飞行汽车的构想游走在科幻与工程野心之间,已经存在了几十年。近期电动 eVTOL(电动垂直起降飞行器)风头正劲,但越来越多的开发者开始押注氢能路线。
比起电池,氢燃料电池和氢内燃系统能带来更长的飞行时间、更快的加注速度,以及远超电池的航程优势。这些优势对城市空中交通和区域空中出行的未来至关重要。
不过,大多数氢动力飞行汽车仍处于研发阶段,只有少数项目走出了概念阶段。以下五款机型,能让我们一窥氢能如何在未来几十年重塑个人航空出行。
Piasecki PA-890
PA-890 是目前最成熟的氢动力 VTOL 项目之一,由美国 Piasecki Aircraft 公司研发。它面向的不是城市短途出行,而是区域运输、货运和应急救援。
PA-890 没有单纯依赖电池,而是用氢燃料电池为电力推进系统供能。这样一来,续航时间大幅延长,加注时间也比传统电池 eVTOL 短很多。这款飞机能载多名乘客或货物,是目前较为实用的氢动力设计之一。

Sirius Jet
瑞士初创公司 Sirius Aviation AG 推出的 Sirius Jet,是一款面向零排放个人出行的氢动力 eVTOL,一经发布便引发全球关注。
公司提出了商务版和区域版两种方案,均通过氢燃料电池驱动电动螺旋桨,可搭载多名乘客。Sirius 方面表示,该机型的航程能大幅超越大多数电池竞品,但整体设计仍在研发中,尚未投入商业运营。
如果项目最终获得适航认证,它有望成为首批专门面向个人和公务出行的氢动力飞机之一。

Klein Vision AirCar(氢能版)
与榜单上其他机型不同,Klein Vision AirCar 已经用传统发动机完成了数千公里的公路测试和数百次试飞,实打实验证过陆空两用能力。这款车由斯洛伐克团队研发。
在此基础上,Klein Vision 宣布将开发氢动力版本,进一步延长航程、降低排放。AirCar 并非 eVTOL,而是真正意义上的可上路飞机,能在两分钟内从汽车变形为固定翼飞机。
虽然氢动力版本还在研发中,但它是目前将氢能推进与真正意义上的飞行汽车结合得最扎实的项目之一。

CityHawk
以色列公司 Urban Aeronautics 在 CityHawk 上走了一条不同的路线。它没有采用外露的螺旋桨或大型旋翼系统,而是用封闭式风扇结构,提升在城市密集环境中运行的安全性。
公司已宣布计划推出氢燃料电池版本,在保持飞行零排放的同时提升航程。CityHawk 定位于紧急医疗、空中出租车和政府用途,机舱空间足以舒适容纳乘客或医护人员。
紧凑的机身加上封闭式推进系统,让它成为先进空中交通领域里较为特别的一款机型。

Dragonfly DF600氢能概念机
Dragonfly DF600 同样在探索氢能推进与个人空中出行的结合。这款概念机围绕氢电推进系统设计,目标是解决电池飞行器最大的短板——能量密度不足。
用氢能取代大容量电池组后,开发团队希望能提升载重能力、延长续航、缩短两次飞行之间的周转时间。不过和多数下一代氢动力飞机一样,DF600 仍处于概念和研发阶段,距离适航认证和商业化部署还有好几年时间。
氢能为何受关注
相比电池,氢能在航空领域有几项明显优势。单位重量下,氢的能量密度远高于电池,飞机不用背着沉重的电池组也能飞得更远。加注氢气通常只需几分钟,远快于大型电池的充电时间。
这些优势让氢能在区域航空、应急救援和商业空中出租车领域格外有吸引力,因为这些场景都要求飞机能高频次运转。
当然,这项技术也面临不小的工程挑战。氢气需要专门的储存系统、配套的机场基础设施,以及严格的安全标准。燃料电池系统成本依然偏高,而在不少地区,低碳氢气的产能也还是个瓶颈。
正因如此,大多数氢动力飞行汽车目前仍停留在原型或研发阶段,尚未投入商业运营。
前路怎么走
短期内,氢动力飞行汽车不太可能取代传统汽车,但它为下一代航空指出了一个颇具想象空间的方向。随着氢气产能扩大、燃料电池技术成熟,这类飞行器有望与电池 eVTOL 形成互补,凭借更长航程、更大载重和更快周转时间占据一席之地。
氢能能否最终成为未来飞行汽车的主流动力源,目前还不好说。但欧洲、北美、亚洲的众多厂商都在加码这项技术,可以肯定的是,氢能将在个人和区域空中出行的未来中扮演重要角色。
【信息来源:interestingengineering】
