试飞经验。当然,顺便帮你感受一下所有成年男人都喜欢的天堂之旅。

上帝是什么感觉?

“先飞,还是先谈?”

这是赵德利带肖鹏参观公司时问他的第一个问题。Xpeng Motors将于2020年夏天在美国上市,但他还是抽空参观了赵德利创办的天汇科技。

这是田辉在东莞郊区一个通航机场租用的场地。机库在楼下,办公室在楼上。当他在机库里看到这架四轴双座飞机时,他毅然选择先绕天飞行。

何首次试飞视频:

下飞机后,何肖鹏立即确认了他的投资意向。2020年9月的北京车展上,田辉的飞机被摆上了Xpeng Motors的展台,公司更名为“小鹏田辉”。同年,开发了第四代飞行汽车旅行者X1,并成功测试。

这一次,我们尝试乘坐第四代飞行汽车旅行者X1。

X1机采用四轴八桨多旋翼的结构,在动力和安全上都有冗余备份设计。每个螺旋桨下面都有一个电机,所以飞行过程中任何桨叶或电机问题都不会影响飞行安全。虽然免费宣传的X1是飞行最频繁、性能最稳定的产品,但第一次体验天堂,还是会感到紧张。

紧张不是来自恐高,而是无法控制。我这个试乘的版本是单座的,地勤人员可以通过手柄进行起降,移动位置等等。因此,乘客坐在X1飞机上后不具备控制自己运动的能力。

系好安全带,戴好头盔,我们就准备上天了。听到“通电”的声音后,电机开始工作。这时,四根轴上的八个螺旋桨会迅速提高速度。和直升机类似,X1飞机的螺旋桨会发出很大的噪音,在地面形成很强的气流。因为这一代产品没有天花板,噪音和气流的传递会相当直接。

从螺旋桨启动到起落架离开地面大概需要7、8秒。飞机离开地面的一瞬间,马上会有一些明显的晃动,但是随着高度的上升,很快就会恢复到稳定的姿态。

上天后,飞行器会给你前所未有的自由感,让人想飞得更高更远。但就在你不满的时候,地勤人员开始操作飞机返航。虽然航海家X1标定的最大飞行高度可达1000m,最大飞行速度约130 km/h,但为了安全起见,我只飞到了两层楼的高度,走了几十米。

完整体验视频在此:

整体感觉就像网友说的“坐在大型无人机里。”

类似DJI无人机的技术路径,依靠电机驱动螺旋桨提供升力,完成垂直起飞。需要向前飞的时候,电子调速器命令后面的两个螺旋桨比前面的两个螺旋桨转得快,然后飞机就会前倾。前后螺旋桨的速度差越大,向前飞行的速度就会越快。同样,左/右转也是如此。

作为旅行者X1的下一代产品,旅行者X2号具有类似的基本技术原理。然而,X2采用封闭式驾驶舱,可以容纳两个人。进入X2后,它给人的直观感觉是非常类似于电动车。两个水平屏幕可以显示各种与飞行相关的信息,中间的垂直屏幕可以执行与飞机相关的操作。

拍摄:虎嗅

细心的朋友一定会发现,X2作为一架飞机,没有操纵杆和方向盘。

X2将配备两种驾驶模式:手动驾驶和自动驾驶。其中,自动驾驶功能可以根据设定的飞行高度、飞行速度和飞行时间,自动沿着规划好的航线飞行。

毕竟能拿到私人驾照(PPL)的人还是少数。当X2被用作场景服务时,例如观光、野外救援、医疗运输等。以后至少能多拉一个人,就看自动驾驶系统了。

旅行者X2摄影:虎嗅

事实上,最早提出“无机飞行员自主飞行设计”的是Kittyhawk。

2019年,Kittyhawk与波音公司成立合资公司Wisk。今年1月,波音公司宣布向Wisk投资4.5亿美元。同时,合资公司Wisk的四款电动垂直起降机型Cora开始适航审定和商业化。在这架名为Cora的飞机上,只有四个乘客座位,没有飞行员

