“飞天车”将如何颠覆世界和人类生活
科幻电影里早就有飞来飞去的空中出租车，比如1982年《银翼杀手》里虚构的2019年的洛杉矶，城市上空是穿梭倏忽的飞行器，不时下一场酸雨。
德国科技公司 Volocopter 出品的 VoloCity 是世界上第一款获得商业运营拍照的电动空中出租车 也就十几年功夫，飞天车技术日臻完善，空中出租车时代已经在地平线上。 更近一点，会飞的汽车已经从科幻走进现实。今后几十年里，飞天车将颠覆我们的生存空间、日常起居和工作。 电池高能量密度技术的进步、材料科学和电脑模拟技术的更新换代，催生了一系列个人使用的飞行工具，比如固定翼飞机、电动滑翔机和四旋翼无人机，以及它们赖以飞行的导航系统。 它们看上去跟《银翼杀手》里的飞天车不太像，但本质差不多。 体积比商用飞机小，大部分采用便于起飞降落的转轮而不是机翼，比如斜轴适合长途飞行时提高效率，多轴可以减少盘旋噪音。 最重要的是这些新型交通工具的设计理念，旨在提供比传统代步模式更快捷的个人出行方式，尤其是在拥挤的大城市。 30多年前《银翼杀手》影片中的飞天车离我们并不遥远 目前，城市自动飞行器市场还处于荒蛮时期，数十家新兴科技公司在这片新天地里各显神通，争先恐后研发商用喷气背包、飞行摩托和个人款空中出租车。 风险投资、汽车和航空公司，甚至拼车公司Uber，都加入了这片新疆域的西部牛仔式竞争。预计到2040年这个行业市值将达到1.5兆美元。 同时，航空管理部门也快马加鞭为这种新型空中交通制订相应的规则、政策和安全标准。 德国城市空中出行公司Volocopter母公司是戴姆勒，中国吉利汽车有持股。这家研发的VoloCity定位是第一款获得商业运营牌照的电动空中出租车，将来会逐步成为无人驾驶交通工具。 它和其他市场上已有的同类高端服务很相似，但也有一些重要的区别；VoloCity第一版的设计只有一名乘客的舱位，单位运营成本比较高。 厂商希望在建立起消费者信心基础之后向全自动模式转型：电动、无翼飞行器，由９块电池提供动力，在一个垂直起降机场组成的网络中提供客运服务，这个网络覆盖各大城市。 VoloCity 计划2022年推出商业首航。 厂商不希望这种交通工具成为富人的玩具，而是逐渐融入城市居民的日常交通。 最开始票价定为每人300欧元（350美元/270英镑），但将来会随行就市，根据市场竞争情况调整。厂商也不希望这款新座驾最后成为富人专享玩具，而应该成为城市居民日常出行的一种代步选择。 类似的新兴企业跟传统汽车厂商的合作也不少，比如日本 SkyDrive跟丰田汽车合作，试飞一款全电动飞行出租车。据信SD-03是目前世界上最小的垂直起落电动交通工具。 2020年夏季，SD-03由一名驾驶员驾驶在一个飞机场飞了几分钟。 SkyDive声称消费者需求和科技进步是推动飞天车研发的主要动力。 的确，这个领域的长足进展令飞行器设计师们跃跃欲试。诸如Lillium、Wisk、Joby Aviation、Bell和无数其他公司都在努力实现科技发明的商业价值，比如电动推进器和电池功能。 对于一个仍处于襁褓期的产业，垂直起降（VTOL）设计的创意源源不断，不存在枯竭，而抱负、目标和想象力也上不封顶。 日本丰田和SkyDive的SD-03，有人驾驶飞天车，2020年夏天试飞 来自天空的援手 英国航空技术公司 Gravity Industries 研发出1050马力的可穿戴喷气背包。公司创办人和试飞员布朗宁（Richard Browning）说，那个跟蝙蝠侠的衣服有点相似的喷气服有点像一级方程式赛车，属于特殊装备，目前只有专业人员和空军飞行员才能驾驭。 但将来有可能给急救人员配备这种特殊穿戴装置，以便他们可以更及时赶赴现场。 这个将来也不是遥不可及。英国的北方空中急救服务（GNAAS）不久前跟Gravity Industries联手进行模拟搜救项目。 布朗宁身穿自家公司研发的喷气背包，从英格兰湖区的大朗戴尔峡谷的谷底腾空而起，飞向坡顶。如果步行，这段路需要攀爬25分钟。布朗宁飞了90秒。 2020年9月，布朗宁的公司 Gravity Industries 开发的喷气背包在山区模拟执行紧急搜救任务 这个实验证明，喷气背包在偏远地区紧急搜救行动中可以发挥至关重要的作用。 美国航空航天局（NASA）航空研究所负责人科帕德卡（Parimal Kopardekar）说，这个梦想由来已久，而现在出现了一个绝好的机会，可以为现有航行设备无法企及的地方设计货运工具和运输服务。 他的职责之一是探索自动化高级空中移动技术，包括垂直起落VTOL。鉴于这个任务的复杂性，NASA团队的工作必须涵盖整个生态系统的因素：飞行器、空间、基础设施、社区融合、气候规律、GPS卫星导航、噪音标准、维修、供应链、零部件采购...... 这个清单暴露出许多平时被忽略的问题，但必须在空中拼车能够称规模出现之前先行解决。 用作人类空中交通代步工具的飞行器必须满足“合法上路”条件和空中飞行安全要求。同时，还必须有需求，公众必须愿意使用这些新型的交通工具。行业领军者需要让公众信服VTOL之所以诱人，并不是单单因为这个技术摆在那里，更重要的是它比其他交通方式更好，而且又安全。 