欢迎来到中国航空航天化工网 ! 

[登录] [免费注册]

客服电话:010 - 8273 1800

当前位置:航化首页 > 航化资讯 > 航化解读 > 【航化说】盘点各种eVTOL设计的优缺点,谁能C位出道?

【航化说】盘点各种eVTOL设计的优缺点,谁能C位出道?

来源:航化网发表时间:2026-02-02 10:28:13浏览量:97

当科幻电影中的飞行汽车从银幕驶向现实,eVTOL(电动垂直起降飞行器)正掀起低空交通的革命浪潮。这场“空中赛道”的竞争中,多旋翼、复合翼、倾转旋翼三大构型各怀绝技,它们在效率、速度、航程、安全性和适航难度等维度上各有优劣,适用于城市短途接驳、城际通勤、货运、观光等不同应用场景,究竟谁能成为未来出行的“流量担当”?

01 多旋翼eVTOL构型

【航化说】盘点各种eVTOL设计的优缺点,谁能C位出道?

多旋翼eVTOL的设计是最简单、最直观的,它采用多个垂直旋翼来实现起飞、悬停、巡航和着陆。可以说是“超级放大版的无人机”,是技术最成熟、最早实现商用落地的eVTOL构型。

它的工作原理非常直观,类似于我们常见的四轴、六轴无人机,在机体上对称安装多个(通常4个或以上)旋翼和电机。

不依靠传统的机翼或尾翼,完全通过精确调节每个旋翼的转速,来产生不同的升力或扭矩,从而实现垂直起降、悬停、前飞、后退、转弯等所有飞行动作。

简单说,它就是像“直升机”那样全程靠头顶的多个风扇“向上吹风”把自己抬起来飞行。是一个优缺点都非常鲜明的技术路线:

01 结构最简单

因为多旋翼构型的eVTOL没有复杂的倾转机械、单独的巡航动力和机翼,所以制造和维护门槛较低。

02 安全和冗余性好

并且多旋翼构型采用“分布式动力系统”,这意味着即使其中个别电机或旋翼失效,只要剩下的还能工作,飞控系统就能通过重新分配动力,依然保持稳定飞行或安全降落,这大大提升了安全性。

03 垂直起降非常灵活

可以像直升机一样在楼顶、空地等狭小空间起降,部署方便,真正实现“点对点”运输。

04 技术最成熟,取证最快

它直接借鉴了已发展多年的大型多旋翼无人机技术,因此研发和适航认证的路径相对清晰。资料显示,它也是目前全球唯一已取得载人适航证的eVTOL构型。

【航化说】盘点各种eVTOL设计的优缺点,谁能C位出道?

亿航EH216-S(多旋翼构型)

不过,也正如前文所说,多旋翼构型的优点和缺点都非常鲜明。

01 能量效率低下

这是它的一个显著缺点,由于它全程靠旋翼提供升力,不像我们平时见到的民航客机那样有巨大比例的机翼,无法借助气动升力在空中进行滑翔,需要持续的动力才能保持飞行。这就导致这类飞行器的气动效率低,能耗高。其巡航速度一般低于150km/h,航程大多在50-100公里左右,不适用于长距离通勤。

02 噪音相对较大

在起飞和悬停阶段,多个旋翼全功率工作,会产生比巡航状态更高的噪音,在城市密集区域是一个需要考虑的因素。

03 有效载荷有限

受限于能效,它的商载能力通常不如同等尺寸的复合翼或倾转旋翼构型,载客量多在2-4座。

多旋翼飞行器通常仅限于短途、轻型和简单的任务,比如景区低空观光游览和小型的货运服务等。多旋翼构型因其结构简单、安全性高,已成为国内最早实现商业突破的技术路径。

国内研发多旋翼构型eVTOL的领先公司是亿航智能,其产品 EH216-S 取得了全球首个载人eVTOL型号合格证(TC),并于2024年实现了商业化交付(交付216架)和商业首飞,在技术上和取证进度上处于全球领先地位。

有行业人士透露,多款eVTOL产品预计于2026年起陆续获颁型号合格证(TC),正式向商业化运营迈进,其中就包括小鹏汇天的“陆地航母”。而2026年也被业界认为是eVTOL从“纸上谈兵”走向商业化运营的关键节点,零重力的ZG-ONE也瞄准2026年取证。

02 复合翼eVTOL构型

【航化说】盘点各种eVTOL设计的优缺点,谁能C位出道?

复合翼eVTOL的原理可以简单理解为“两套动力系统,分工合作”,像是把传统直升机(旋翼)和飞机(机翼+螺旋桨)的技术组合起来。

这种飞行器会采用专用的旋翼进行垂直起飞、悬停和着陆,通常有多个旋翼(像小型的无人机一样),专门在起飞和降落阶段转动,提供直上直下的升力。同时配备独立的推进系统用于巡航飞行,包括一对固定的大翅膀(机翼),和一个或几个朝前的螺旋桨,专门在平飞阶段工作。

达到一定高度后,飞行器开始向前加速,大翅膀(机翼)在气流中开始产生升力,从而节省动力。与多旋翼设计相比,复合翼的设计显著提高了能源效率,进而带来更长的续航时间和更远的航程。

【航化说】盘点各种eVTOL设计的优缺点,谁能C位出道?

