点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【锚定2035·院士谈科学报国】飞行汽车:开启未来空中交通“新纪元”
首页> 光明科普> 图文 > 正文

【锚定2035·院士谈科学报国】飞行汽车:开启未来空中交通“新纪元”

来源:光明网-科普中国2024-11-13 13:10

  编者按:习近平总书记指出,科学普及是实现创新发展的重要基础性工作。为助力高水平科技自立自强,中国科协科普部联合光明网推出“锚定2035·院士谈科学报国”系列文章,邀请各领域院士就我国当下热点科技问题给予权威解答,服务引导更多科技工作者提升科研科普能力,促进全民科学素质提升,为科技强国建设贡献科普力量。#千万IP创科普

  飞行汽车,这个曾经只存在于科幻小说中的概念,如今正逐渐变为现实。作为一名长期从事飞行汽车研究的科研工作者,我有幸见证了这一领域从萌芽到蓬勃发展的全过程。

  飞行汽车并不是一个全新的概念,它的历史可以追溯到1917年,当时世界上第一辆飞行汽车诞生。然而,真正让飞行汽车焕发生机的是近15年来新能源汽车技术的发展。特别是电动化、智能化技术的突破,赋予了飞行汽车新的形态和功能。分布式电驱动和垂直起降技术的出现,使得飞行汽车从概念走向现实成为可能。

  飞行汽车的应用场景非常广泛,主要集中在以下四个方面。一是立体交通,在大城市中,交通拥堵是一个普遍问题。飞行汽车可以拓展城市交通空间,大幅提高出行效率,缓解地面交通压力。二是应急救援,飞行汽车可以搭载应急设备和物资,实现高效的救援和物流救援,特别是在偏远或难以到达的地区。三是低空物流,飞行汽车在低空物流方面有着巨大潜力,如物资运输、外卖、生鲜、医护用品的及时配送等。目前,全国已有超过40条无人机航线,覆盖平原和高原,实现了从前难以想象的配送速度。四是观光体验与商务出行,飞行汽车还可以用于观光体验和商务出行,提供更加便捷和高端的出行方式。

【锚定2035·院士谈科学报国】飞行汽车:开启未来空中交通“新纪元”

  尽管飞行汽车前景广阔,但其发展仍面临诸多挑战。第一,在安全性方面,飞行汽车的安全性是首要问题,涉及系统性设计、智能安全、气动布局设计等多个方面。低噪声的优化设计尤为重要,因为高噪声会严重影响飞行汽车在城市中的应用,我们正在研究低噪声桨叶设计和气动布局优化,以减少噪声污染。飞行汽车在飞行过程中会遇到各种干扰,如风速变化、气流扰动等,我们需要开发鲁棒性强的控制系统,确保飞行汽车在各种条件下都能稳定飞行。

  第二,在能源动力方面,能源动力是飞行汽车发展的关键瓶颈。目前,飞行汽车大多采用能量密度约为250-350Wh/kg的动力电池,要实现更长的航程,必须采用更高能量密度的电池。目前,飞行汽车的混合动力系统包括柴油发动机混动、涡轴发动机混动和氢燃料电池混动等,大多适用于地面车辆,但真正适用于飞行汽车的200-600kW的混动系统仍需进一步研发。

  第三,在推进系统方面,推进系统是飞行汽车的关键技术之一,包括高效的气动单元和高功率密度的电机。们正在研究分布式多旋翼和涵道旋翼的气动设计和高性能复合材料的制备工艺,以实现轻量化和低噪声的桨叶设计。在高功率密度电机方面,我希望达到100-200kW的功率等级,功率密度能达到7-10kW/kg的目标。为此,我们正在研究超导强磁材料和结构轻量化技术,以实现高功率密度和高效率的电机设计。

  第四,在智能行驶技术方面,智能行驶技术是保证飞行汽车安全高效运行的关键,这涉及到复杂的城市环境下的飞行控制、感知、底盘和操控等多个方面。例如我们正在开发动态响应模型,实现对风和近地面干扰的精准预测和控制,开发多域全局规划算法,实现飞行汽车的自主导航和避障。

  第五,在智能管控方面,需要构建低空智能网联和智慧空域管理系统,实现空地一体化的监控和信息共享。

  飞行汽车的发展离不开政策的支持和市场的推动。近年来,多个国家和地区纷纷出台相关政策,鼓励低空经济和飞行汽车的发展。例如,美国联邦航空管理局发布了关于低空交通的实施方案,英国交通部也推出了“飞行未来”行动计划。在中国,低空经济也被纳入《国家综合立体交通网规划纲要》等重要文件中,政策的推动为飞行汽车的发展提供了有力保障。

  据测算,2023年中国低空经济的规模已经超过5000亿元,预计到2026年将达到万亿级产业。权威咨询机构和摩根士丹利预测,飞行汽车在未来20年将有爆发性增长,形成万亿美元级的庞大市场。

  展望未来,飞行汽车将成为智慧城市的重要组成部分,推动交通出行方式的革命性变革。作为科研工作者,我深感责任重大,将继续致力于飞行汽车的技术创新和应用推广,为实现这一美好愿景贡献力量。

  (作者:项昌乐,系中国工程院院士、大连理工大学党委书记,高雅丽整理)

