空飛ぶクルマが私たちに向かって「飛んでくる」（フロンティア科学技術）

写真提供：David Malloy (イメージチャイナ)

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新世代の一人乗り航空機HEXAが日本の東京で飛行をデモンストレーションしました。
写真提供：David Malloy (イメージチャイナ)

古代人の「空飛ぶ自動車」の夢はとても幻想的でした。現在、空飛ぶクルマはより具体的に定義されています。狭義の空飛ぶクルマとは、地上を走行し空を飛ぶことができる水陸両用の空飛ぶクルマを指し、広義には大量輸送用の電動垂直離着陸機（eVTOL）も含まれる。

実際、20 世紀に飛行機が登場して以来、人々は地上を移動し、空を飛ぶことができる陸空両用車の設計を模索し始めました。 1917年、空飛ぶクルマの父、グレン・カーチスは人類初の空飛ぶクルマの開発を試みた。当時、空飛ぶ車は主に飛行、離陸、着陸に使用され、その使用シナリオは主に空飛ぶ夢想家によって小規模に実践されていました。これが空飛ぶ車の概念の原型でした。狭い意味。

新世紀の電気知能時代の到来により、空飛ぶ自動車が普及し始めました。 2016年に米ウーバー社が「都市航空輸送白書」を発表し、eVTOLが「航空タクシー」の主流になると提唱し、世界的にeVTOLの研究開発が盛り上がった。中国の EHang 184 eVTOL は、「空飛ぶクルマ」というタイトルでアメリカの権威ある業界誌「ポピュラー・メカニクス」の表紙に登場し、それ以来、空飛ぶクルマというとこのタイプの eVTOL を指すことが多くなりました。

2024年に中国自動車技術協会が発表した中国初の空飛ぶクルマ研究報告書「空飛ぶクルマ開発白書1.0」は、21世紀の電動スマートカーの開発が電動スマート航空の発展に良い産業基盤を築いたと考えている。空飛ぶ自動車は、電気インテリジェント技術と航空機と自動車の産業チェーンの統合により、地上の自動車と同様に普及した交通手段になることが期待されており、広義の空飛ぶ自動車の概念は正式に業界のコンセンサスとなっています。

未来に目を向けると、空飛ぶクルマが私たちに向かって「飛んで」来ます。 「空飛ぶクルマ開発白書1.0」によると、空飛ぶクルマの開発は3段階を経る予定で、2025年から空飛ぶクルマは商用化の1.0段階に入り、車両用eVTOLが実用化され、有人eVTOLは特定のシナリオで使用される。次に実証アプリケーションが開始され、2035 年頃までにインテリジェンスが加速すると予想されます。 2.0段階では、インテリジェントeVTOL飛行車の大規模応用が加速し、低空輸送の主力車両となり、2050年頃には3次元普及の3.0段階に入り、着陸すると予想されている。航空水陸両用飛行体は大量応用を実現し、低空輸送と地上輸送が深く統合され、三次元のスマート輸送システムを構築します。

早急なブレークスルーが必要な主要な課題とコア技術

空飛ぶクルマは将来性が期待できる一方で、本当に「空を飛ぶ」ためには、高い安全性、実用性、普及といった現実的な課題にまだ直面している。

まず、電気インテリジェント航空機として、空飛ぶクルマは、高い安全性、高い信頼性、高い安定性で知られる航空技術と製品の要件を満たさなければなりません。耐空性は、空飛ぶクルマの高い​​安全性の中核となる保証であり、重要な生命線です。電気的安全性、熱的安全性、インテリジェントな運転安全性、構成、その他の関連する問題はすべて、航空耐空性にとって新しい分野です。

第二に、空飛ぶクルマが低空輸送という重要な任務を担うには、基本的な実用指標、つまり積載量 100 キログラム以上、航続距離 100 キロメートル以上を満たす必要があります。同じ出力と離陸重量の下では、現在の eVTOL の荷重と航続距離は固定翼航空機よりもはるかに小さくなります。同じ動力バッテリーでも電気自動車では500キロメートル以上の航続可能ですが、1～2人乗りに使用されるeVTOLの航続距離はわずか約20分です。小さなペイロードと短い航続距離の問題をどのように克服するかは、空飛ぶクルマの実用化に向けた大きな技術的閾値です。

第三に、空飛ぶ車は、一般的なニーズを満たすために、高度にインテリジェントな自動運転機能を備えていなければなりません。低高度および高密度飛行における複雑な気象条件の安全性の問題により、空飛ぶ自動車の高度にインテリジェントな自動運転技術に対する非常に高い要件が求められています。空を飛ぶとき、空飛ぶ車は地上の車のように素早く停止して危険を回避することができないため、安全な着陸と駐車を確保するために短期間の回復モードが必要です。さらに、低空のインフラや規制制度を改善し、クローズドループで持続可能なビジネスロジックを形成することも必要です。最近、ドイツの空飛ぶ自動車業界の先駆的な企業 2 社が破産を申請しました。その根本原因は不完全なビジネス モデルです。

