扩大日常生活的半径

TL;DR · AI 摘要
飞行汽车可能成为日常现实,关键在于技术突破与创新团队的推动。
核心要点
- Tsung Xu 在90天内成功制造了一款具有世界级续航和飞行时间的VTOL飞机。
- Vight 公司正在推动飞行汽车的商业化,使其成为日常交通工具。
- 飞行汽车的发展依赖于技术突破、成本降低和市场需求的结合。
结构提纲
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- §引言
文章探讨飞行汽车成为日常现实的可能性,并介绍相关技术进展。
尽管飞行汽车尚未普及,但技术进步和市场需求正在推动其发展。
Tsung Xu 在短时间内成功制造了一款具有世界级性能的 VTOL 飞机。
Vight 公司致力于推动飞行汽车的商业化,使其成为日常交通工具。
飞行汽车的发展依赖于技术突破、成本降低和市场需求的结合。
思维导图
用一张图看清主题之间的关系。
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- 飞行汽车的未来
- 技术突破
- VTOL 飞机的制造
- 续航与飞行时间的提升
- 商业化推动
- Vight 公司的愿景
- 市场需求的增长
金句 / Highlights
值得收藏与分享的关键句。
Tsung Xu 在90天内成功制造了一款具有世界级续航和飞行时间的VTOL飞机。
Vight 公司正在推动飞行汽车的商业化,使其成为日常交通工具。
飞行汽车的发展依赖于技术突破、成本降低和市场需求的结合。
扩展日常生活的半径
如何让飞行汽车成为日常生活的一部分
2026年6月8日
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朋友们,大家好👋,
周一快乐!
2005年,J. Storrs Hall第一次问出了“我的飞行汽车在哪里?”这个问题。十六年后,也就是2021年,Stripe Press得以重新出版他的经典著作,因为这个问题依然没有答案。再过五年,也就是2026年,这一年,计算机自己编写了大部分代码,而医学似乎即将治愈所有困扰我们的疾病,Hall仍然和全世界其他人一样在等待。
我们尚未拥有飞行汽车的原因有很多,但更有理由表明,现在或许是建造飞行汽车的最佳时机。
大约一年半前,我开始注意到Tsung Xu在推特上发帖,讲述他正在从零开始建造一架垂直起降(VTOL)飞机。然后他不断取得进展。
Tsung Xu
@tsungxu
没有经验并没有阻止我制造一架具有世界级航程和飞行时间的垂直起降飞机,这一切只用了90天。这是我到目前为止最自豪的作品!
2025年6月9日 晚上11:54
·
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我认识并尊重Tsung,他曾在能源和材料领域撰写过文章——早在2022年9月,我就链接过他的作品——我认为他玩弄无人机是一件很酷的事情,但直到他联系我,问我是否想了解更多关于他正在构建的公司Vight的信息,我才开始认真思考。
在那次通话中,我们深入探讨了飞行汽车为何现在才成为可能的种种原因,实用的飞行汽车可能是什么样子,以及需要做些什么才能让它们足够便宜,从而影响人们的日常生活。我向Vight进行了天使投资,并且有幸亲眼见证了Tsung及其团队在为Hall提供令人满意的答案方面所取得的进展。
然后,当我于四月的《稀缺资产》(Scarce Assets)一文中写道:“我有一种直觉,无人机、电动汽车和电动垂直起降飞行器应该扩展本地的边界”时,我邀请了Tsung——这位我首先以作家身份认识的罕见企业家——为我们撰写一篇扩展文章,详细说明他如何计划扩展日常生活的半径。
这些文章的目标是了解那些在前沿领域工作的人在职业生涯中所做出的赌注。它们本质上是一个人的观点,因为我认为,促使有才华的人全身心投入某事的信念,是帮助你塑造自己对未来看法的最佳原始材料。Tsung所押注的未来,正是我所期望的:一个我们最终能够拥有飞行汽车的未来。
让我们开始吧。
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很难完全想象飞行汽车将如何彻底改变我们的生活,因为我们现在还没有飞行汽车。
当你想到飞行汽车时,你可能会想到一种带有翅膀的汽车,让你能够直接从你现在的家飞到现在的办公室,或者想到一种空中出租车,把你从曼哈顿送到JFK机场。你想到的是在你已经去的地方之间更快地旅行。
这低估了飞行汽车的潜力。飞行汽车所做的,是扩大我们日常生活的半径。
在1934年的著作《技术与文明》中,刘易斯·芒福德将数学家伯特兰·罗素归功于发现后来被称为“马尔切蒂常数”的概念:
伯特兰·罗素指出,每一次交通方式的改进,都会扩大人们必须移动的区域范围:因此,一个世纪前需要花半小时步行去上班的人,今天仍然需要花半小时才能到达目的地,因为原本可以让他节省时间的装置,现在却通过将他送到更远的居住区,有效地抵消了这一节省。
在1994年的论文《旅行行为中的人类学不变量》中,切萨雷·马尔切蒂详细描述道:“在涉及领土和个人接触的许多行为维度上,人类都是‘赤裸的猿类’。”这是一种根植于领土行为的人类学不变量,即当人类获得更快的交通方式时,他们会利用它去更远的地方旅行,而不是减少旅行的次数。我们天生就是扩散的。
《旅行行为中的人类学不变量》,马尔切蒂
