杰森的未来？评估飞行汽车在可持续交通中的作用

一项关于飞行汽车的环境可持续性影响的新研究，正式称为电动垂直起降飞机，或垂直起降飞机，发现它们不适合Jetsons式的短途通勤。

然而，根据定于4月9日发布的研究，垂直起降 - 将直升机垂直起飞和着陆的便利性与飞机的高效空气动力学飞行相结合 - 可以在长途旅行的可持续机动性中发挥作用。自然通讯。世界各地的几家公司正在开发VTOL原型。

根据密歇根大学可持续系统中心和福特汽车公司的研究作者的说法，飞行汽车在拥挤的城市或地理位置受限的地方尤其有价值，作为乘车共享出租车服务的一部分。

“对我而言，在某些情况下，VTOL在能源使用和温室气体排放方面具有竞争力是非常令人惊讶的，”该研究的高级作者，密歇根大学环境学院可持续系统中心主任Gregory Keoleian说。和可持续发展。

他说：“完全占用的垂直起降能力可以超越地面车辆，例如从旧金山到圣何塞或从底特律到克利夫兰的旅行。”

UM-Ford研究是对VTOLs的首次全面可持续性评估，研究了与地面乘用车相比，VTOL的能源使用，温室气体排放和时间节省。尽管垂直起降在飞行期间产生零排放，但它们的电池需要发电厂产生的电力。

研究人员发现，对于100公里(62英里)的行程，载有飞行员和三名乘客的满载VTOL的温室气体排放量低于地面车辆，平均车辆占用率为1.54。与VTOL相关的排放量比汽油车低52%，比电动汽车低6%。

该研究的第一作者，密歇根大学环境与可持续发展学院的研究生Akshat Kasliwal表示，这些研究结果可以帮助指导新兴移动系统在商业化之前的可持续部署。

“通过这些垂直起降运动，有机会相互协调可持续性和商业案例，”Kasliwal说。“不仅乘客的高排放量更适合排放，而且还有利于飞行汽车的经济性。此外，考虑到飞行与驾驶相比可节省大量时间，消费者可以通过激励来分享旅行。”

在未来几十年，全球交通运输部门面临着满足日益增长的便捷乘客交通需求，同时减少拥堵，改善安全和减缓气候变化的挑战。

电动汽车和自动驾驶可能有助于实现其中一些目标，但受到现有道路拥堵的限制。VTOL可以通过实施驾驶出租车服务或其他城市和区域航空旅行服务来克服其中一些限制。

一些航空航天公司和创业公司 - 例如空客，波音，Joby Aviation和Lilium--以及NASA等机构已开发出VTOL原型。这些飞机的一个关键效率促成因素是分布式电力推进或DEP，其涉及使用若干小型电驱动推进器。

UM和福特研究人员利用这些来源和其他人公开提供的信息，创建了一个基于物理的模型，用于计算电动垂直起降的能源使用和温室气体排放。

“我们的模型代表了垂直起降空间的一般趋势，并使用来自多项研究和飞机设计的参数来指定重量，升阻比和电池特定能量，”Noah Furbush说，研究合着者和硕士研究生密歇根大学工程学院。

“此外，我们进行了敏感性分析，以探索这些参数的界限，以及其他因素，如电网碳强度和风速，”Furbush说，他也是UM足球队的成员。

该研究开始时，Kasliwal和Furbush是福特的暑期实习生。在福特 - 密歇根大学联盟资助的帮助下，学生们回到安娜堡时，工作仍在继续。

研究人员分析了VTOL飞行的五个阶段的主要能源使用和温室气体排放：起飞悬停，爬升，巡航，下降和着陆悬停。这些飞机在起飞和爬升期间使用大量能量，但在巡航阶段相对有效，以150英里/小时的速度行驶。因此，当巡航阶段占据总飞行里程时，VTOL在长途旅行中最节能。

但对于短途行程 - 任何小于35公里(22英里)的行程 - 与单人乘坐的垂直起降车相比，单人乘用内燃发动机车辆使用的能源更少，温室气体排放更少。这是一个重要的考虑因素，因为平均地面车辆通勤仅约17公里(11英里)。

研究报告的共同作者，密歇根大学环境学院的研究生Jim Gawron说：“因此，垂直起降比汽油车更具可持续性的旅行仅构成了在地面上每年行驶的车辆总里程数的一小部分。”和可持续发展以及罗斯商学院。“因此，VTOL将在可持续移动系统中的贡献和作用受到限制。”

毫不奇怪，VTOL完成了比地面车辆快100公里的基本行程。点对点垂直起降飞行路径与更高的速度相结合，相对于地面车辆节省了大约80%的时间。

“一般来说，飞机电气化将在不久的将来从根本上改变航空航天业，”Furbush说。

该研究的作者指出，还需要解决许多其他问题，以评估垂直起降物的可行性，包括成本，噪音以及社会和消费者的接受程度。

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