同济大学航空与力学学院教授、飞行器工程研究所所长沈海军为我们对比了eVTOL与直升机的相关特点，他告诉科工力量：

1. 电动机比内燃机更加简洁、可靠。内燃机将化学能转化为机械能，不论是动力输出还是传动，这套系统都相当复杂。直升机的前进、后退、左右移动，要 依靠调整位于顶部的动力螺旋桨的倾角，以及尾部螺旋桨轴的倾斜方向来实现。与电机相比，其结构要复杂得多。

相比之下，电机通过交流电产生电磁场，直接驱动轴输出动力，非常简洁，因此可靠性更高。

2. 电动机使分布式动力成为可能，带来额外的稳定性和安全冗余。电动机的简洁和低成本使飞行器的分布式多动力成为可能。只要有合理的布置，多点的升力一定比单点更加容易实现整体稳定。

举例来说，现在大家对电动多轴无人机已经司空见惯，它的特点就是极佳的稳定性，即使是没有受过系统训练的人，都能轻易上手飞行；如果换成直升机或固定翼飞机航模，那是绝对做不到的。无论是传统直升机还是固定翼飞机，在起降阶段的事故概率都是最大的，这是因为低空的复杂环境，而现在的eVTOL无论哪种构型（主流构型有多旋翼、复合翼、倾转翼三种），在起降阶段都相当于一个多轴飞行器，其安全性大幅提升。

多旋翼还会带来额外的安全冗余。传统直升机就是单旋翼，eVTOL（电动垂直起降飞行器）现在普遍是多旋翼甚至十几个旋翼，即使有两三台电动机损坏，照样可以飞行。

3. 电动机响应速度比内燃机更快，与数字化、智能化的控制系统更容易结合。今天电动车的零百加速动辄3秒、2秒，较传统燃油车大幅提升，电控系统也比传统机电系统更加简洁，eVTOL也是如此，更快的动力输出、更简单的操控，对于应对处置突发情况非常有帮助。

4. 在高原环境下，电动机比内燃机更具优势。高原环境空气稀薄，对旋翼结构获取动力会产生一定影响，更少的氧气也会影响内燃机的动力输出。电动机也会受第一点因素影响，但不会受第二点因素影响，因此更具优势。

03. eVTOL可融合固定翼飞机与直升机两者的优点

垂直起降是传统直升机的核心优势，但缺点也是明显的，航空界有一个说法是“没有机翼（固定翼）的飞机飞不快”，因为它平飞时无法获得机翼上的气动力，因而无法飞得更快、更远。

人类追求垂直起降和固定翼飞行器融合的努力从未停止，最近一个比较典型的例子就是“技术超前”的美军“鱼鹰”倾转翼飞机。

美军“鱼鹰”倾转翼飞机  图源：搜狐新闻

它是美国海军陆战队的最爱，它无需跑道滑行，能够像直升机一样直接在原地起飞，同时还能以远超普通直升机的速度和航程完成中远距离飞行，是目前最适合登陆投送任务的空中装备之一。

同时“鱼鹰”也因为高事故率而广为人知。各种各样的事故都有其复杂的直接原因，但概括起来也很简单，就是复杂、笨重的内燃机动力系统，与旋翼倾转操作过程中所必须的高度精细化控制不匹配的问题。问题不出在倾转翼构型上，而是出在技术不成熟。

而一旦动力由内燃机变成简洁可靠的电动力，如前所述，两个单点动力变成十几个分布式动力，并且能够快速响应新一代的飞控系统的精准控制，那就打开了新的空间。目前美国领先的eVTOL公司joby和archer尝试的都是倾转翼构型，国内时的科技、小鹏汇天、沃飞长空等企业都在进行倾转翼构型飞行器的开发。

另外，“鱼鹰”的事故有60%是在旋翼倾转过程中发生，那么可以舍弃这一较高风险的过程，使用一部分电机提供垂直升力，一部分电机提供水平动力的复合翼构型，更便宜、更轻巧的电动机动力使这种方式也具有相当的经济性。

eVTOL几种旋翼的构型对比

目前国内外eVTOL赛道的头部企业概况

“虽然eVTOL的前景广阔，而且目前来看，已经可以平替一部分小型直升机，但要取代大型直升机还不太现实，”沈海军告诉我们，这主要是受到当前电池能量密度的限制，相对于汽车，飞行器对重量更加敏感，“堆电池”增加续航的方式是不可取的。

目前，国内唯一“三证”齐全的亿航无人机，由于采用多旋翼架构，其飞行速度仅有50-80公里/小时，飞行时长在1小时左右；使用倾转翼构型的话，飞行速度可以达到200公里/小时左右，使用复合翼构型的话，在150公里/小时左右，但飞行时长仍是问题。解决方案上，一是可以等待固态电池的突破，二是燃油或氢能的燃料电池也是可选项。

最后，飞行器的发展远远不局限于飞行器本身，更在于基础设施体系的支撑，卫星定位系统、天地泛在、通感一体的通信系统、AI能力等等，都是对新一代电动智能飞行器的必要支撑，也是飞行安全的有力保证。

总之，类似伊朗政要的出行刚需，在全球广大南方国家，甚至西方发达国家的部分地区，都是较为普遍的，中国如今大力发展低空经济，正是要抢占这块战略高地，也是为全世界提供多一种选择。

本文系观察者网独家稿件，文章内容纯属作者个人观点，不代表平台观点，未经授权，不得转载，否则将追究法律责任。关注观察者网微信guanchacn，每日阅读趣味文章。