我们喜欢通勤大约30分钟往返,也就是每天大约一小时。给我们更快的交通工具,我们不会把节省的时间都留着。我们会用这些时间去探索地图上的更多地方。
在30分钟内飞行比你现在能驾驶的距离更远的能力,意味着更多的选择:更多的地方可以居住、工作和访问,频率更高。这可能意味着你可以住在拥有更多土地、靠近水域或符合你价值观的社区,同时仍然在机会所在的地方工作。在大规模应用时,这甚至可能意味着重新塑造经济机会存在的地点。在未来,选择权将掌握在你手中,而且这一切可能比你想象的要早得多。
这就是我在Vight所致力于构建的未来。出于我们即将讨论的多个原因,我认为现在正是构建我们承诺的飞行汽车的时机。
要实现这一点,我们构建的体验需要达到特斯拉监督下的FSD级别的直观性,大多数时间都能自动飞行。它需要安全。最终,它需要像Model T一样大规模制造。
最重要的是,它需要快速且提供自由,能够飞往大多数汽车可以到达的地方,以及一些汽车无法到达的地方。
这就是科技的意义,推动效率的前沿并消除权衡。如果我们希望几乎像探索数字世界一样,甚至更加神奇地探索物理世界,我们就需要消除速度与自由之间的权衡。
速度或自由:我们目前还没有两者(同时拥有)
尽管我们付出了所有累积的努力,我们尚未发明出比步行更自由的交通方式。你可以从你所在的地方开始,停在你想要的任何地方。你可以钻进小巷或建筑物,上下楼梯,或在任何你想的地方停下来,四处张望。
步行虽然缓慢,因此人类发明了各种各样的交通工具,可以在更短的时间内从A点到达B点,但代价是失去了点对点的自由。
自行车比步行快,但并不能到达步行可以到达的每一个地方。汽车比自行车更快,但只能带你到道路网络的边缘(或终点)。
还有一类交通工具,称为“枢纽到枢纽”交通工具,它们提供的点对点自由较少,但对旅行者的要求更低,以商业飞机为例,它们在运输过程中速度更快。每种交通工具都要求你在一个指定的时间到达某个地点。乘坐公交车需要先到公交站,火车从火车站出发,而飞机在经过一些未知但如今几乎可以保证的延误后从机场起飞。使用这些交通工具都会在到达和离开枢纽时产生实际的摩擦,而且一旦到达目的地机场,你仍然需要另一种交通工具来完成从机场到目的地的“最后一公里”。
尽管如此,这些是我们所熟知的奇迹。在过去120年里,汽车一直是美国和其他富裕国家实现点对点自由的最佳方式。飞机在陆地或水上都具有原始速度的优势。但汽车和飞机各自只解决了一个问题的维度。
你可以从交通的历史中看到这种分裂:一条发展线优化了点对点的自由,另一条发展线则优化了枢纽之间的速度。
我们想要的未来需要两者兼具:飞机的速度和汽车般的点对点自由。
为了理解为什么飞行汽车是解决这一特定权衡的答案,我们将回顾交通技术的历史和近未来。我们正经历着这些技术在多个方面的革命——从自动驾驶汽车到超音速飞机,再到空中出租车,每种技术都将改变我们移动自己和物品的方式。我们还将发现,尽管每种技术在某些方面都很出色,但它们并不能像飞行汽车那样独特地消除我们追求的特定权衡。
当然,飞行汽车也伴随着自己的挑战,我们将对此进行讨论,但我们相信,扩大人们的视野是值得为之奋斗的。
因为我们要去的地方,不需要道路。
汽车和道路的局限性
得益于Waymo和Tesla取得的惊人进展,人们开始对自动驾驶汽车感到正确的兴奋。“总是还有十年”,它们现在已经来了。就在上周,Tesla开放了其无人驾驶的Robotaxi,为整个奥斯汀都会区提供服务。
在未来的几十年里,自动驾驶汽车将承担我们驾驶里程的越来越大的一部分,其发展将挽救许多生命,并为我们腾出时间去做其他事情。我个人对自动驾驶汽车被重新设计成移动休息室而不是传统汽车感到兴奋。但除非它们几乎完全取代道路上的人类驾驶汽车,并学会无损地彼此通信,否则它们并不能解决速度与自由之间的权衡,因为它们仍然是汽车,仍然需要道路。
汽车在帮助我们更快地到达更远的地方,同时保护我们免受自然环境的影响方面非常有用,但它们本质上是一种120年的技术,依赖于道路基础设施。道路存在瓶颈,交通拥堵,使我们变慢。
尽管我们的汽车比福特T型车强大得多,但2026年的汽车在城市或郊区从A点到B点的速度并没有比“小甜甜”快多少。在高峰时段,洛杉矶的汽车行驶速度仅为每小时17至24英里,而纽约市的汽车速度仅为每小时11至15英里。像奥斯汀这样的小城市情况也不好,速度仅为每小时14至33英里。
增加高速公路的车道并不能显著改善交通状况。交通是诱导需求的典型案例:增加车道会鼓励更多人开车,结果交通状况依然糟糕,甚至更糟,因为瓶颈并不是高速公路本身,而是上下高速公路的匝道。离开高速公路后,交通信号灯会进一步阻碍交通。即使你所在的城市批准了类似德国高速公路的不限速政策,在高峰时段,你仍然会在下一个红绿灯前停下来,而高速公路本身也会因此拥堵。这一切的前提是高速公路会被修建,但如果你生活在加州,这可能是一个过于乐观的假设。
此外,还有物理上的问题。空气阻力随着速度的平方而增加。当你将速度从每小时70英里提高到200英里时,空气阻力实际上会增加约8倍。功率与阻力乘以速度成正比,因此在200英里/小时时,所需的功率大约是70英里/小时时的23倍。要真正实现高速行驶,无论是汽油车还是电动车,其续航里程都会受到巨大影响。以这样的速度行驶会大大增加轮胎和其他部件的磨损。让200英里/小时的行驶变得正常、高效和安全,是一个完全不同的问题,而不仅仅是让汽车跑得更快。
基础设施的能力决定了车辆的能力。你驾驶的是丰田凯美瑞还是布加迪威龙,在高峰时段的城市里,差别并不大。
