【航化说】材料为基,性能为王|碳纤维复合材料助力飞行汽车“争飞”空中佼佼者
来源:航化网发表时间:2025-09-11 18:33:49浏览量:93
8月26日,一则来自美国硅谷的消息引发全球科技与交通领域的广泛关注,初创公司 Alef Aeronautics 正式宣布,其研发的 Model Zero Ultralight 飞行汽车将在硅谷机场开启运营。这不仅让“既能地上跑、又能天上飞”的浪漫构想距离人类日常生活更近一步,更揭开了全球飞行汽车产业竞速的序幕。
近年来从科技巨头到新兴初创团队,无数厂商争相涌入飞行汽车研发赛道,都希望在这片蓝海市场抢占先机。而在这场关乎未来出行的竞争中,有一种关键技术材料正成为决定胜负的核心力量,它就是被誉为 “新材料之王” 的碳纤维复合材料。
作为兼具“地面行驶”与“空中飞行”双重属性的新型交通工具,飞行汽车对性能有着极为严苛的要求,既要延长飞行距离与续航时间,又要提升飞行速度与安全系数。要满足这些高难度需求,现阶段最可行的解决方案便是大量应用碳纤维材料。
被誉为“新材料之王”
碳纤维复合材料由含碳量超90%、具耐高温等特性的碳纤维,与起固定纤维、传递载荷作用的树脂基体组成,一度被誉为“新材料之王”。碳纤维和树脂的融合,让材料既保留了碳纤维的高强度、高模量,又具备了树脂的韧性与易加工性,最终成就了“轻量化”与“高强度”两大核心优势。
根据相关数据,碳纤维复合材料的密度仅为钢的1/4、钛的2/5、铝的3/5,强度却能达到钢的35倍。一束1米长的T1000级碳纤维,重量仅0.5克,却足以拉动两架C919国产大飞机。除此之外,它还拥有耐高温、耐摩擦、耐腐蚀等附加特性,早已是航空航天领域不可或缺的关键材料,也是飞行汽车抢占先机的核心要素。
飞行汽车中的“随身装备”
如果把飞行汽车比作一位“上天入地”的侠客,那碳纤维复合材料就是它最靠谱的“随身装备”,从骨架到细节,处处都离不开这份助力。
1. 机身结构
飞行汽车在空中飞行时,需承受升力、阻力、重力等多重作用力的“拉扯”,机身就如同侠客的骨骼,必须兼具轻盈与坚固。碳纤维复合材料凭借轻质高强的特性,既能大幅减轻机身重量,让飞行更节能,又能显著提升机身结构的强度与刚度,即便遭遇气流颠簸,也能稳稳“扛住”压力,为安全飞行筑牢根基。
2. 翼面和螺旋桨
要实现空中飞行,翼面是“翅膀”,螺旋桨是“推进器”,二者缺一不可。碳纤维复合材料能被制成气动性能优异的翼面和螺旋桨,不仅能让“翅膀”更善于借助气流产生升力,还能让“推进器”输出更强推力,让飞行汽车在空中飞行时更平稳、更安全,即便遇到复杂气流也能保持稳定姿态。
3. 发动机和传动系统
发动机是飞行汽车的“心脏”,传动系统则是“动力传送带”,这两大部件需长期承受高强度运转的考验。将碳纤维复合材料应用于发动机支架、传动轴等关键部件,能显著提升这些部件的强度与耐久性,有效减少磨损与故障风险,既保障了飞行动力的稳定输出,又延长了整车的使用寿命。
4. 内饰和外观件
飞行汽车不仅要性能出众,还要兼顾乘坐体验与外观颜值。碳纤维复合材料可制成座椅、方向盘、车门等内饰与外观件,这些部件不仅具备优异的力学性能,能承受日常使用中的碰撞与磨损,还自带简约高级的质感,既提升了乘坐的舒适性,又让飞行汽车的外观更具科技感与设计感,满足用户对“未来出行”的审美期待。
国内外飞行汽车厂商的“争飞”之路
1、国外厂商
PAL-V
荷兰的PAL-V公司堪称飞行汽车领域的先驱,早在2001年便已成立。该公司推出的PAL-VLiberty飞行汽车采用倾斜旋翼设计,既能够像直升机一样垂直起降,又可在飞行过程中转换为固定翼飞机模式以提高飞行效率。PAL-VLiberty飞行汽车的道路使用认证已于2020年获得。2025年4月,欧洲航空安全局(EASA)向PAL-V发出了“无技术异议”通知。无技术异议确认是对PAL-V详细合规性验证程序的认可,可用于最终完成飞行认证。
SamsonSky
美国Samson Sky公司成立于2005年,专注于Switchblade飞行汽车的研发。Switch blade这款双座混合动力电动汽车可以停放在标准车库,然后通过当地道路或高速公路开往附近的机场。它的机翼和尾翼均可在3分钟内展开,变成一架注册的飞行器,随时可以起飞。2025年6月,该公司宣布对Switchblade制造流程进行升级,缩短了飞行汽车关键部件的生产时间和成本。
Alef Aeronautics
