模拟发现空中飞行器对于长途旅行和多个乘客来说是经济的

在美国进行独立研究后，飞行汽车有可能取代许多道路旅程，发现它们可以更经济，排放更低，远距离效率更高。美国密歇根大学可持续系统中心的Gregory Keoleian及其同事的研究基于垂直起飞和着陆(VTOL)飞行器的建模，该飞行器需要最小的地面操作，并且可以靠近货物点放置。

结果发表在Nature Communications杂志上。

本文展示了电动垂直起降飞行器的理论能力，以确认打破道路交通的百年梦想，并在许多情况下，更安全，更经济地做到这一点，同时产生更少的温室气体排放。

研究人员写道：“原则上，垂直起降能够在两点之间行进最短距离，而它们相对适中的尺寸可以实现近点对点服务。”

“相反，道路网络不那么直接，因此具有相关的电路因子，定义为最短网络路由与两点之间的欧几里德距离的比率。

“VTOL航空系统的这种优势可能有利于能源和旅行时的性能，特别是在拥挤和迂回路线的地方。

“高VTOL巡航速度可以进一步缩短行程时间。节省大量时间和提高生产率可能是消费者采用垂直起降运输的关键因素。“

但是，通勤者追逐的主要因素 - 至少自乔治杰森首次在他1962年的卡通世界中空降 - 是节省时间。

研究人员发现，点对点垂直起降飞行路径导致100公里的行程时间约为27分钟，巡航速度为每小时241公里。

“对于一个相似距离的高度拥挤的通勤，大约是一个主要城市的跨度，点对点旅行的时间节省可能是显着的，”Keoleian及其同事指出。

事实上，模型显示，与同等车程相比，VTOL平均行驶100公里的时间减少了83%。研究人员表示，节省时间可以作为消费者采用的催化剂。

他们写道：“从能源使用和温室气体排放的角度来看，VTOL似乎可以在可持续交通方面发挥作用，特别是在迂回路线和/或高拥堵的地区。”

尽管有许多停滞不前的尝试将飞行汽车推向市场，但没有一家有批量生产。

从历史上看，虽然中国公司吉利目前正在加大其Terrafugia汽车的开发速度，但只有极少数例子是20世纪50年代的Taylor Aerocar和Waterman Aerobile 。

研究人员虽然对飞行汽车的有限作用的未来持乐观态度，但他们警告说还有其他需要调查的问题，包括安全性，成本，噪音，消费者和社区接受度以及法律，保险和运营商的担忧。

由Keoleian和他的团队完成的模型发现，对于行程不到35公里(大多数公路旅行)，垂直起降运动会比汽车使用更多能量并产生更多排放。

然而，将VTOL与电池电动汽车(BEV)和传统内燃机汽车(ICEV)进行比较，研究发现，在100公里的行程中，垂直起降产生的排放量比ICEV少30%，但比BEV多40%。

但是，当携带四名乘客时，垂直起降运动会变得更有效率 - 也许是作为空中的出租车运行。研究发现，使用乘客公里的指标，垂直起降人员的每位乘客排放量比ICEV低52%，比BEV低6%。

研究人员写道：“服务提供商将从利用率最大化的角度来看目标接近完全占用，类似于现有的商业航空公司。”

“考虑到飞行节省了大量的预期时间，乘客可以被激励分享VTOL游乐设施。因此，VTOL的平均入住率可能会高于传统乘用车。“

研究发现，垂直起降设备逃离了地面车辆的大部分交通拥堵，但却有自己的问题，包括风的影响，可能会影响排放水平。

作者写道，“天气仍然是影响VTOL能量使用的重要考虑因素。”

“我们估计基本情况排放量减少16%，顺风30节(每小时56公里)。相反，30节的逆风使这些排放量增加了近26%。“

Keoleian和团队发现电动垂直起降器有几个好处，但与地面车辆行驶的车辆相比，它只能占每年车辆总里程的一小部分。

“随后，”研究人员总结道，“垂直起降在他们对可持续移动系统的贡献(和作用)方面将受到限制。