峰飞航空凯瑞鸥V2000CG无人eVTOL(复合翼构型)

不过,复合翼设计也有缺点。

01 背着“死重”飞

这是它最主要的缺点。在巡航时,那套起降用的旋翼、支撑臂和相关结构完全成了“死重”,不干活还增加重量,这无形中限制了飞机的有效载荷和速度潜力。

02 起降时的气流干扰

起飞和降落时,高速旋转的旋翼产生强烈的下洗气流,可能会冲击到后面的大机翼,产生多余的干扰力和噪音,需要精心设计两者的位置布局和气动外形。

【航化说】盘点各种eVTOL设计的优缺点,谁能C位出道?

峰飞航空盛世龙(复合翼构型)

综合来看,复合翼eVTOL的设计在性能、成本和安全性之间找到一个最稳妥的平衡点,是客货运输中最常见的设计,可提供更高的效率和运行性能。不但适合景区观光游览,而且还适合市内和城际空中出行。

国内研发复合翼eVTOL的主要公司包括峰飞航空、沃兰特航空、御风未来、沃飞长空和亿航智能。其中,峰飞航空取得了现阶段国内复合翼领域最显著的成就,其货运型号V2000CG凯瑞鸥已于2024年取得中国民航局颁发的型号合格证(TC),迈出了商业化第一步,而载人型号V1500M(盛世龙)也已通过相关审定并进行了公开演示飞行。沃兰特(VE25)、御风未来(Matrix 1)等公司的产品均处于研发或取证阶段,预期在2026-2027年前后完成载人适航认证。复合翼路线因其在技术难度、性能和商用时间上的平衡,已成为国内大部分主机厂的主流技术选择。

03 倾转旋翼eVTOL构型

【航化说】盘点各种eVTOL设计的优缺点,谁能C位出道?

倾转旋翼构型的原理是:同一套动力系统(旋翼/螺旋桨)通过机械倾转,实现推力方向的改变。

简单来讲,它就像变形金刚一样,会灵活地在“直升飞机”和“固定翼飞机”这两种形态之间切换,从而同时拥有垂直起降和高速飞行的本领,其造型类似于V-22鱼鹰式倾转旋翼机。

【航化说】盘点各种eVTOL设计的优缺点,谁能C位出道?

V-22鱼鹰式倾转旋翼机,在2007年正式服役于美军陆战队

当需要像直升机一样垂直起降或悬停时,这些风扇就“脸朝上”转,向上吹风,把飞行器直接托举起来。这就像你拿着一个四轴无人机,四个旋翼朝上,把它稳稳地“吸”在空中。一旦升空,需要向前高速飞行时,它就开始“变身”——整个风扇或带着风扇的机臂会慢慢向前翻转90度,变成“脸朝前”。变成固定翼高速巡航模式后,风扇就变成了向前“吹气”的螺旋桨,像普通飞机的发动机一样,提供向前的推力。而这时,飞行器的大翅膀(机翼)开始产生主要的升力,让它可以像滑翔机一样,又省电又快地向前飞。

【航化说】盘点各种eVTOL设计的优缺点,谁能C位出道?

这样做的好处是去哪都方便,既能在楼顶、空地垂直起降,不用机场跑道;又能高速飞很远的距离,适合城际旅行。并且效率高,飞得远,在高速巡航时,主要靠机翼“飘着”飞,比一直靠风扇“硬顶着”飞要省力(省电)得多,所以航程更远。

【航化说】盘点各种eVTOL设计的优缺点,谁能C位出道?

时的科技E20(倾转翼型eVTOL)

然而,设计师把“便利”留给乘客的同时,也把“复杂”留给了自己。这套“变形”的机械结构非常精密,设计和制造的难度极高,成本和风险都很大。

而且“变身”的过程很危险。在从“直升机模式”翻转到“飞机模式”的过渡阶段,气流会非常混乱,像在暴风雨中控制平衡一样,对飞控系统的要求极高,稍有不慎就容易失稳。历史上著名的V-22“鱼鹰”就曾因此出过不少事故,因为它太复杂、风险高,所以从研发到获得安全运营许可(适航认证)需要很长时间,目前国内还没有民用产品完全走完这个流程。

eVTOL的三种主要构型各有千秋,分别满足了从短途特定场景到中长途高效通勤的不同市场需求,预计未来将在低空经济中并存发展,不妨预测一下,在2026年会有哪几款eVTOL成功取证呢?

分享
微信分享 复制链接

微信扫一扫分享
收藏

关键词: 多旋翼 复合翼 倾转旋翼 eVTOL(电动垂直起降飞行器)

版权声明:本文为航化网原创,版权归航化网平台所有。任何机构或个人在未经明确授权的情况下,禁止擅自转载。如需转载,请联系客服电话:010 - 8273 1800。转载时注明出处为“航空航天化工网”,违反者本网站将追究法律责任。