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 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 四川筠连山体滑坡:彻夜搜救

  • 节后电影市场持续火热

独家策划

推荐阅读
基于对生成型人工智能与史学研究关系的充分实践和思考,笔者认为,这项革命性的技术既非“潘多拉的盒子”,也不是万能宝箱。人工智能在史学研究中的应用存在不可避免的局限性,需要靠学者克服并化剑为犁。
2025-02-10 09:52
图为2月8日,影迷在成都天府长岛数字文创园哪吒形象雕塑前合影。当哪吒脚踏粒子幻化的风火轮掠过水墨渲染的蜀中山水,观众看到的不仅是一部电影的进化史,更是一个文明古国以科技赋能传统文化展现出的魅力。
2025-02-10 10:16
同新能源汽车一样,未来低空经济主力场景——电动垂直起降航空器(eVTOL)与无人机等的规模化推广应用,离不开高性能动力电池。燕绍九表示,下一步,研究中心将持续推动石墨烯锂电池材料的开发和工程化应用,为低空经济蓬勃发展贡献力量。
2025-02-10 10:13
近日,深度求索(DeepSeek)旗下DeepSeek-R1、V3、Coder等全系列大模型正式接入国家超算互联网平台。为促进超算算力一体化运营、打造国家算力底座,国家超算互联网平台去年4月正式上线,覆盖科学计算、工业仿真、人工智能(AI)模型训练等各个领域。
2025-02-10 10:11
当前AI(人工智能)正在逐渐改变世界,成为政府决策、医疗干预、金融交易、司法审议、环境保护、科学研究等领域的重要“参与者”。
2025-02-10 09:28
张学勇介绍,科研人员挑选了17个具有代表性的小麦品种,对它们染色体水平的基因组进行从头“组装”,最终得到了高质量的基因组数据。中国工程院院士刘旭认为,这项研究成果将推动我国小麦种质资源研究迈入大数据时代,加快重要基因的挖掘与利用。
2025-02-10 10:04
很多人说睡前吃宵夜不好,最常说的理由就是会长胖。其实,长胖跟吃夜宵本身并没有很大关系。
2025-02-08 10:16
冬日暖阳下,搭乘摇橹船泛舟浙江杭州西溪国家湿地公园,水道如巷,河汊如网,如入画境。
2025-02-08 10:14
该研究团队就如何度量全球尺度土壤水分站点空间代表性、如何表述地面的复杂性、这种复杂性又如何影响站点的代表性三个方面展开了研究。他们提出了新指标“站点相似面积比”,该新指标的优势在于不仅考虑了卫星像素内环境因素的空间异质性,还考虑了站点的下垫面情况。
2025-02-08 10:04
在山东省邹城市,有着百年传承历史的非遗——火虎表演,也以全新面貌迎接申遗成功后的首个春节。”春节期间,天津游客孙先生来到河南省开封府景区,沉浸式体验开封市首个全息侦探剧目《闸口盘车案》表演。
2025-02-08 09:58
托卡马克最初是由苏联库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的,是一种利用磁场约束带电粒子来实现可控核聚变的环形容器。
2025-02-08 09:22
踩着“咯吱、咯吱”作响的积雪深一脚浅一脚地前行,时不时俯下身子仔细查看。大年初三中午,塔里木油田油气运销部管道工程师胡毅正和同事沿着线路做检查。
2025-02-07 09:29
云南省丽江市玉龙纳西族自治县太安乡,海拔2827米,中国科学院空天信息创新研究院西南丽江卫星数据接收站(以下简称丽江站)就坐落于此。唐梦月之前一直在北京密云卫星数据接收站工作,2023年7月,他主动请缨支援建设,从北京来到了丽江。
2025-02-07 10:07
记者从全国林业和草原工作视频会议上获悉:2024年我国完成国土绿化任务超1亿亩,包括造林6669万亩、种草改良4836万亩,其中,治理沙化石漠化土地3683万亩。
2025-02-07 10:04
此地坐落着我国单体容量最大的“沙戈荒”光伏项目——中国绿发集团所属新疆中绿电技术有限公司(以下简称“新疆中绿电”)若羌400万千瓦光伏项目。春节假期,担任新疆中绿电若羌区域运检中心副经理的郭晓阳,选择坚守在项目现场。
2025-02-07 09:59
6日,记者从中国科学技术大学了解到,该校陈维教授课题组首次提出一种基于电化学原理的绿色可持续废弃物回收管理策略,能够同时实现废旧锂离子电池正极材料中的锂资源回收和工业尾气中氮氧化物污染物的捕获和转化。
2025-02-07 09:58
构建“教育-认证-就业-成长”的全链条生态,让每个飞手都能找到属于自己的“升空航道”。
2025-02-06 14:23
松下的重组绝非简单的业务收缩,而是日本制造业在数字经济时代的一次战略校准。
2025-02-06 13:20
该奖项是国际卒中领域临床医学的最高奖,设立34年以来,这是亚洲科学家第一次获奖。
2025-02-07 09:52
西湖大学未来产业研究中心、工学院王睿团队在钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳电池领域取得重要成果。
2025-02-06 09:20
加载更多