尽管如此,道路和后来的高速公路确实扩展了汽车的能力。基础设施回答了“汽车能去哪些地方?”这个问题。汽车制造商随后可以花上一个世纪的时间,让汽车更容易驾驶,并降低成本,使更多人能够使用汽车。自动化点火、自动变速器、手动和自适应巡航控制都是这方面的例子。如今,自动驾驶汽车的最易用版本就是不需要人驾驶的汽车。
汽车的基本职责是将你从A点送到B点。按照这个标准,配备监督式FSD或Waymo的Model Y比需要你仍然驾驶的汽车完成这项任务更好。事实上,我认识的许多人主要驾驶配备HW 4的特斯拉,正是因为FSD。这是一种功能性工具,但它的易用性提升如此显著,以至于他们无法没有它。汽车的最佳版本不再是价格最昂贵的纯粹主义者车型,而是能够以最少的努力将最多的人从A点送到B点的车型。
然而,自动驾驶汽车使汽车更易于使用,但并没有解决道路限制带来的挑战。
自动驾驶汽车确实非常方便,但在我们的速度-自由矩阵中,它们并没有更快。事实上,叫一辆Waymo比自己上车驾驶还要慢。这在高峰时段尤其明显。从根本上说,它们并没有扩大日常生活的半径。
在旧金山湾区,四个Waymo在红绿灯前等待。自动驾驶汽车使城市出行更加便利,但并没有更快。
无论车辆有多智能,基础设施层始终是点对点速度的限制因素。
那么……我们是不是应该超越基础设施呢?
当前个人飞行器的局限性
不幸的是,像塞斯纳 172 这样的私人飞机在过去 50 年里几乎没有发生太大变化。
基础型号上最大的升级是从“六件套”蒸汽仪表转变为“玻璃驾驶舱”,这实际上为飞行员和乘客提供了数字化的飞行显示。172 仍然是按单位销量计算最畅销的通用航空(GA)飞机之一。较新的 172 型号为飞行员提供了更好的态势感知能力,但它们仍然需要有人通过操纵杆、油门和方向舵踏板来实际操作飞机。新款 172 的价格高达 40 万美元,这不仅远非负担得起,而且飞行操作也并不容易。
70 年代的塞斯纳 172 与今天的 172 在性能上非常相似,只有航空电子系统和飞行显示方面有少量升级。
私人飞机还受到对跑道依赖和运营摩擦的限制。只有少数人会购买一种通常需要远离家存放的交通工具。
为了飞行,飞行员需要开车前往通用航空机场,进行可能需要 15 到 30 分钟的手动飞行前检查,然后启动发动机,可能需要多次尝试。许多发动机仍然使用化油器来混合空气和燃料进行燃烧,而这种部件早在 20 世纪 80 年代末就已经被汽车行业淘汰。
私人飞机从未能像汽车那样提供点对点的自由。开放的天空被稀少的机场所限制。飞机有速度,但机场和跑道却用“能去哪?”来回答“能去哪?”的问题。因此,该行业优化了飞机的性能,但没有减少飞行员的工作量;它无法优化日常的实用性。结果是飞机性能更好了,但并不是更多人能够使用的飞机。
想象一下,如果汽车不是停在家中,而是停在几英里外的停车场,会有多少人愿意开车。这就是任何枢纽到枢纽车辆所面临的挑战,不过在这种情况下没有调度问题,因为你可以随时起飞和降落,而这正是私人飞机的根本局限。
#### 通用航空飞机销售:繁荣、萧条与对跑道的依赖
这种限制是自 20 世纪 70 年代以来通用航空(GA)飞机销售暴跌的原因之一。有很多因素,但如果人们争相购买 172,我怀疑市场早就已经解决了其他问题。
过去,美国人确实购买过通用航空飞机,那时它们的价格更加合理。更高的销量使得价格降低,而更低的价格又导致销量减少。在 20 世纪 70 年代末,美国每年交付的通用航空飞机数量接近 2 万台:
不用费力去看,你就能发现从 20 世纪 70 年代末开始,交付量急剧下降,到 1985 年时几乎减少了 90%,只有 2000 台。为了理解“这次可能不同”的飞行汽车前景,我们需要了解通用航空飞机上黑箱中的内容。
首先,一如既往的是金钱。第二次 1970 年代的石油危机和 1980 年代初的经济衰退,加上高利率,使得新购买,尤其是融资购买,变得不具吸引力。与此同时,就像当时核工业的回声一样,飞机原始设备制造商(OEM)预计繁荣时期会持续,因此他们过度生产。到 1980 年代,与十年前相比,技术进步微乎其微,二手市场上的供应量充足,几乎和新车一样实用,而且税收优惠促使人们购买二手车。
通常,人们会把责任归咎于律师。J. Storrs Hall 同样认为他们应负很大一部分责任:
20世纪70年代,产品责任的增加带来了重大社会变革,名义上是为了安全。令人恐慌的故事对陪审团和公众一样有效,陪审团会为那些与制造商的不当行为没有合理关联的事故投票给予巨额赔偿……这直接导致了通用航空产业的崩溃。在70年代和80年代期间,它因产品责任诉讼的激增而被扼杀。
同样,正如核能和监管者的情况一样,这种说法混淆了时间顺序。产品责任诉讼锁定的是当时已经进行中的活塞发动机飞机销售的崩溃。Brian Potter写了一篇优秀的分析文章,名为《飞机、索赔和汽车》,其中引用了前美国航空器所有者和飞行员协会(AOPA)主席John Baker的话:
产品责任判决并不是我们目前所面临的新型飞机短缺的原因。它只是症状。问题的根源显然是15到20年前制造商做出的一些难以置信的糟糕商业决策,这些决策又因一些劣质产品而加剧。如果该行业每年能以可承受的价格生产20,000至25,000台高质量产品,那么每单位的产品责任保险成本不会比70年代中期显著增加。John Baker,1988年信件,强调部分为我所加。
所以,解决问题的方法是增加需求。看起来很简单,对吧?