技術的な観点から見ると、空飛ぶクルマの開発には 3 つの主要な技術的問題を解決する必要があります。まず第一に、空飛ぶクルマの開発の中核となるのは電力技術です。空飛ぶ自動車の動力は航空新エネルギー動力であり、これにはかなりの専門的および技術的限界と困難がある。負荷と航続距離を効果的に増加させるためには、高出力密度、高効率、高エネルギー密度を備えた新しい航空エネルギー動力を開発する必要がある。空飛ぶ車。第二に、プラットフォーム技術は空飛ぶクルマの性能と安全性を保証します。現在の空飛ぶ自動車プラットフォームは主にマルチローター推進垂直離着陸飛行プラットフォームであるが、将来的にはマルチダクト推進、軽量構造、着陸を備えた垂直離着陸飛行プラットフォームを開発する必要がある。空気互換性により、さまざまなアプリケーションシナリオに適応します。最後に、空飛ぶクルマのインテリジェントな運用を実現するには輸送技術が鍵となります。高度にインテリジェントな自動運転、陸空統合、クラウドネットワーク統合を備えた 3 次元スマート交通技術により、空飛ぶ自動車の航空制御機能に対するより高い要件が求められます。

世界は業界のイノベーションと応用のペースを加速させています

世界を見渡すと、多くの国が空飛ぶクルマの革新的な応用のペースを加速しており、主な開発経路は 3 つあります。まず、機械式航空から電気式スマート航空への移行です。米国のJoby Airlines、欧州のAirbus、中国のPeak Aircraft、Wofei Changkong、Dream Chasersなどの企業は、従来の航空航空機の設計経験と技術的利点に基づいて空飛ぶ車を開発しています。第二に、電動スマートカーから電動スマート航空への拡大です。空飛ぶクルマの産業チェーンの約 85% は電気スマート カーに関連しており、電気スマート カーの開発により、空飛ぶクルマの優れた産業チェーン基盤が築かれています。たとえば、Xpeng Huitian と GAC は、電気スマートカー産業チェーンにおける自社の利点を活用して、空飛ぶ自動車の開発を加速しています。第三に、マルチロータードローンから電動スマート航空への移行です。マルチロータードローンの開発により、電気インテリジェント航空のための一定の飛行制御技術の基盤が築かれました。中国のEHang IntelligentやイスラエルのElobotexなどの企業は、マルチロータードローンの開発における初期の利点に基づいて、空飛ぶ車の開発に向けて動いている。

American Joby Aviation は、2025 年に都市航空輸送向けに eVTOL を商用化する予定です。エアバスは、伝統的な航空分野での技術蓄積と世界的な市場レイアウトに基づいて、「新世代アーバンエアバス」プロジェクトを立ち上げ、全電動プロトタイプを展示し、2024年に初飛行を完了する予定です。これは従来の航空からの一歩前進です。電動スマート航空への重要なステップ。中国は世界をリードする電気スマートカーとマルチロータードローン技術と産業チェーンの優位性を有しており、空飛ぶ自動車の研究、開発、生産に強固な基盤を提供している。例えば、長安汽車とイーハン・インテリジェントは国境を越えた協力関係にあり、自動車とマルチロータードローン技術の有機的統合を実現し、空飛ぶクルマの開発に新たなアイデアと活力をもたらしている。

低空輸送は、新エネルギー、人工知能、ビッグデータ、5G通信などの新技術の応用の主要なキャリアでありシナリオであり、低空経済発展の戦略的方向性であり、世界経済と発展を再構築することになる。パターン。現在、低空での経済活動の主力はドローンや空飛ぶクルマなどの低空航空機です。その中で、民生用ドローン、産業用ドローン、輸送用空飛ぶ車の低空経済への貢献は、それぞれ自転車、バイク、自動車が地上経済に及ぼす推進効果と似ています。現在、ドローンは低空地域の経済を支配しており、消費者レベルのレジャーやエンターテイメントのツールから、電力検査、農業、林業、植物保護などの産業レベルの生産作業ツールに変わりました。将来、空飛ぶクルマの普及と応用は、人類社会に三次元交通の新時代をもたらし、数兆ドル規模の低空経済に新たなブルーオーシャンの軌道を切り開くことになる。

（著者は清華大学車両交通学部教授、空飛ぶ自動車動力研究センター所長）

『人民日報』（2025年1月17日16面）

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