作者：解雪薇
發于2022.9.12總第1060期《中國新聞周刊》雜志
(相關資料圖)
打開手機軟件，輸入地址，便可搭乘無人駕駛的“空中飛的”前往目的地，這在未來或將不再是夢。
日前，中國民用航空局發布《民用無人駕駛航空發展路線圖 V1.0》(下簡稱“《路線圖》”)，提出2025年、2030年及2035年將分別實現短、中、中長距離載人無人駕駛航空器探索應用的時間表。
城市空中交通概念近年來屢見不鮮，多個國家已發布城市空中交通規劃方案，飛行汽車成為新的風口。迄今為止，全球范圍內已有200家企業加入“飛車混戰”。中國則率先實現了無人駕駛航空器適航零標準的突破。當下，我們距離乘坐無人駕駛的“飛的”通勤還有多遠？
無人駕駛適航認證屬空白
安全性是挑戰
民航局8月22日發布的《路線圖》指出，到2025年，以城市通勤運輸為代表的短距離載人飛行將開展應用示范。到2030年和2035年，城郊、城市間的中距離載人運輸，以及城市間載人運輸則將分別開啟探索應用。9月2日，民航局機場司副司長馬志剛在城市空中交通國際發展論壇透露，機場司考慮成立專項課題組，開展飛行汽車垂直起降場技術標準針對性研究。
近幾年，飛行汽車受到熱捧。飛行汽車，即電動垂直起降飛行器(eVTOL)，長相上有點類似直升機，波音、空客等老牌飛機制造商及騰訊、Uber等科技公司紛紛入局這一領域。由于全球航空業監管機構對航空器安全適航審定的高門檻、試飛周期普遍較長，加上eVTOL產品在電動化、旋翼結構等方面與傳統客機的差異，導致有人駕駛的飛行汽車適航認證全球仍在探索中，無人駕駛航空器的適航審定更屬空白。
今年2月，中國民航局發布了《億航EH216-S型無人駕駛航空器系統專用條件》(下簡稱“《專用條件》”)，明確了這一型號航空器系統的最大起飛重量、飛行高度、可搭載乘員數量、地面控制站全程對航空器的監視、機上乘員可使用移動通信網絡與地面語音、視頻通信等?！秾Ｓ脳l件》發布前，全球范圍內尚無先例。但民航局也指出，目前尚未對該類型航空器系統頒發適航規章。
億航智能是中國民航局批準的首家載人級自動駕駛飛行器適航審定試點單位。億航智能副總裁賀天星對《中國新聞周刊》說，EH216-S型的適航審定工作正在進行中，目前在開展部分摸底測試。億航EH216-S已在國內城市內、海岸線、景區、人口不稠密的特色小鎮等11個應用場景試飛行，最大飛行速度為130千米/小時。這一型號的飛行器每次最多可坐兩人。截至今年第二季度，EH216-S共完成5700多架次試飛行，包括在廣州、深圳、三亞等城市的空中旅游觀光。億航計劃，先在一部分城市試飛行，之后再將這一無人駕駛飛行器推廣到全球更多城市。
國內對自動駕駛航空器的適航認證“先行一步”。美國聯邦航空局(FAA)和歐洲航空安全局(EASA)則對此保持謹慎態度。有航空業界人士指出，FAA和EASA從概念上不認可這一方式具備足夠安全性。
一位不愿具名的業內人士表示，無人駕駛航空器載人要求的自動化程度更高，是全新領域，要起碼達到民航客機的安全水準或與之相似的安全性能數量級，才能保障實際飛控可靠。在他看來，載人無人駕駛航空器有很多隱憂，比如大部分機型研發時間尚短、運營經驗更加不足，“甚至不少企業尚在驗證縮比機型，其原型機還未首飛”。再者，無人駕駛航空器出現緊急情況時，用于調控航空器的系統智能化水平還不夠高。
自動駕駛航空器飛行在低空域。在國內，低空域的范圍是距離地面100米~1000米，億航EH216-S的最大飛行高度為200米。低空飛行意味著面對更加復雜的氣象環境。清華大學車輛與運載學院教授、中國首位萊特兄弟獎章獲得者張揚軍對《中國新聞周刊》分析說，民航客機的自動駕駛一般是在巡航高度8000米至10000多米的高空，氣象條件較好；而無人駕駛航空器所在的低空區域氣象條件復雜，尤其是低空風切變等，嚴重影響飛行安全性。對氣象環境的感知、決策及應對比較復雜，“這對載人無人駕駛航空器是巨大的挑戰”。
張揚軍進一步指出，目前的智能無人駕駛還主要適用于良好氣象條件下的非高密度飛行，如風和日麗天氣進行旅游觀光等。暫時無法做到大量無人駕駛航空器全天候高密度飛行。
武漢大學動力與機械學院教授鄭貴林對《中國新聞周刊》說，大多數民航客機在巡航時都處于自動駕駛狀態。但從安全性上講，設備是否進入自主導航由飛行駕駛員操縱。在他看來，民航客機之所以能保證相對安全，關鍵在于有經驗和專業知識的駕駛員。民航客機上，駕駛員是不可替代的角色。
