芯耀
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在汽車造型已經(jīng)高度趨同化的今天，飛行汽車在造型設(shè)計(jì)方面，卻展現(xiàn)出了一副百家爭(zhēng)鳴的局面。
2024年11月，小鵬匯天發(fā)布了飛行汽車“陸地航母”。這款飛行汽車采用了汽車+飛行器的分體模式，平時(shí)飛行器隱藏在汽車尾廂中，飛行時(shí)則從尾廂中脫出。
同年12月，廣汽高域推出了兩款飛行汽車。其中一款復(fù)合翼飛行汽車AirJet的造型非常接近一臺(tái)傳統(tǒng)汽車，只是在車頂上方延伸出了四條可折疊的螺旋槳臂。
而另一款飛行汽車AirCar的造型則幾乎與一架飛機(jī)無(wú)異，只是原屬于起落架的位置多出了幾組車輪——這種設(shè)計(jì)取向也被億航智能、長(zhǎng)安等飛行汽車采用，只不過(guò)后者的造型更接近一架特大號(hào)的載人無(wú)人機(jī)。
但與多數(shù)飛行汽車飛機(jī)+輪子的造型不同，馬斯克投資的飛行汽車Alef Model A則有著與汽車幾乎相同的外觀——只是細(xì)看之下，中空的車身內(nèi)卻隱藏著螺旋槳，并且在飛行中，座艙還會(huì)像陀螺儀那樣始終保持水平狀態(tài)，更像是一架有著汽車形狀的UFO。
顯而易見(jiàn)的是，近年來(lái)飛行汽車正在從科幻概念走向現(xiàn)實(shí)，但過(guò)于多樣性的造型設(shè)計(jì)也不禁讓大眾對(duì)飛行汽車的未來(lái)產(chǎn)生疑慮，飛行汽車是否存在統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)？當(dāng)下飛行汽車的造型現(xiàn)狀是否是一種行業(yè)亂象？未來(lái)的飛行汽車會(huì)朝哪一方向趨同發(fā)展？
不同的設(shè)計(jì)流派
顯而易見(jiàn)的是，想要看清飛行汽車的造型發(fā)展是否，就需要先厘清現(xiàn)階段飛行汽車在造型設(shè)計(jì)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)流派。
截至目前，全球已經(jīng)涌現(xiàn)出了超過(guò)300個(gè)飛行汽車相關(guān)的研發(fā)項(xiàng)目，從這些項(xiàng)目產(chǎn)品在外觀上的巨大差異，可以折射出行業(yè)處于爆發(fā)前夜的混沌狀態(tài)。這種造型設(shè)計(jì)的多樣性既是技術(shù)路線的競(jìng)爭(zhēng)性探索，也是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失的必然結(jié)果，更映射出人類對(duì)三維交通革命的多元化想象。
不過(guò)，想要看清飛行汽車的造型究竟為何會(huì)五花八門，以及未來(lái)究竟會(huì)朝向哪個(gè)方向進(jìn)行趨同化演進(jìn)，就需要先厘清現(xiàn)階段飛行汽車在造型設(shè)計(jì)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)流派——在現(xiàn)有飛行汽車產(chǎn)品中，設(shè)計(jì)語(yǔ)言主要沿著三個(gè)維度展開(kāi)：
第一種是地面優(yōu)先的融合設(shè)計(jì)，這一領(lǐng)域最早的代表便是Terrafugia Transition。這款飛行汽車融合了飛機(jī)和汽車的特征，既保留了傳統(tǒng)汽車的封閉座艙、方向盤(pán)和四輪結(jié)構(gòu)，又能夠通過(guò)可折疊機(jī)翼切換至近似固定翼飛機(jī)的飛行形態(tài)。
Terrafugia Transition強(qiáng)調(diào)陸地與飛行駕駛習(xí)慣的延續(xù)性，例如機(jī)翼折疊后車身寬度控制在2.5米以內(nèi)，符合普通道路行駛標(biāo)準(zhǔn)。但融合的不足也較為明顯，就是飛行模式下機(jī)身的空氣動(dòng)力學(xué)效率相對(duì)較低，導(dǎo)致飛行續(xù)航有一定折損。