2015年AlefAeronautics在美国成立。2016年,该公司建造了第一个小型原型机。2022年10月推出首款名为Model A的电动飞行汽车。该款飞行汽车一次充电后水平飞行可达177公里,或在地面上行驶长达322公里。2023年,Model A成为第一辆获得美国联邦航空管理局(FAA)颁发特殊适航证的电动飞行汽车。2025年8月,Alef Aeronautics宣布其飞行汽车在美国硅谷机场开始试运营。
Klein vision
斯洛伐克Klein vision公司成立于2017年。2021年,Air Car首架原型机成功完成了35分钟的试飞。飞行时,Air Car的最高时速可达200千米,续航里程为1000千米,最大飞行高度为2500米。首架原型机已完成170小时飞行,起降超过500次。据该公司介绍,Air Car能够在不到两分钟的时间内自动从汽车变身为飞机。目前,该公司计划在2026年推出首款量产飞行汽车。
ASKA
2018年ASKA公司在美国成立。2023年该公司宣布其ASKAA5飞行汽车全尺寸原型机成功完成首次空中测试,在加州机场以悬停推力升空,同时汽车被系留在地面上。四座ASKAA5飞行汽车尺寸与SUV相当,可在公路和空中行驶,具备垂直起降(VTOL)和短距起降(STOL)能力。2023年6月,该公司报告称A5已获得美国联邦航空管理局(FAA)的授权证书(COA)和特殊适航认证。
2、国内厂商
中国一汽
中国一汽的历史可追溯至1953年,新中国第一个汽车制造厂在吉林长春奠基,1956年建成投产。1958年8月,新中国第一辆国产高级轿车红旗诞生。在多年发展历程中,红旗品牌不断传承与创新。在2025上海车展,其推出的“天辇1号”飞行汽车全球首发亮相。“天辇1号”能够提供超200公里的超长空中续航。整体采用分体式设计架构,包括飞行机构和智能一体化底盘两部分。
奇瑞汽车
奇瑞汽车股份有限公司于1997年3月在安徽芜湖成立。奇瑞汽车与清华大学智能交通实验室合作研发了三体式飞行汽车。该飞行汽车由飞行模块、座舱模块和行驶模块组成。飞行模块加上座舱可以组成飞机形态,而行驶模块与座舱结合则形成汽车形态,实现灵活组装。2024年,奇瑞在全球创新大会上宣布三体复合翼飞行汽车成功完成首次飞行,标志着奇瑞在飞行汽车领域取得重要突破。
广汽集团
广州汽车集团股份有限公司成立于1997年6月。在2023年广汽科技日上,广汽集团正式发布了分体式飞行汽车GOVE。GOVE采用陆空解耦分体式构型,飞行舱和底盘可自由分离或组合,以实现地面行驶、空中飞行不同需求。截至2024年11月,GOVE已累计开展飞行验证400余次。
小鹏汇天
小鹏汇天成立于2020年,飞行汽车是其主要产品研发方向。其推出的“陆地航母”采用分体式设计理念,由具备行驶功能的底盘部分和可实现飞行的飞行舱部分组成。2024年11月,“陆地航母”在中国航展完成全球公开首飞。2025年7月,“陆地航母”完成高温高原测试,共执行1200架次飞行任务。
海鸥飞行汽车
2021年,海鸥飞行汽车集团成立。其研发的EAGLE-212载人飞行汽车采用模块化设计,由垂直起降飞行器、座舱和地面行驶模块组成,可实现陆空模式自由切换。2023年8月11日,EAGLE-212获得民航中南地区管理局颁发的《民用航空器特许飞行证》,全面进入科研试飞阶段。
开启未来出行新方向
当飞行汽车的“空中版图”越扩越广,碳纤维复合材料的“技术buff”也叠得越来越满,这对“空中搭档”正朝着深度绑定的方向发展,未来每一天都写满期待!
随着碳纤维复合材料生产成本的进一步降低和制备工艺的持续完善,其价格越来越亲民,让更多飞行汽车制造商能够负担得起这种高性能材料,推动飞行汽车从“小众高端”向“大众普及”的迈进。
除此以外,飞行汽车设计理念也在不断更新,随着用户对飞行性能、安全系数要求的不断提高,碳纤维复合材料的优势将进一步凸显,无论是更轻量化的车身、更坚固的结构,还是更灵活的设计,都离不开碳纤维复合材料的支撑。
当碳纤维复合材料持续“褪去高价外衣”,当更多像 Alef Aeronautics、小鹏汇天这样的厂商将飞行汽车从实验室推向大众生活,那种曾只存在于科幻片里的空中出行,我们或许不用等太久。
清晨推开窗,不再是拥堵的地面车流,而是搭载着碳纤维“基因”的飞行汽车平稳掠过天际;通勤路上,切换“地面行驶”与 空中飞行”模式,就像如今调节车内温度一样轻松。这份从“梦想”落到“日常”的浪漫,终将让每个普通人都能伸手触到“头顶之上”的便捷,把“堵车”的烦恼,变成“追风”的自由。
关键词: 碳纤维复合材料
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