億航的自動駕駛飛機依靠人工智能算法，可實現全程自動飛行。賀天星對《中國新聞周刊》說，公司將IT領域的“全備份”理念融合到自動駕駛飛行器的設計中，包括螺旋槳、各類傳感器、動力系統、電池等關鍵部件均采用全備份設計，如EH216-S共有16個螺旋槳。當個別螺旋槳遭遇故障停轉時，其他螺旋槳會自動補足動力，保證飛行器平穩飛行。突發狀況發生時，億航的地面指揮調度中心也會及時介入，人工參與管理。
賀天星稱，調度系統會提前為乘客規劃多條路線。當一條航線出現突發情況時，系統會自動選擇另一條最優航線繼續執行指令，并通過4G/5G網絡實現遠程管理和飛行數據實時傳輸。
張揚軍強調，航空器空中飛行遇到故障等緊急情況時，無法像地面行駛汽車一樣停在路邊，必須啟動修復系統內部數據的安全模式，以確保安全降落?？?。這也是無人駕駛航空器面臨的最主要挑戰之一。張揚軍認為，就像自動駕駛出租車初期設置安全員，最后逐漸過渡到完全無人駕駛一樣，載人無人駕駛航空器也可能遵循相似的發展途徑。
賀天星說，億航的無人駕駛航空器可以通過算法及傳感器，幫助航空器快速識別低空域里的障礙物，進行自動規避。張揚軍認為，除了無人駕駛航空器本身，更重要的是空中管理規則和監管體系的建立。數字化空域規劃和建設，是無人駕駛航空器安全高密度飛行的重要基礎。此外，起降點的設置等也都是需要思考的問題。
沒有好的運營模式，難以實現產業化
比起無人駕駛“飛的”短期內走入現實，不少專家更看好貨運市場。無人機載貨在物流領域已開始應用，美團、阿里、京東、順豐等企業均有布局，“先載貨再載客”更符合先簡后難的發展邏輯。
前述業內人士推測，短期內無人駕駛航空器難以成為大規模通勤的工具。相比之下，無人機載貨比載人在安全性及飛行品質等方面要求更低，且更注重經濟性和時效性。在他看來，前期自動駕駛的“飛的”將處于積累飛行數據和運營經驗階段，“可以邊試邊行，在摸索中前進和完善”。
據摩根士丹利預測，全球飛行汽車行業將在2030年達到3000億美元的市場規模，并在2040年增長到1.5萬億美元。無人駕駛“空中的士”目前價格無從參考。在商業化應用前，億航在特定應用場景的試飛行均為免費。
賀天星表示，相較地面的士，乘坐載人自動駕駛航空器至少可以節省一倍以上時間，公司未來會基于成本進行模型測算進而定價。
至于未來無人駕駛的“飛行汽車”能否有“拼機”模式，令乘客出行成本更低？賀天星說，相信未來會有無人駕駛的4至6座的“空中小巴”，或更大型的“空中大巴”出現，但需要大眾理念上的接受，和硬件配套設施的結合。張揚軍分析說，從技術上來講，新能源電動推進動力系統的功重比低，即電動推進系統太重，導致載荷小、航程短，這是今后要解決的問題。
如果按照民航局的時間表，到2030年和2035年，將實現城市間的無人駕駛載人運輸，這有點類似于國內外的支線航空業。美國區域航空公司協會提供的數據顯示：2017年，支線航空公司占美國所有定期客運航班的41%。未來無人駕駛的“飛的”能否有大規模商業化的可能？
前述業內人士認為，“飛的”優勢主要體現在時效性及觀賞性，“這會成為對時效要求較高人士的選擇”。另外，低空風景較地面“車龍”也具備一定觀賞性。他指出，航線是非常珍貴的資源，未來飛行汽車的數量不可能和地面汽車一樣多。這也決定了價格會相對比較高，“從成效來說，如果能解決10%至20%的城市交通問題，已經是非常成功的一件事”。
在他看來，載人無人駕駛航空器的商業化，仍有很長的路要走，“僅市場需求方面，很多人的評估是出于想象和推算，相較于汽車工業體量，載人無人機的需求相對更小眾”。據他看來，能否產業化不僅要以穩定的需求為依歸，亦取決于相關產業的生態，包括電池、電機等方面的技術突破、制造商的投資意向、政策支持、運營規范的制定等。運營模式的選擇是重中之重，如果找不到好的運營模式，就無辦法實現規?；\營。
張揚軍指出，無人駕駛航空器的電動化、智能化產業鏈和汽車行業具有很高的融合度，即未來自動駕駛“飛的”的產業基礎一定是跟汽車緊密融合。目前，就電機電池等關鍵部件及系統的安全性來講，想要達到航規級的要求，還要做大量工作?！暗律挛锒紩袕姶蟮纳Α?。張揚軍認為，產業發展需要依托一個很好的生態。
有國外航空業觀察人士認為，國內載人無人駕駛航空器提出的運營概念和應用場景沿襲了歐美國家的思路，但中國的城市規劃、人口密度、軌道交通發展水平、地理特征與歐美國家差別巨大，最終應用場景可能跟設想的城市空中通勤并不一致。
對此，在張揚軍看來，全球航空領域的載人無人駕駛進入了一個“無人區”。他坦言，中國和國外的國情不太一樣，目前某些技術國外或許領先于中國，但中國有著強大的內需驅動，和較好的汽車電動化、智能化技術基礎，這會有助于加速形成更完善的生態。
《中國新聞周刊》2022年第33期
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