第二種是空中性能優(yōu)先的解決方案，以億航智能216系列為典型。這類飛行汽車采用多旋翼垂直起降架構(gòu)，完全摒棄地面行駛功能，這使得其造型極其近似無(wú)人飛行器。
對(duì)比廣汽高域AirJet這類兼顧陸地與飛行的融合類飛行汽車，億航智能216系列更像是"空中出租車"，因?yàn)闊o(wú)法在陸地行駛，這導(dǎo)致其正常的起降必須依靠起降場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；此外，這類飛行汽車的載荷能力通常限制在400kg以內(nèi)，巡航速度普遍低于130km/h，更適合城市空中交通場(chǎng)景。
第三種則是顛覆式結(jié)構(gòu)，例如PAL-V Liberty。這臺(tái)飛行汽車不僅可以在陸地形態(tài)下折疊螺旋槳葉片，在飛行形態(tài)下，還可以通過(guò)螺旋槳+旋翼的混合動(dòng)力系統(tǒng)飛行。此外，小鵬匯天與奇瑞推出的分體式飛行汽車也可以看作是一類顛覆式解構(gòu)，因?yàn)樗鼈兇蚱屏藗鹘y(tǒng)交通工具的形態(tài)框架。
不過(guò)，設(shè)計(jì)流派的不同更多是設(shè)計(jì)者基于理想化需求的表達(dá)，就像汽車設(shè)計(jì)一樣，好的造型終究要在滿足主流審美之余，為工程能力與實(shí)用性妥協(xié)。那么在皮囊之下，是否有更深層的因素，在影響著飛行汽車造型的改變？
不同的取向博弈
在汽車設(shè)計(jì)界廣泛流傳著一句“概念林志玲，量產(chǎn)羅玉鳳”的玩笑話，它的原義是指那些在概念階段造型驚艷四座、但在量產(chǎn)后泯然眾人的新車。之所以會(huì)出現(xiàn)這一調(diào)侃，深層原因在于其與技術(shù)、法規(guī)、市場(chǎng)的三重博弈中，因?yàn)楹笳吒叩睦щy性而被迫妥協(xié)。
在技術(shù)領(lǐng)域，飛行結(jié)構(gòu)對(duì)造型設(shè)計(jì)的影響是最直接的。由于當(dāng)前幾乎所有飛行汽車都采用純電動(dòng)形式驅(qū)動(dòng)，所以綜合電控算法技術(shù)與扭矩平衡技術(shù)，多旋翼布局成為了相對(duì)更主流的選擇。
比如小鵬匯天“飛行航母”、億航智能216系列等。多旋翼系統(tǒng)本質(zhì)上是超靜定結(jié)構(gòu)，其升力生成方式無(wú)需復(fù)雜的氣動(dòng)面設(shè)計(jì)，顯著降低了對(duì)起降環(huán)境的要求；此外，某組電機(jī)失效時(shí)，剩余旋翼通過(guò)飛控算法重新分配推力，這種冗余設(shè)計(jì)能夠?qū)⑾到y(tǒng)失效概率有效控制在民航規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。
在法規(guī)層面，由于各國(guó)航空管理機(jī)構(gòu)尚未對(duì)飛行汽車建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)導(dǎo)向分化。例如美國(guó)FAA Part 23部修訂案則要求飛行汽車沿用有人航空器安全標(biāo)準(zhǔn)，并且必須進(jìn)行鳥(niǎo)撞測(cè)試；中國(guó)法規(guī)對(duì)飛行汽車的要求則更接近實(shí)用。例如最大起飛重量≤500kg、起飛點(diǎn)30米外噪聲≤65dB、強(qiáng)制配備整機(jī)降落傘系統(tǒng)等。
這導(dǎo)致中美飛行汽車的造型呈現(xiàn)出了鮮明的地域化差異。例如美國(guó)Archer Aviation推出的飛行汽車采用了螺旋槳+固定翼形式，并使用渦輪+電動(dòng)的混合動(dòng)力系統(tǒng)，與傳統(tǒng)飛機(jī)更接近；中國(guó)則更多采用多旋翼+純電驅(qū)動(dòng)，所以它們的造型更接近無(wú)人機(jī)。