快速看一下上面图表的最左侧部分。历史上最高的交付量实际上并不是出现在70年代,而是在1946年,达到了35,000架。随着飞行员退休,飞行训练得到了补贴,大部分飞行小时数来自教学飞行。当新飞行员接受训练并补贴取消后,需求也随之消失。
市场过剩并不能持续推动需求。要实现这一点,你需要真正以实质性方式改进产品的新技术。然而,要实现这一点,你又需要需求。当你处于不利地位时,这就形成了一个恶性循环。
缺乏技术进步是通用航空飞机行业在70年代之后从未恢复的主要原因之一。新的飞机发动机项目成本约为1亿美元,没有人愿意在一个如此小的市场中承担投资更先进技术的风险。即使公司承诺在通用航空领域推出新的引人注目的概念,飞机仍然面临同样的问题,即对跑道的依赖和飞行难度。
那么通用航空直升机呢?它们可以垂直起降(VTOL),但飞行的简便性和安全性感知方面却处于劣势。学习安全驾驶直升机需要高水平的飞行员技能,同时还需要持续维护这些技能。为了减少飞行员的大部分工作负担,你需要购买稳定性增强和自动驾驶系统。但你的自动驾驶系统仍然会在一架已经昂贵的R44直升机(价格约为50万美元)的基础上再增加5万美元以上。由于直升机是复杂的机器,容易发生机械故障,因此它们还带来了高维护和运营负担,需要进行手动的飞行前和飞行后检查以确保安全。
(Packy注:科比·布莱恩特在我生日那天因直升机坠毁而去世,Puja和我曾经目睹过一架直升机坠入纽约东河,所以我计划再也不乘坐直升机飞行。)
直升机正在升级。Skyryse 将现有飞机上的所有机械控制装置移除,安装数字电传操纵系统,并用一个单一的控制操纵杆(类似于专用的操纵杆)和两个直观的触摸屏,取代原有的周期变距杆、总距杆和尾桨踏板。这使得直升机更容易驾驶,并增加了自主飞行功能。然而,目前 Skyryse 的系统比在 R44 上进行一次 SAAS 升级要贵约 40 万美元,且目前主要用于更昂贵的机型,如黑鹰直升机。
直升机很酷,但它们在技术上并未解决普通人所面临的权衡问题。
不过,今天,我们终于有了新技术:电动垂直起降飞行器(eVTOL)。
那么空中出租车呢?