【锚定2035·院士谈科学报国】飞行汽车:开启未来空中交通“新纪元” 

【锚定2035·院士谈科学报国】飞行汽车:开启未来空中交通“新纪元”

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 国庆假期三亚大东海引中外游客乐享椰风海韵

  • 三名科学家获2026年诺贝尔生理学或医学奖

独家策划

推荐阅读
根据国家气候中心监测,9月以来赤道中东太平洋海温持续增暖,为有监测记录以来候和旬尺度海温指数首次突破3摄氏度,海温指数峰值预计出现在11月前后,形成一次有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件。
2026-09-30 09:45
这里,冬季寒冷漫长,寒凉气候、偏少降水、无霜期短的自然条件,难以形成规模化的城市聚落。对于传统农牧业,年均气温低、无霜期短意味着作物生长期受限;而对数据中心来说,这也是天然冷源。
2026-09-30 09:44
9月29日,中国科学院在京召开新闻发布会,正式发布“科学前沿极限突破计划”及其首批项目,向“极宏观、极微观、极端条件和极综合交叉”方向发起冲击。
2026-09-30 09:38
中国科普研究所经过深入调查研究,形成《全国科普事业发展报告(2026)》,全面展示我国科普事业持续发展壮大所取得的成就。
2026-09-30 09:32
现代科技发展史反复印证着一个道理:许多新技术的突破,归根结底都依赖材料的新发展。
2026-09-30 09:33
世界知识产权组织29日公布的2026年《全球创新指数》中,香港在全球139个经济体中排名再升一位至第14位,并在亚洲保持第五位。
2026-09-30 09:30
科学家绘制出了人体前额叶皮层脑区的已知最大规模基因表达图谱。这些研究进一步阐释了前额叶皮层脑区在生命不同阶段的发育情况,有望用于研究衰老、认知衰退和疾病易感性。在第二篇发表于《自然》论文中,西奈山伊坎医学院的Donghoon Lee和同事报道了一个与脑疾病相关的基因表达变化图谱。
2026-09-29 09:39
纤维的材料层次、器件结构和电路互连随成形过程共同建立起来,让纤维本身成为电路。另一组实验中,研究团队利用纤维组成的柔性交互界面及配套系统,实现了手指对机械臂和无人机的非接触控制。
2026-09-29 09:39
(记者王政)工业和信息化部等7部门28日联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》,提出到2030年,我国新体系电池研发取得重大进展,全固态电池初步实现规模化应用。
2026-09-29 09:40
记者李春剑从中国计量科学研究院获悉,近日,国际计量局(BIPM)的全球卫星导航系统(GNSS)时间传递标准首次在中国完成北斗关键参数的标校与比对验证。随着北斗时间传递链路校准、监测评估和国际互认体系持续完善,北斗将进一步为全球用户提供更加准确、可信的授时服务。
2026-09-29 09:39
近期,国务院印发《全民健身计划(2026—2030年)》,对“十五五”时期推动全民健身事业高质量发展作出部署。国际体育医学期刊《运动医学》指出,抗阻训练较常出现不适或损伤的部位主要集中在肩部、腰背部和膝部。
2026-09-29 09:37
全国科普月不仅是科普服务的集中推出期,更是营造爱科学、学科学浓厚社会氛围的重要契机。期待科普之翼越来越有力,把科学“种”进更多人心田。
2026-09-28 09:49
作为一线科技工作者,我觉得应该肩负起向公众传播科学知识、科学方法、科学思维和科学精神的社会使命。这是历史赋予我们的责任和义务,科学家应该将所学回馈社会。
2026-09-28 09:44
研究团队借助这套气体观测数据,首次定量证实:星团内接连发生的超新星爆发,持续输入的动能足以长期维持星系湍流。
2026-09-28 09:42
23日至27日,以“在数贸会遇见AI未来”为主题的第五届全球数字贸易博览会在浙江杭州国际博览中心举办。
2026-09-28 09:34
9月25日晚,皓月当空,海南科技馆外的人工湖边人头攒动。孩子们有序凑到天文望远镜前,凝神细看,月球表面深浅交错的环形山与陨石坑清晰映入眼帘。
2026-09-28 09:21
全球老龄化加速,如何延长健康寿命,成为生命科学研究领域最紧迫的课题之一。诸多抗衰老策略中,营养干预被认为最现实。已有研究表明,减少饮食中蛋白质的摄入,能延长酵母、果蝇和小鼠等模式生物的寿命。
2026-09-24 09:41
作为射电天文领域的国之重器,中国天眼(FAST)不断将我们的视野推向宇宙更深处,在脉冲星、快速射电暴、中性氢宇宙等前沿领域,一次又一次刷新着人类对于宇宙的认知。
2026-09-24 09:34
我国研究团队利用“天关”卫星(爱因斯坦探针卫星)与高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)的联合观测,在一颗距离地球约4600光年的脉冲星周围发现一条此前未被完整看到的超长X射线尾迹。
2026-09-24 09:30
国家统计局数据显示,在消费品以旧换新等政策利好下,节能家电、智能家居等越来越受到消费者的青睐。智能家居的终极目标,不是堆砌多少高科技设备,而是让人的生活更便利、更幸福。
2026-09-24 09:26
加载更多