中国发明者赵德力2019年骑着自己发明制造的飞行摩托腾云驾雾。 要达到这样的“彼岸”，还需要其他配套元素，包括兴建垂直起降场地、有充电功能的停泊场所，以及幕后运营软件系统。最后这一项是因为VTOL运行控制系统无疑必须接近彻底全自动，这样才能妥善调控设想中穿梭于城市空中的繁忙交通。 今天的民航客机由地面控制塔台人工控制，明天的飞行汽车和其他代步工具将听命于UTM — 无人交通管理系统。 “天空道路”的管辖 数码追踪可以确保所有VTOL对自己航行道路上的其他飞行工具有共同的认知。 保持了良好历史记录的全自动垂直型交通模式应该可以让公众安心，但有无数飞行器在其中交错往来的庞大的飞行系统也会带来许多新的挑战。垂直起落意味着传统的机场跑道不再有必要，地面停机坪也可以成为历史，但需要界定明确的专用空中通道和空中港。 空中出租车或许可以减少地面行驶的车辆数目，提高启程、抵达时间的准确度，但城市半空中大量“障碍物”，比如摩天大楼、飞鸟、无人运输机和飞机，对于空中出租车司机或控制中心提出了新的要求：全新的动态避障能力。 “天空道路”（在没有更合适的词汇出现前的暂时名称）自称体系，需要一套新的适用法律规则。 西伦敦希思罗机场附近的无人机。无人机数量激增，制定安全规则迫在眉睫 而且，厂商和运营商也必须拿出证据，证明空中出租车对乘客和地面上的人没有危险。 科帕德卡和他的NASA团队跟美国联邦航空管理当局联手制作了一个“城镇空中移动成熟程度表”（Urban Air Mobility Maturity Levels Scale），根据城镇密度和交通复杂程度，在1 - 6 分范围内对飞行器、空间和其他相关系统打分。 他们正在设计简化驾驶舱操作的方式，把自动化和紧急状况管理结合起来，针对VTOL在遭遇恶劣气候条件、飞鸟撞击、喷气背包飞人突袭等意外时如何应对制定守则。 飞行器大扩散 已经发生的事故证明了这种守则的重要性。2020年10月，洛杉矶LAX机场附近一驾民航客机飞行员发现，一个身穿喷气背包的人在1828米高空飞行；这种情况相当危险，很容易造成撞机空难。 飞天车 欧洲航空安全署（EASA）也制订了一套VTOL技术细则，但还没有决定如何颁发许可证。这些细则主要针对飞行汽车的独特属性和具体的飞行标准，比如紧急弹射、雷电避护、着陆系统和加压舱等具体事项。 EASA声明承认，即便在传统飞机和旋翼飞行器的设计方面已经有不少经验，但EASA发现在大部分情况下还无法对这类空中交通工具定性，到底把它们归类成常规飞机还是旋翼飞机。 换句话说，EASA现在犹豫不决的是VTOL跟固定机翼的商用喷气式飞机或直升飞机的区别到底是什么。 韩国现代汽车研发的S-A1迫使交通管理当局重写交通规则和政策 显然，VTOL运行的成功需要跨界协调，包括政府、科技、交通、城镇规划和公众外展联络等，方方面面都必须参与。 那么，VTOL开发商数量突然暴增的主要原因是什么？ 全球大趋势，比如电子商业崛起，气候变化，数码经济和一体化供应链的发展，使得对个人空中出行新模式的兴趣迅速浓厚，而现有基础设施和相关产业的不尽如人意及失败也强化了此类创新的必要性。 像纽约、香港和北京之类大都市，城市容纳已经到了极限，城市生活日常起居出行变得越来越不可持续，而另一方面经济的互联、互动性不断加深，又需要不断的移动性。 向空间发展，新型个人出行工具的出现将使现在的日常通勤模式彻底改观，日常生活的定义也将必须重写。 科帕德卡说：“现在大部分人根据交通便利程度安排自己的日常生活。VTOL和无人机带来新的可能，无论身处何地，人们都可以根据自己的生活来选择交通方案。” 公司、企业的总部不必局限在商业中心区域，而员工则可以居住在空中出租车能够抵达的范围之内任何地方。 堵车已经成为世界各地大都市的寻常景观，随着经济发展对流动性的要求提高，交通能力的局限成了重要制肘因素 VTOL将和现在的自行车一样普及，家家户户都有个把。 这样，城市这个概念和传统定义就势必受到挑战，需要重新思考、界定。汽车的普及和城镇郊区的发展相辅相成，而飞行汽车的普及，则增加了规划的维度，打开了空间利用的巨大潜能。 城镇转型势在必然 城市扩展深受交通堵塞和网络“瓶颈”的钳制，汽车的碳排放也间接威胁到我们赖以生存的生态系统，危害人类健康。 而 eVTOLS（电动垂直起降技术设备）将大幅度减少人类对化石燃料的依赖。 飞天车的普及也会推动城镇建设规划的转型，城市建筑将向空中扩展，更多地面设施将搬到空中，比如楼顶停车/机坪，高速公路跟摩天楼交接，绿化带立体布局，地面公园和绿地面积扩大。 半空中飞来飞去的车多了，城市格局自然要调整 科帕德卡预计，从2045年开始，商业区和绿化带将进一步交融整合，都市和公路交通的碳排放将因为飞行代步工具的普及而减少。 VTOL技术对交通、工作、生活、消费、城镇规划设计、医疗保健和生态系统的未来都有深远的影响。按一个键叫辆飞行出租车去云端之上的办公室上班，这种情况可能2030年就成为可能。 再往后，人类脚踏实地的需要或许会逐渐减少，在空中度过的时间可能会越来越多。 人类出行的概念也会改变：空中飞行一公里和地面驾车一公里，两个终点离起点的距离是无法相提并论的。