从城市机场到市中心,空中出租车可能比开车更快,但它们仍然基于枢纽运营。它们的点对点自由度与乘坐公交车类似,因为你仍然需要另一种交通方式前往和离开它们计划使用的垂直起降平台。不过,一旦到达那里,空中出租车可以比公交车更快、更远地行驶。
空中出租车使用 VTOL 技术,即垂直起降技术。正如这个名字所暗示的那样,这项技术使得精确的起降成为可能。空中出租车已经证明了电动 VTOL(eVTOL)可以飞行,但它们受到起降枢纽的限制。
这些枢纽,即空中出租车的起降基础设施,被称为垂直起降平台(vertiports)。在商业服务中,它们在很多方面类似于火车站。人们需要一个地方等待他们的出行。火车很棒,它们也扩展了我们的世界,因此我们对空中出租车所带来的可能性感到兴奋。在枢纽之间的前沿增加新的选择是好的,因为目前对城市工作者来说难以到达的地方将变得可到达。
只是我们不认为空中出租车是最终的解决方案,它们也面临着自己的挑战。
例如,充电和维护的物流很复杂。充电时车辆应存放在哪里?地面上有很多复杂性需要管理。此外,在密集的城市地区获得垂直起降平台的许可也很困难,而当你需要建立一个网络的垂直起降平台时,这种困难会进一步增加。
空中出租车公司还受到可用监管路径的限制。监管负担是导致美国的空中出租车公司开发了 8 到 15 年以上,但尚未开始商业运营的主要原因之一,尽管这显示出缓慢缓解的迹象。
空中出租车模式可能在人口密集的城市中表现更好,特别是在中国这样的地方,建立城市垂直起降平台要容易得多。然而,即使在无人驾驶的情况下,中国空中出租车公司亿航(EHang)的成本结构仍然很高。根据最近一次财报电话会议,亿航专注于旅游作为其切入点,每人 298 元人民币(约 45 美元)的价格可以“基本上覆盖飞行成本”,用于两人约 20 分钟的飞行。
亿航垂直起降平台示例,专注于旅游
随着规模的扩大,这些成本应该会下降。其中一部分挑战在于EHang的机队数量仍然不足10架。但地面操作、低利用率以及垂直港口的额外成本增加了经济上的困难。在人口稠密的城市中,将着陆垫安装在建筑物上所带来的额外摩擦——即使在中国,更不用说美国——使得空中出租车在学习曲线上进展更加困难。
尽管如此,像Joby和Archer这样的美国公司正在取得真正的进展。
Joby已经在三个国家完成了超过1000次测试飞行,完成了FAA类型认证的第4阶段(这是美国任何eVTOL飞机达到的最远阶段),现在正在第5阶段,也就是最终阶段,目标是在2026年底获得类型认证。他们已经演示了从JFK到曼哈顿的航线,并被选入FAA在13个州的eVTOL整合试点计划。
Archer在4月份完成了其认证流程的第3阶段,几乎每天都在洛杉矶的Hawthorne机场对Midnight进行飞行测试,并在佐治亚州建设由Stellantis支持的制造工厂,目标是到2030年每年生产650架。
这两家公司已经证明,eVTOL飞机可以在现实条件下可靠飞行,能够应对复杂的认证流程,并吸引到严肃的资本和合作伙伴:Joby有Delta和Toyota,Archer有United和Stellantis。这些工作降低了整个类别核心技术的风险,包括我们自己。短期内,他们将提供我们无法提供的交通选项,并解锁我们无法实现的路线。我们针对的是不同的初始市场,并希望他们都能成功。
未来,城市中将遍布垂直港口,但我认为只有在单位经济效益达到平衡且操作摩擦被消除之后,这种情况才可能发生。那时,需求将足以支持投资,使垂直港口得以运行。
空中出租车将取代并改进一些枢纽到枢纽的运输方式。然而,它们不会实现完全的点对点自由,而这正是我们试图实现的目标。我们希望为人们提供属于自己的飞行汽车。
在这一追求中,我们从空中出租车公司学到的几个关键教训包括:
- 法规决定未来,并限制了市场推广的路径,
- 缓慢的认证流程会拖慢迭代循环,
- eVTOL的飞行动态具有挑战性,但已被证明是可解决的。
许多人将空中出租车与eVTOL混为一谈,而实际上空中出租车只是电动垂直起降技术的一种应用。
这就是为什么我在本文中使用“飞行汽车”这个词,尽管航空航天行业更倾向于使用“eVTOL”。eVTOL描述的是技术,而“飞行汽车”描述的是我们关注的类别:具有飞机速度和类似汽车的点对点自由。将这种飞行器称为eVTOL,有点像将汽车称为无马马车。从技术上讲是可以理解的,但一旦这种飞行器真正变得有用,普通民众并不会这样去思考它。
极速即将到来,但不会用于日常出行
值得一提的是,我们未来在移动速度和距离上将有其他方式的提升。目前有一些原型正在开发中,专注于极端速度和枢纽到枢纽的运输。
在10到20年后,我们可能会乘坐超音速或高超音速飞机,利用平流层极低的阻力,以2马赫或更高的速度穿越太平洋、大西洋或地球上的任何地方。
像星舰这样的亚轨道火箭虽然会让这些旅行不太舒适,但可以以高达25马赫的速度将你从任何发射场送到任何着陆场。同样,这些是枢纽到枢纽的选项,而目前来看,枢纽仍是一个远离人群、适合发射火箭的发射台。它们优化了速度,但代价是失去了车辆点对点的自由度。
因此,你需要非常强大且庞大的车辆,这些车辆并不适合点对点使用。它们更适合在非常大的距离上快速运送一群乘客。这是对枢纽模式的一种合乎逻辑但激进的延伸。
长途旅行的未来将是超音速甚至亚轨道飞行,我们不能等待太久,但这些旅程将超出Marchetti常数的范围。
对于能够扩展我们30分钟或一小时内可以到达范围的快速点对点旅行,只剩下一个选项。
飞行汽车提供速度和点对点的自由
到目前为止,你应该已经很清楚,没有任何一种广泛使用或预期的车辆类别能同时提供速度和点对点的自由。我们从制造工具来增强我们旅行距离和速度的那一刻起,就一直面临着这种取舍。
飞行汽车将打破这种取舍。
让我们来定义飞行汽车。大多数人认为飞行汽车是一种能飞、也能在道路上行驶的汽车。我认为这其实更简单。
飞行汽车实际上是一种能够点对点飞行、并具有汽车般便利性的车辆。
人们会不同意并说:“这不是飞行汽车,因为它不能使用道路。”正如我们之前讨论的,道路是一种基础设施限制。飞行汽车不需要具备道路行驶能力也能发挥作用。
它们具备垂直起降(VTOL)能力,可以在任何有小平台的地方起降。这意味着最终将有垂直机场,但也意味着你可以在自家后院起降。
在Vight,我们的第一代车辆平台巡航速度约为110英里每小时,未来的平台目标是接近300英里每小时。此外(这一点也非常重要),它们将显著减少驾驶飞机所需的负担。这三者结合以前从未实现过。
飞行汽车填补了我们2x2矩阵中的空白区域:
VTOL改变了“它能去哪?”这个问题的答案。软件定义飞行改变了“操作难度有多大?”这个问题的答案。将它们结合起来,个人航空终于可以大大简化并提高飞行的可及性。汽车花了100年时间,将原本已经具备端点自由的车辆变得更简单、更便宜、更安全,最终变得智能。飞行汽车则从整个软件和自主系统成熟的优势出发。
这就是为什么我们现在可以实现个人飞机飞行难度的显著提升。在航空历史的大部分时间里,这都是不可能的。你可以添加更好的仪器、更好的自动驾驶系统或更好的培训,但飞机本质上仍是一种依赖跑道和机场、与飞行员工作负荷紧密相关的机器。实用的飞行汽车将利用智能来吸收更多工作负荷,同时去除跑道作为核心端点限制。
那么,为什么不直接缩短跑道?短起降(STOL)飞机难道不能成为更快点对点旅行的答案吗?
