近日，全球瞩目的F1大奖赛在上海成功举办。
赛车，本就是速度与激情的代名词，让人心潮澎湃！你是否大胆畅想过，赛车能腾空而起，在空中竞速？其实这早已成为现实。属于飞行汽车的“空中F1”赛事，如Airspeeder EXA系列比赛和Jetson Air Games，已在近些年于海外成功举办。
1997年上映的科幻电影《第五元素》中，飞行汽车在城市的“钢铁森林”间穿梭追逐的片段，已成为影史经典，让人记忆犹新。
然而，在汽车与飞机都已经服务千万家的时代。飞行汽车本身却因技术壁垒，长久地只存在于想象之中。
进入21世纪，新能源汽车与无人机技术浪潮席卷全球，飞行汽车的制造又重回大众视野。今年的全国两会，低空经济连续第三年被写入政府工作报告，定位升级为“新兴支柱产业”。作为低空经济的核心“引爆点”，飞行汽车正成为科研人员的攻关焦点。
多向进化的飞行汽车
1917年，一辆装有飞机固定翼和螺旋桨的“跨界”汽车出现在航展上，这被视为飞行汽车诞生的标志。它是由美国航空先驱格伦·柯蒂斯设计的“Autoplane”，被后世公认为世界上第一款飞行汽车原型。
而这一年，距离飞机诞生不过14年，汽车问世也仅31年。
目前，飞行汽车通常指面向空地一体交通的电动垂直起降飞行器，已进化出三种形态，代表着飞行汽车从“能飞”走向“好用”，再到灵活“自由切换”的发展三阶段。
纯飞式
主要指eVTOL（Electric Vertical Take-Off and Landing，电动垂直起降飞行器），被业内公认超过 70%的核心技术与电动汽车一致，正成为当前行业“内卷”的主赛道。
分体式
采用陆空分离的设计，飞行器与智能运载车各司其职、灵活组合，能够在没有合适起降场、飞行器无法起降时，开车前往目的地。
两栖式
即一体陆空两用，是真正“会飞的汽车”，需要完美融合航空技术和汽车技术，达到两个领域的安全标准，是飞行汽车的终极理想形态。
想飞起来，首先靠航空技术
那么，飞行汽车是怎么“飞”起来的？它的“进化”其实离不开航空技术。1917年柯蒂斯让汽车“如虎添翼”的构想，一直影响着百年来飞行汽车的设计。以eVTOL为例，它融合了直升机、固定翼飞机和无人机的核心技术优势。
直升机的“垂直起降”
飞行器不需要向前运动，依靠旋翼实现垂直起降，这是两个原理共同作用的结果：
一是伯努利原理，流线型的旋翼的上方空气流速快，压强比旋翼下方小，由此产生向上的升力，把飞行器“托”了起来；二是牛顿第三定律，旋翼向下推空气，空气便向上推旋翼，形成向上的反作用力。
上海科技馆飞行展区“升力从哪里来”互动装置
固定翼飞机的“巡航效率”
许多eVTOL在装有旋翼的基础上，也装有固定翼。固定翼不参与起降，而是在巡航阶段“托”起高效飞行。同样依据伯努利原理，固定翼上下方的压力差产生了向上的升力，动力系统就能集中全部能量产生向前的推力，实现更高效、更长距离的飞行。
无人机的“多旋翼控制”
eVTOL安装了多个旋翼，为了实现飞行姿态的精准控制，飞控系统这个“大脑”，拥有分布式电推进和差速控制逻辑，能根据飞行情况独立精准地调节多个旋翼的转速，实现毫秒级响应。
技术融合也让eVTOL的飞行更加安全。通常民用直升机依赖单一、复杂的机械传动，主旋翼或尾桨失灵，飞行器便失去了核心升力与平衡力，极易酿成严重事故；而eVTOL即使有一两个旋翼失效，剩余旋翼也能在飞控系统动态调整下，保证飞行器安全降落。
想飞起来，还要靠电车技术