在手机上,Kittyhawk提到他们的技术解决方案是:“由一名地面操作员指挥,负责监管多架飞行车辆,并使用共享应用程序(即“拼接器”)来保持成本竞争力。”显然,这是其首席执行官塞巴斯蒂安·特隆(Sebastian Tron)个人努力的结果,他是Google X的创始人,曾领导了谷歌自动驾驶汽车、谷歌眼镜等项目的开发。

维斯克的飞机

虽然Kittyhawk已经停工,但与波音合资的Wisk很可能会继续推进。从发展历史来看,Kittyhawk之前的机型都是技术验证机,Wisk的Cora将是最终投入商用的机型。免费关机的消息后,又加了一句:“下一步的细节我们还在研究。”

可以预见,拉里·佩奇的飞行梦将以新的形式继续。

有钱人想飞。

与世界首富埃隆·马斯克和杰夫·贝索斯相比,低空飞行器的难度确实要简单得多。

在2010年上映的电影《钢铁侠2》中,马斯克原形毕露,与托尼进行了一场经典对话。小罗伯特·唐尼·托尼饰演的钢铁侠首先称赞马斯克,“梅林引擎(SpaceX猎鹰重型火箭使用的引擎)很棒”。后来,马斯克说:“我想造一架电动喷气式飞机。”

截图来自:钢铁侠2

2021年,马斯克在社交平台上再次提到了打造电动喷气式飞机的想法。他说:“我非常渴望造一架超音速垂直起降电动喷气式飞机!但是我已经有太多盘子了。我的大脑会爆炸,如果我再做任何工作。”看起来马斯克并没有否定造飞机的道路,但是造火箭和汽车对他来说已经足够了。

马斯克所说的垂直起降,基本上是业内的主要研发方向之一。

因为VTOL可以像直升机一样起降,像固定翼飞机一样巡航,所以不需要超级机场跑道。同时,直升机场或任何垂直起降场也可以直接使用。所以更适合在城市上空飞行。

图片来自:小鹏田辉

如果细化,技术路径会有很多变异。比如从飞行构型来看,分为多旋翼、复合翼、倾转翼切换;从配置转换的角度,可以分为固定配置和可变配置。其中,可变构型可分为飞行着陆构型切换和飞行阶段构型切换。从能源类型来看,可以分为燃油、混合动力和电动。

一般来说,电动垂直起降飞机在业内被称为电动垂直起降。文中提到拉里·佩奇投资的Kittyhawk公司是电动垂直起降的子类别之一。同样,我们常说的“飞行汽车”,充其量也只能算是电动垂直起降领域的一个子类。

其实用电驱动垂直起降比燃料驱动垂直起降更容易。首先,与传统飞机相比,电动飞机由电机驱动,不需要减速齿轮,降低了传动过程中的故障率。其次,电动飞机几乎没有传统飞机上的管路和受压部件,结构更简单。

更重要的是,富人热衷于低碳环保。要知道,民航一直是碳排放的主要来源,约占全球总量的2%。同时,大多数商业航班使用的涡扇发动机也带来了噪音污染。电动飞机采用纯电力驱动,可以有效减少碳排放和噪音污染。

在电动垂直起降的基础上,进一步导出了UAM(城市空中机动)和高级空中机动(高级空中机动)的概念。总的来说就是利用电动垂直起降飞机起降方便、噪音低、低碳环保等优势,大力发展城际空中交通的各种运营。

但其实“电动飞行”并不是这两年才出来的概念。早在1973年,奥地利珠宝商Fred Militky和德国模型飞机制造商Heino Brditschka就将Brditschka HB-3电动滑翔机改装成了电动飞机Militky MB-E1。

