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當?shù)孛嫔系碾妱悠囋絹碓狡占皶r，天空上的“電動飛行汽車”（以下簡稱為“電動飛車”或“飛車”）也在緊鑼密鼓的研究著，嘗試著，推進著。電動飛行汽車以電能作為推進系統(tǒng)的全部或部分能源，是“第三航空”時代的重要標志。它將開啟航空領(lǐng)域新一輪創(chuàng)新與變革熱潮，引領(lǐng)航空技術(shù)創(chuàng)新、推動綠色航空發(fā)展，將對世界航空業(yè)產(chǎn)生革命性的影響。由中國航空研究院組織國內(nèi)優(yōu)勢力量，從電動飛行汽車發(fā)展必要性、定義與分類、重點產(chǎn)品、關(guān)鍵技術(shù)、措施建議等方面，研究提出《電動飛行汽車發(fā)展白皮書》。白皮書提出我國應(yīng)重點發(fā)展城市空運、輕型運動、通勤運輸、干支線運輸?shù)?類電動飛車；聚焦總體設(shè)計技術(shù)、高效高功重比電推進技術(shù)、能量綜合管理技術(shù)、能源系統(tǒng)技術(shù)等重點領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展；建議制訂電動飛車發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃、加大研發(fā)投入，同時關(guān)注適航能力建設(shè)與人才培養(yǎng)，從而推動我國電動飛行汽車發(fā)展。

美國貝塔公司Alia電動垂直起降飛車

美國弓箭手公司展出的雙座飛車

航空研究的戰(zhàn)略推動力包括全球機動、環(huán)境挑戰(zhàn)、技術(shù)聚焦三個方面，通過替代燃料和先進低碳推進技術(shù)實現(xiàn)向低碳航空動力的過渡，是應(yīng)對環(huán)境挑戰(zhàn)的主要舉措。

在電動飛行汽車領(lǐng)域，目前國內(nèi)外均處于起步階段，以電動飛行汽車技術(shù)引發(fā)的技術(shù)革新為契機，我國航空業(yè)有望迅速達到或趕超世界先進水平，同時帶動我國多個相關(guān)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。

電動飛行汽車是指以電能作為推進系統(tǒng)的全部或部分能源的私人空中出行工具，其電能全部或部分來自蓄電池、燃料電池、發(fā)電機等供電裝置。

按照應(yīng)用場景，電動飛行汽車可分為輕型運動電動飛車、城市空運電動飛車、通勤運輸電動飛車、干支線運輸電動飛車4類。

按照推進系統(tǒng)架構(gòu)，電動飛車可分為全電飛車、混電飛車和渦輪電飛車三類。

電動飛車主要包括以下四類產(chǎn)品——

▍城市空中載人飛行汽車

目前國內(nèi)的典型產(chǎn)品有億航公司的億航184/216自動駕駛載人飛行汽車，以及遼寧通用航空研究院擬研發(fā)的輕型電動直升飛車。目前產(chǎn)品尚不能滿足城市空中交通的出行需要，應(yīng)當進一步發(fā)展有效載荷更大、航程更遠的城市和城際空中交通飛行汽車。

▍輕型運動飛車

遼寧通用航空研究院已研發(fā)銳翔系列雙座電動輕型運動飛車，RX1E與RX1E-A產(chǎn)品已獲得型號合格證與生產(chǎn)許可證，后續(xù)重點發(fā)展水上電動輕型運動飛車。

▍通勤運輸飛車

中國航空研究院提出了4～5座全電推進CAE-X1 通勤飛車概念，用于驗證分布式電推進關(guān)鍵技術(shù)。設(shè)計重量約為1100kg，采用機翼前緣分布式電機提供動力，巡航速度約240km/h。預(yù)計2025年技術(shù)成熟度達到6級。

遼寧通用航空研究院在銳翔（RX）雙座系列電動飛車基礎(chǔ)上，開展了四座電動飛車研制，已于2019年10月成功首飛。

▍干支線運輸飛車

中國航空研究院提出了未來60～90 座混合電推進CAE-X2支線飛車概念，航程約1200km。采用機身尾部螺旋槳邊界層抽吸技術(shù)、混合電推進飛車能量管理和分配方案。預(yù)計2030年技術(shù)成熟度達到6級。

針對未來干線運輸需求提出了超綠色混合電/渦輪電推進飛車概念，采用分布式推進、超導(dǎo)發(fā)電和超導(dǎo)電機等技術(shù)，載客250人以上，航程達到3500km。預(yù)計2050年技術(shù)成熟度達到6級。

1、電動飛車的關(guān)鍵技術(shù) 

（一）總體設(shè)計技術(shù)

與傳統(tǒng)動力形式相比，電推進系統(tǒng)具有一定程度的功率相對尺度無關(guān)性，電動飛車總體設(shè)計可突破傳統(tǒng)架構(gòu)的限制，具有廣闊的設(shè)計空間。另一方面，受限于電池等部件功率密度水平，與采用傳統(tǒng)動力形式的常規(guī)布局飛機相比，電推進系統(tǒng)會影響航程和有效載荷等性能指標，對氣動-結(jié)構(gòu)-推進一體化設(shè)計和氣動布局創(chuàng)新設(shè)計提出了需求。

▍氣動-結(jié)構(gòu)-推進一體化設(shè)計技術(shù)

與傳統(tǒng)燃油飛機相比，電動飛車的氣動布局、推進系統(tǒng)設(shè)計等具有較高的自由度，且高度耦合，采用傳統(tǒng)的獨立設(shè)計方式限制了飛車綜合優(yōu)化設(shè)計，開展氣動-結(jié)構(gòu)-推進一體化設(shè)計能夠有效地提高飛車性能。

電動飛車氣動-結(jié)構(gòu)-推進一體化設(shè)計技術(shù)對飛車的電機、螺旋槳、機翼、短艙開展綜合權(quán)衡分析和迭代優(yōu)化設(shè)計，綜合考慮飛車的幾何參數(shù)、氣動力參數(shù)、重量參數(shù)、動力系統(tǒng)參數(shù)，開展關(guān)鍵參數(shù)的敏感性分析與協(xié)調(diào)，進行方案評估，支撐布局方案選型。

 圖1 電動飛車總體設(shè)計技術(shù)發(fā)展路線圖

▍氣動布局創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)

為滿足電動飛車氣動布局設(shè)計需求，在常規(guī)布局基礎(chǔ)上，還需要重點開展翼身融合布局、桁架支撐翼布局、分布式推進布局等新型氣動布局技術(shù)研究，優(yōu)化飛車氣動特性，改善飛車飛行性能。

翼身融合布局將傳統(tǒng)的機身與機翼結(jié)構(gòu)融合，通過一體化設(shè)計制造，提高升力、降低結(jié)構(gòu)重量與阻力，從而提高燃油效率，大幅改善飛車的飛行性能。

桁架支撐翼布局與傳統(tǒng)機翼相比，由于桁架承擔(dān)了部分載荷，減輕了翼根彎矩，有利于減輕重量，在同等重量下可增加機翼面積，有利于降低阻力，提高升阻比。

分布式電推進布局在機翼或機身上分布安裝多個螺旋槳/涵道風(fēng)扇，可提高氣動效率、降低阻力。其中，邊界層抽吸技術(shù)在飛車尾部安裝嵌入式風(fēng)扇，通過加速抽吸機身邊界層降低阻力，改善氣動性能。

2、高效高功重比電推進技術(shù)