想要让汽车“起飞”，供能问题必须解决好。在汽车动力发展的历史上，燃油还是电动，始终是一场围绕技术进步与市场选择展开的“拉锯战”。
如今，随着车用电池技术走向成熟、绿色环保需求日益紧迫、传统能源日渐短缺等因素影响，现有汽车的主要动力类型有三类：一是纯燃油车，燃烧汽油或柴油；二是混合动力车，由燃油与电动协同工作；三是纯电动车，完全由电池供能。其中，纯电动车正在逐渐成为“胜利者”。
要将电车技术“升级”到低空飞行，零排放与低噪音、精准控制、成熟产业基础等因素，都必须纳入考量。中国电动汽车产业目前已跻身全球领先地位，深厚的技术积淀势必会将飞行汽车“卷”向新的高度。但我们也需要看到，现有电车技术也还未完全满足飞行汽车的全部需求。
以动力电池为例，在飞行汽车的应用场景中，它必须同时满足高能量密度、高功率密度与高安全性，但三个指标相互制约，难以兼顾，被业内称为“不可能三角”。
高能量密度
当前主流动力电池的能量密度为200W·h/kg~300W·h/kg，但eVTOL需要更充足的“耐力”。要实现200千米~400千米的商业价值航程，它的电池能量密度应超过400W·h/kg。
高功率密度
eVTOL在垂直起飞阶段所需的动力，是地面行驶的10至15倍。为实现快速起降，电池必须要有强大“爆发力”，也就是高功率密度。
高安全性
载人飞行“人命关天”，这也让电车起火引发的“用电安全”问题，成为必须直面的刚需，也对飞行汽车的电池安全性提出了更严苛的要求。
这三个指标在现阶段很难同时兼顾，技术难题正推动着全球动力电池企业与研发机构持续攻关，让我们一起期待动力电池“可能三角”到来的那一天。
想飞起来，还要多“吹吹风”
俗话说“一代风洞，一代飞行器”，风洞，最早诞生在航空领域，是空气动力学研究的核心基础设施。它就像一位“气流魔术师”，把看不见、摸不着的风，变得可控、可测、可重复，为不同飞行器提供最专业的“考场”。
在上海科技馆“飞行探秘”展区的风洞体验场中，就呈现了中国自主研发的超高速风洞等“大国重器”的超级风洞技术。
对飞行汽车来说，风洞测试也是必不可少的环节。2025年7月，我国首个低空飞行器风洞在广州南沙正式启用，为飞行汽车提供了更严密精确的“性能考场”。
这座风洞由入口整流段、闭口试验段和风墙三部分构成。在测试时，48个风机构成的风墙向外吹风，把空气“吸”进风洞，经入口整流段过滤杂质、消除涡流后，产生均质气流，对安放在闭口试验段、等比例缩小的低空飞行器模型开展测试。
飞行汽车需要应对城市低空特有的复杂风环境，并以7级风为抗风标准。在城市环境中，当气流穿过高楼之间的狭窄通道时，会形成“狭管效应”，也叫“峡谷风”，风速时常会达到13.9m/s~17.1m/s的范围，对应7级风。风洞的48个风机均可独立微调，风速可达17m/s，既能精准模拟“峡谷风”等城市典型气流，也能满足7级风的持续风、阵风、切向风等多样化测试需求，全面评估飞行器从悬停、过渡到巡航阶段的各项气动性能。
它不仅能提供精准详细的技术参数，大幅缩短研发周期，更从源头上极大提升了飞行汽车的抗风安全性。
其实，除了技术发展外，飞行汽车要真正“飞入寻常百姓家”，还需要多方面的努力，如配套低空相关法律法规、交通规划、完善基础设施等。
科技的发展正追逐着想象的速度，以润物细无声的方式，从天马行空走入生活日常，重塑着我们的城市天际线。
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