他们在机舱里塞了一块60公斤的镍铬电池,用博世制造的KM77电机驱动。最终,他们成功完成了人类历史上第一次载人电动飞行,但电动飞机只在380米(1247英尺)的高空飞行了12分钟。可见,续航里程不仅是电动车发展的障碍,也是“电飞”的负担。

目前0.4kg飞机燃油的比能量是同重量储能电池的60倍。这意味着,在设计阶段,工程师需要在飞机中放入60倍于燃油重量的电池,否则无法保证电飞和燃油飞的续航里程。但是,别忘了电池本身还是有重量的。

从电动车行业的经验来看,续航里程越长,电池容量越大,电池重量越重。这不仅需要更大功率的电机来驱动螺旋桨,还会因为电池重量的增加而增加功耗。比如常见的轻型民用直升机,最大起飞重量在2吨左右,恰好是普通纯电车的整备重量。显然,让一辆2吨重的电动汽车垂直起飞比驱动它前进需要更多的能量。

如果单纯依靠堆叠式电池来解决飞机续航问题,恐怕会成为一个“表面多水,表面多水”的尴尬故事。

所以要想上天,续航里程还是一个无法回避的问题。

例如,日本公司AERWINS Technologies推出了价值77万美元(约合人民币540万元)的电动飞行摩托车XTurismo,它采用了并联混合动力技术。转子由最大功率为170kW的混合动力系统驱动,其中内燃机驱动发电机,不仅为电动转子提供动力,还为飞行摩托车的电池充电。可飞行40分钟,最高时速可达100 km/h。

XTurismo

比如吉利2017年收购的飞行汽车公司Terrafugia的TF-1也采用了混合动力技术。机身由复合材料制成。设计最大起飞重量约850kg,巡航速度167km/h,巡航高度3,000m,航程670km,可搭载两人。

去年,TF-1还获得了美国联邦航空局(FAA)的适航证,这是FAA首次向现代飞行汽车产品颁发适航证。所谓适航证,是指适航当局根据《民用航空器产品和零部件合格审定条例》向民用航空器颁发的证明该航空器处于安全可用状态的证书。

图片来源:FAA

如果电动汽车的动力电池技术有革命性的突破,将极大地推动电动飞行。

查理·孟格曾经说过,“拿着锤子的人看起来像钉子”。马斯克对锂电池的偏爱,必然促使他推动电池技术向高能量密度、轻量化方向发展。理论上,对于马斯克这样能造火箭的人来说,动力电池的问题可以解决,然后特斯拉插几个螺旋桨就基本可以“原地起飞”了。

飞机+汽车=飞行汽车?

电动飞机或VTOL,一种垂直起降的飞机,可能成为下一个时代的新型交通工具。但是结合了汽车和飞机的飞行汽车并没有电影想象的那么美好。

图片来源:银翼杀手

在1982年上映的电影《银翼杀手》中,汽车可以在地面上行驶,同时也可以在空中飞行。但时至今日,飞行汽车仍处于早期探索阶段。一位航空业内人士告诉胡玮炜,飞行汽车有很多悖论。“汽车和飞机有很多绝对的矛盾。”

首先,汽车的耐撞性和飞机的轻量化是天然的矛盾。

众所周知,汽车产品在投放市场之前需要进行碰撞测试,主要是衡量新车的安全性能。基本上,车身将主要由钢和铝等金属材料制成,少数超豪华品牌和超级跑车将在面板上使用更轻的碳纤维材料。通常情况下,汽车的白色车身重约300公斤,但这与轻型直升机的空载重量非常接近。

相比之下,飞机需要轻便,而不是耐撞。一般来说,飞机是中空的蒙皮桁架结构。皮肤能量是光,结构能量是光。在航空领域,将采用复合材料进行轻量化处理,如钛合金、铝合金等。然而,当“飞行汽车”在路上行驶时,即使是轻微的刮擦也意味着昂贵的维护成本。毕竟和很多直升机一样,表皮极薄。“不要说有碰撞。一拳就是一个大坑。”