最后則是不同的應(yīng)用場(chǎng)景。面向應(yīng)急救援的飛行汽車強(qiáng)調(diào)懸停穩(wěn)定性，如中國(guó)億航216采用8軸16旋翼設(shè)計(jì)；而跨城際運(yùn)輸產(chǎn)品更注重巡航效率，美國(guó)Archer Midnight通過(guò)傾轉(zhuǎn)旋翼設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)240km/h巡航速度。消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品還需兼顧美學(xué)設(shè)計(jì)，小鵬旅航者X2的星際戰(zhàn)艦造型即融合了科技感與品牌辨識(shí)度。
所以，飛行汽車的造型取向并非是純粹的天馬行空，而是由技術(shù)、法規(guī)與市場(chǎng)所約束的，那么在百家爭(zhēng)鳴的局面中，究竟哪些造型是未來(lái)飛行汽車真正的設(shè)計(jì)方向呢？這些方向?qū)⒂墒裁礇Q定？
未來(lái)設(shè)計(jì)的四大收斂方向
在飛行汽車正式進(jìn)入商業(yè)化階段后，造型設(shè)計(jì)將首先回歸基本的物理定律，這會(huì)幫助飛行汽車提升運(yùn)行效率。例如在物流運(yùn)輸和公共交通方面，如何確定飛行汽車的最佳能效比，進(jìn)而制定技術(shù)方向與運(yùn)營(yíng)模式，將對(duì)經(jīng)營(yíng)者帶來(lái)巨大的受益。
以Joby Aviation、Lilium為代表的美國(guó)飛行汽車企業(yè)，就在產(chǎn)品研發(fā)中遵循了這一原則。其飛行汽車普遍采用固定翼+傾轉(zhuǎn)旋翼的構(gòu)型，不僅具備垂直起降能力，也可獲得相較多旋翼更快的飛行速度，能夠適應(yīng)更多場(chǎng)景與需求。
此外，根據(jù)NASA的研究顯示，傾轉(zhuǎn)旋翼在時(shí)速150-300 km/h時(shí)的能效優(yōu)于多旋翼40-60%，并可以在200km/h時(shí)達(dá)到最佳能效。
由此可以看出，未來(lái)主流的飛行汽車很有可能會(huì)轉(zhuǎn)向固定翼+傾轉(zhuǎn)旋翼的形態(tài)，尤其是在電池能量密度未發(fā)生重大突破、令基于純電驅(qū)動(dòng)的多旋翼構(gòu)型無(wú)法忽略能耗的情況下，這一構(gòu)型或?qū)⒁愿叩倪m應(yīng)性與更好的能效表現(xiàn)獲得市場(chǎng)的好評(píng)。
第二項(xiàng)約束將來(lái)自于各國(guó)航空機(jī)構(gòu)與國(guó)際民航組織制定的新標(biāo)準(zhǔn)。比如尺寸，就像不同的駕照與牌照限制了乘用車的長(zhǎng)度一樣，起降平臺(tái)的直徑也將對(duì)飛行汽車的尺寸進(jìn)行控制，直到趨于統(tǒng)一。
在這方面，國(guó)際民航組織（ICAO）正在制定的"Vertiport設(shè)計(jì)指南"就要求飛行汽車的起降平臺(tái)直徑不能小于15米；而波音參與的SkyGrid項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示，直徑12米級(jí)的八旋翼設(shè)計(jì)能最佳匹配未來(lái)城市空中交通節(jié)點(diǎn)布局。
相較駕駛汽車，飛行汽車多出了高度這一維度，導(dǎo)致駕駛難度陡增；而自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速迭代，則極有可能會(huì)快速滲透至飛行汽車，進(jìn)而重塑其座艙設(shè)計(jì)邏輯，將座艙布局從駕駛導(dǎo)向轉(zhuǎn)向空間體驗(yàn)導(dǎo)向，這將是第三項(xiàng)約束。