毕竟,使用短起降的STOL丛林飞机意味着你只需要50英尺的跑道就可以起飞。
问题在于它们仍然依赖跑道。是的,跑道可以更短,但STOL仍然需要清晰的进场路径,需要避开障碍物(如树木),依赖风向,并且需要维护跑道表面。如果将所有这些因素综合考虑,与个人使用的eVTOL相比,STOL需要大约5倍的土地面积。此外,飞行员需要具备更高的技能水平,在起飞和降落时的容错空间更小。
红牛特技飞行表演:将一架STOL飞机降落在一个直升机停机坪上,以及世界上距离最短的STOL跑道。
如果飞行汽车设计得当,可以提供一种截然不同的体验。
飞行汽车的飞行员体验
你只需轻点手机,设定目的地,然后开始自动的飞行前检查。电池开始预处理,机载系统在后台为你执行安全检查和其他检查。你走到停机坪上的Vight飞行器旁,快速绕车检查一圈,然后上车,按下控制杆上的一个按钮,起飞。
一旦离开地面,你就可以使用先进的自动驾驶辅助功能。轻点确认从悬停状态切换到向前飞行状态,接近目的地时再次轻点确认着陆区域。在飞行的任何时刻,你都可以使用控制杆来操控飞行器。整个过程应该非常简单,几乎像步行一样无聊。使用我们第一代飞行器的自动驾驶功能时,飞行体验将如此简单。这种体验更接近于你坐进特斯拉并使用FSD自动驾驶功能开车,而不是驾驶一架私人飞机。
我们只有在设计之初就将安全性和冗余性融入其中,才能充分利用这一突破。我们的飞行器将使用冗余的电机、电池组、飞行计算机、传感器和其他关键安全组件,系统设计确保任何单一故障都不会导致飞行器失控。它将智能地处理诸如电机或单个电池组故障等状况,作为辅助飞行员的功能,同时保持飞行员的控制权。我们设计的推进系统可以应对高达海平面以上10,000英尺的风速。在极不可能发生的情况下,如果完全失去动力,飞行器将部署全机降落伞。
同样重要的是,我们正在设计以显著减少飞行员的工作负担,这是导致通用航空(GA)飞行事故的主要原因之一。根据AOPA 2023年的非商业飞行事故数据,飞行员相关原因在飞机致命事故中占了三分之二,在直升机致命事故中占了近80%。简化控制、飞行过程中的保护措施以及智能的飞行员辅助功能有助于避免事故的主要原因发生。
飞行汽车的设计突破在于,它可以根据飞行阶段的不同,像eVTOL或固定翼飞机一样运行。
起飞和降落阶段是垂直或接近垂直的,这提供了我们之前讨论的精确终点能力。在转换阶段,机翼向前倾斜,将升力的产生从旋翼转移到机翼上。一旦飞行器完成转换,它将依靠机翼爬升,以超过100英里/小时的前进空速飞行,效率远高于悬停状态。然后,飞行器在飞行的大部分时间里像普通飞机一样依靠机翼飞行,最后再转换回悬停状态进行降落。
对于 eVTOL(电动垂直起降飞行器)来说,巡航飞行的效率是悬停的数倍,因此最大化像固定翼飞机一样飞行的时间非常重要。图中比例不准确。
这之所以可行,是因为多旋翼飞行器的核心飞行控制系统已经是软件定义的。飞行员不需要直接处理飞行器的稳定性,无论飞行器是 250 克的无人机还是 1200 公斤的 eVTOL。飞行控制器会持续工作,每秒数百次地调整每个旋翼的转速,以保持稳定的悬停。如果没有这种稳定层,仅靠操纵杆,多旋翼飞行器将几乎无法由人类操控。
我们的平台的自主飞行和 VTOL(垂直起降)能力可以显著降低飞行员的工作负担,同时仍然保持类似于优秀飞行员驾驶直升机的控制方式。在没有简化飞行控制的情况下,直升机飞行非常困难,尤其悬停时更是如此,而目前直升机上的飞行控制并不简单。
当人类飞行员需要实时监控飞机或直升机系统时,所需的复杂性就体现出来了。这些就是我在 Diamond DA 40 和 Robinson R22 飞机上接受飞行课程时看到的仪表盘集群。
这种缺乏易于使用的控制方式,是通用航空(GA)飞机和直升机未能进入大众市场的其中一个原因。飞行是一项非常依赖技能的活动。
然而,借助监督式自主飞行,我们可以在整个飞行包络中设置安全防护措施,包括自动起飞、自动降落和智能感知。在我们的第一代平台上,这些功能都是高级的飞行员辅助功能,飞行员始终处于控制之中。只有当飞行员定义的系统变成软件定义时,才有可能实现这一点。
除此之外,Vight 的飞行体验还将简化诸如无线电和空中交通管制(ATC)或在降落过程中获取更新的气压高度计读数(即气压高度)等任务。如今,即使是小型驾驶舱中的小任务,对于驾驶小型飞机的飞行员来说也都是手动操作。飞行员可能仍然需要通过收听 ATIS/AWOS 广播,记录下气压值,然后在起飞或降落前将其设置到气压高度计中。这并不难,但这是许多通用航空特定的微任务之一,必须正确完成。这就是为什么飞行员依赖检查清单,但为了让飞行像驾驶一样简单和常规,他们不应该需要做这些。