其次,民航与资本化的矛盾。

虽然包裹在飞行汽车的外衣下,但在航空领域仍然属于非常小的细分市场。从一开始就要走资本化的道路,要么拿风投的钱,要么和政府机构或者航空公司合作。目前国内金额比较大的融资是去年在小鹏天汇完成的超过5亿美元的A轮融资。大部分雇主来自Xpeng Motors的老股东,主要投资者是IDG资本和五源资本。Kittyhawk和Larry Page一样,早早就把自己的命运交给了政府。

“资本化运营模式与航空挂钩,很多核心利益冲突。”

一位航空工业专家告诉胡玮炜,“你迈出了一大步。要想赚取足够的资本利润,就必须牺牲安全。商业模式的宏观缩减,也是长期执行一套传统的旧标准,与资本的诉求不匹配。”在业内人士看来,飞行汽车无论走资本化道路还是旧航空道路都会有冲突。

纵观全球,航天领域的上市公司市值并不突出。举个例子,我们经常听到波音的市值大约是750亿美元,而空客的市值大约是690亿美元。相比之下,比亚迪市值990亿美元,大众市值800亿美元。显然,资本市场上新能源汽车的故事更精彩。

然而,中国的航空公司数量已从2012年底的46家增加到2021年的65家。在19家过去十年间有净增长的航空公司中,有16家是私有和私人控制的。然而,2012年只有5家上市航空公司,2021年只有8家。

最后是商业化的问题。

纵观整个行业,商业化分为to C和to B,比如吉利的李泰飞行汽车和Xpeng Motors的小鹏田慧就准备直接卖给C端用户。前者价格高达130万元,后者产品有望突破100万元。相比之下,在ebay上买一架单引擎固定翼飞机只需要3-5万美元(约合20-25万人民币)。

小鹏邢飞汽车公司

短期来看,对于飞行汽车的购买者来说,无法享受飞行的纯粹快感,也很难在同等价位上获得与豪车一样的舒适性。毕竟,如果按照汽车制造的逻辑来制造飞行汽车,规模效应仍然是盈利的基础。否则,只能靠资本不断为企业输血。

截图来自:ebay

看似更健康的商业路径是to B,类似于天上飞的出租车。

早在2016年,优步·优步就提出了“优步高架”空中出租车计划。通过优步建设的专用起降站为用户提供空中旅行服务。优步对该站点的规划是,每天可以处理200次起降,每次起降时间仅需24秒。然而,自2020年以来,国外媒体开始传言优步将出售优步Elevate项目。目前还没有这个项目的消息。

Uber Elevate

游埠高架桥

吉利戴姆勒还投资了德国空中出租车公司Volocopter,该公司推出了Volocopter 2X,它有18个旋翼,可以用单个操纵杆控制。自成立以来,Volocopter一直致力于提供点对点的空中电动出行服务。首次预售试乘价格为一次300欧元。该公司的最新计划是在2024年巴黎夏季奥运会期间将其投入商业运营。

但目前有人机还在努力走向适航阶段。

“拿到适航证,意味着民航局评价你的产品是安全的、可运行的,但不代表可以商业化。”一位国内飞行汽车公司内部人士告诉胡玮炜。目前,某飞机制造公司需要在飞机领域完成符合性验证飞行试验和低空作业风险评估验证。评估完成后,你就有资格在当地监管部门允许的空域飞行。

可以说,现在自由飞翔还为时过早。

写在最后

1940年,福特汽车公司的创始人亨利·福特预言:“请记住我的话,飞机和汽车的结合即将到来。你可以嘲笑我,但它会实现的。”然而,82年后,他的预言并没有实现。

但正如美团王兴曾经说过的,“想到的都是问题,只有去做,才能得到答案”。当越来越多的企业参与到垂直起降行业中,越来越多的产品试飞成功,这意味着人类在城市空中旅行方面又前进了一步。

毕竟当年莱特兄弟也飞了上千次,这是人类的第一次经历。

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