以豐田的SkyDrive項(xiàng)目為例，該飛行汽車雖然只有類似F1賽車的一個(gè)駕駛艙，但駕駛員面前卻并沒(méi)有操控桿——基于自動(dòng)駕駛技術(shù)，SkyDrive已取消傳統(tǒng)駕駛艙設(shè)計(jì)，改為開(kāi)揚(yáng)感更足的環(huán)抱式客艙。
而在與駕駛功能解耦后，座艙舒適性的提升還遠(yuǎn)不止于此。例如在2018年"CityAirbus"座艙原型測(cè)試中，MIT團(tuán)隊(duì)就發(fā)現(xiàn)，將座椅仰角設(shè)定為45°時(shí)，乘客的空間方向感評(píng)分提升23%；AgeLab在2021年發(fā)布的《城市空中交通乘客心理模型》報(bào)告提到，“30°-50°仰角區(qū)間有助于緩解飛行焦慮”。
第四項(xiàng)約束則在于材料技術(shù)的進(jìn)步。目前結(jié)構(gòu)件在飛行汽車總質(zhì)量中的占比在20-25%區(qū)間，是除動(dòng)力電池外最重的零部件，而在動(dòng)力電池的能量密度暫時(shí)無(wú)法完成技術(shù)突破的情況下，結(jié)構(gòu)件的輕量化就成為了提升續(xù)航、降低能耗的關(guān)鍵；而在相同的抗拉強(qiáng)度下，碳纖維的重量?jī)H為鋁合金的19.6%，無(wú)疑成為了飛行汽車減重的最佳材料。
以小鵬匯天“陸地航母”為例，當(dāng)前飛行汽車結(jié)構(gòu)件的主要材料為鋁合金，通過(guò)以碳纖維替代鋁合金，使得整車減重23%，并由此讓續(xù)航增加了30km。據(jù)了解，飛行汽車每減重10%，航程可提升15-20%；而結(jié)構(gòu)重量比每降低1%，就能釋放對(duì)應(yīng)的總重量用于載客。但碳纖維材料目前也面臨成型精度要求高、固化工藝難度大等劣勢(shì)，這導(dǎo)致其成本達(dá)到了鋁合金材料的3-5倍。
最后一項(xiàng)約束，則在于社會(huì)對(duì)飛行汽車造型設(shè)計(jì)的接受度。以汽車為例，經(jīng)過(guò)百年歷史發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)汽車造型的審美已經(jīng)在燃油車時(shí)代定格；而在新能源時(shí)代，由于發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、傳動(dòng)軸等部件的取消，汽車比例向短機(jī)艙、長(zhǎng)車廂的一體化方向演進(jìn)，這導(dǎo)致眾多消費(fèi)者一時(shí)間難以接受，進(jìn)而影響到新車銷量。
飛行汽車也是如此，由于在現(xiàn)階段飛行汽車尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；虡I(yè)落地，市場(chǎng)對(duì)其造型仍處在觀望為主的中立態(tài)度；而一旦進(jìn)入落地階段，市場(chǎng)影響必然無(wú)法忽視。
總結(jié)
飛行汽車的造型雖會(huì)受到各類現(xiàn)實(shí)因素影響，但考慮到其目前仍處在起步階段，未來(lái)發(fā)展方向如何，仍具有不小的遐想空間。
但在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，飛行汽車將分化為三個(gè)涇渭分明的品類：城市通勤型延續(xù)多旋翼設(shè)計(jì)，堅(jiān)持緊湊尺寸和低噪音特性；城際運(yùn)輸型發(fā)展混合翼身融合布局，航程突破500公里；特種作業(yè)型保留模塊化設(shè)計(jì)，適配醫(yī)療救援、物流運(yùn)輸?shù)忍厥庑枨蟆?/p>
這種分化不是技術(shù)路線的失敗，而是三維交通網(wǎng)絡(luò)成熟的必然結(jié)果。正如汽車分化出轎車、SUV、皮卡等品類，飛行汽車的設(shè)計(jì)語(yǔ)言終將在市場(chǎng)選擇與技術(shù)演進(jìn)中找到平衡點(diǎn)，在多樣性中孕育新的統(tǒng)一。