对于 Vight 来说,我们的客户仍然需要私人飞行员执照(PPL),这是驾驶任何通用航空飞机所必需的。不过,得益于 MOSAIC,我们将标准化并加快这一过程,我们稍后将对此进行更详细的讨论。客户可以选择参加为期一周的密集课程,或者在几个周末完成。他们将在现场学习我们简化后的飞行、导航和通信(A-N-C)方法的细节。由于 A-N-C 所需的飞行员工作量,获得 PPL 传统上需要 60 到 80 小时的飞行时间。通过简化控制,我们目标是将获得 PPL 所需的最低飞行时间减少到 40 小时。这类似于成为熟练驾驶员所需的飞行时间,例如加利福尼亚州、纽约州和佛罗里达州都要求青少年在获得驾照前有 50 小时的驾驶经验。
我们将赋予飞行员信心,让他们在低概率故障事件(如电机故障或电池组故障)中知道该怎么做。他们会知道如何安全降落,以及如何在紧急情况下部署整个飞行器的降落伞。
这种体验听起来很简单,正如它应该的那样。但直到现在,实现这种体验的技术才变得可行。
为什么现在是飞行汽车的时机?
要实现类似汽车的便利性,我们需要构建易于飞行的垂直起降(VTOL)飞行器,并从一开始就具备受监督的自主能力。它们还需要快速、具有实用的航程,并且在购买、运营和维护方面成本低廉。
这需要车辆具备以下几个关键技术与原则:
- 基于软件定义的系统和自主能力
- 电力驱动系统
- 为高产量和标准化制造而设计
- 合规路径
让我们逐一探讨这些内容。
软件定义飞行技术缩小了仿真与现实之间的差距
选定验证指标的误差小于5%
对于飞行机器人来说,最重要的技术并不是飞行器本身,而是开发流程,该流程用于缩小飞行器飞行和性能方面从仿真到现实的差距。
对于新型飞机来说,这一循环在历史上一直很缓慢。高保真模型成本高昂,专用软件被昂贵的许可所限制,计算速度慢且成本高。仿真与飞行测试之间的差距缩小需要时间。
最优秀的硬件公司把这一循环变成了自己的优势。特斯拉在Roadster的第一版中使用了Matlab仿真来建模整个车辆。在NVIDIA的早期阶段,当资金紧张时,他们押注于仿真软件,对RIVA 128 GPU设计进行了虚拟测试。这使得GPU的设计时间从18个月缩短到了6个月。SpaceX通过仿真、飞行软件、传感器、执行器和控制回路之间的紧密集成,使可重复使用的火箭成为可能。
飞行汽车需要类似的迭代循环。我们越快缩小仿真与现实之间的差距,飞行器就越快变得安全、易于飞行,并且能力更强。
智能工程进一步加速了这一过程。在实验中,环路中的智能代理可以维护需求并完成其他繁琐的工作。工程师仍然负责做出设计决策,并从结果中整合学习以闭合循环。自Vight创立以来,我们一直采用智能工程的方式。所有工程、合规和运营工作都在代码库中进行,这些代码库使最前沿的模型能够完成大量繁琐的工作。
#### 自主性减少并最终消除飞行员的工作负担
空中自主性并不容易,但其形态与道路自主性不同。城市中的汽车必须考虑行人、骑车人、车道标记、交通灯、施工和其它车辆。一旦飞机升空,环境会更加结构化且不那么复杂。
支持自主性的技术栈也有了显著提升。摄像头、惯性传感器、GPS、激光雷达、机载计算和视觉模型都得到了极大的改进,同时成本大幅下降。特斯拉的FSD系统就是摄像头感知技术进步的一个例子,但航空领域可能会采用更冗余的传感器组合。Zipline在其平台的自主能力方面也取得了类似的进展。受监督自主性所需的组件已经成熟且标准化,自主性问题虽然困难,但可以解决。
我们还能够在拥有大规模车队数据之前使用合成训练数据。目前,特斯拉基于车队视频训练一个世界模型,从给定场景和动作生成未来的摄像头和传感器数据,然后创建一些难以自然收集的对抗性边缘案例。我们希望将这种方法应用于 Vight。罕见事件、传感器故障和紧急程序可以在它们在现实世界中发生之前被反复模拟。
来自特斯拉人工智能负责人 Ashok Elluswamy 的演讲。
#### 电力系统使垂直起降(VTOL)成为可能
我们在许多标准化组件上看到了显著的改进,尤其是在过去几十年中。随着技术成本曲线的下降,性能持续提升。
##### 电池
正如我之前所写,自索尼在 1991 年首次使用商用电池以来,锂离子电池单元和电池组的每千瓦时成本大幅下降。随着部署量增长约百万倍,其成本以每年 12.5% 的复合增长率下降,几乎降低了 99%。
在这段时间内,比能量和比功率(单位质量)都显著增加。能量密度是影响续航里程的最重要因素。根据电池类型的不同,自 1991 年以来,能量密度提高了 3 到 5 倍。改进的封装技术提高了电池组级别的能量。功率密度对于 VTOL 能力同样重要,因为在悬停和起飞时,高功率放电率对我们的使用场景至关重要。目前,2.5 千瓦/千克的功率密度在批量生产中已可实现,且价格溢价较低。
电动滑行
电池是飞行汽车的最佳基础能源。它们简化了开发和运营,只需一个标准接口,如美国的 SAE J3400,即可实现高达约 20 千瓦的家庭和目的地充电。我们将在未来的平台上扩展续航里程,使用带有活塞或涡轮发电机的串联混合动力架构。在混合动力架构中,发动机可以按前飞效率进行设计,并在起飞和着陆时提供额外的功率。
即使在混合动力系统中,电池仍需提供快速的功率瞬变。在风中悬停、保持控制余量以及响应电机命令都需要几乎瞬时的功率变化。发动机和发电机在最佳情况下也需要数秒才能响应,无法处理这些快速瞬变。
##### 电动机和电力电子
电动机也显著地变得更高效、更便宜。
几十年来,永磁同步电机(PMSM)的比功率和比扭矩持续改善。它们在广泛的转速范围内效率很高,且由于减少了运动部件和复杂性,可以实现直接驱动。像 Joby 这样的高端商用 PMSM 电机,其每千克功率甚至超过了几乎所有最先进涡轮轴发动机。
像 PMSM 这样的直流电动机的比功率也大幅提高,从数百瓦/千克增长到现在的数千瓦/千克,其中大部分提升发生在过去十年左右。
James Wang 垂直飞行协会视频
低转速下的高扭矩也是直接影响直接驱动电机性能的关键因素。为了维持悬停稳定性,需要快速调整电机转速,这需要高扭矩电机能够迅速加速和减速。如今,最好的商用 PMSM 电机扭矩极高,比扭矩约为 50 牛·米/千克。
这里还有很多空间可以设计出更优化的电机,部分原因在于专门为 VTOL 飞机制造的电机非常少。目前,针对这些电机的设计迭代还很少,还有很大的改进空间。我认识一位电机设计师,他曾在自己的车库里(最近甚至在 AWS 上)使用工作站进行仿真设计,制造出性能与市场上顶级商用电机相当、但成本只是其几分之一的电机。预计电机的性能会继续提升,同时价格还会继续下降。
功率电子设备也随着电机的发展而不断进步。逆变器将电池的直流电转换为精确控制的三相电流,供给电机使用,这意味着可以几乎瞬间且非常精确地控制推力。逆变器中使用碳化硅功率电子器件,使得在更小的体积中实现高电压和高效率成为可能。这意味着逆变器正在成为推进系统的一个集成部分,而不是增加重量的负担。此外,随着规模扩大,它们的价格也在继续下降。
##### 嵌入式系统
整个电动飞行系统正在迅速成熟。传感器已经足够便宜且精确,使得无人机和飞行汽车能够实时测量其姿态、位置和健康状况。嵌入式计算机已经强大到足以将这些信息转化为控制和导航的可行操作。传感器和计算机的重量也大大减轻,即使它们的性能得到了提升。这就是为什么如今一部 iPhone 或无人机的感知和计算能力,比航空历史上大部分时间飞机所拥有的还要好。
这可能会让大多数人感到惊讶,但嵌入式计算供应链是电动堆栈中一个不依赖中国的层级。像 ST Micro 和 TI 这样的原始设备制造商(OEM)运营着全球制造网络。尽管如此,普通的零部件不能直接用于认证的飞机中,但竞争格局已经发生了显著变化。如今,冗余且可靠的嵌入式系统,既低成本又轻便,已经成为现实。
#### 小型飞机的成本溢价可能减少一个数量级
物理学定律并没有规定飞行汽车在规模生产时必须比汽车贵很多。但目前,塞斯纳(Cessna)与特斯拉(Tesla)的成本结构之间存在超过一个数量级的差距。
低产量在很大程度上解释了这种差异。下面的图表(两个轴均为对数刻度)显示了按重量调整后的车辆价格与年产量之间的关系。这是车辆成本结构差异的一个良好近似。罗宾逊(Robinson)每年销售约 100 架 R22 直升机,塞斯纳(Cessna)每年销售约 200 架 172 型飞机。这些飞机的设计基本上没有变化,除了可选的玻璃驾驶舱和触摸屏飞行显示器。相比之下,法拉利 296 GTB 拥有性能更高的发动机,但其每磅成本仍约为前者的两倍。
数据来自多个制造商和第三方来源。红色表示飞机,蓝色表示汽车,绿色表示船只。
看看不同类型车辆的成本/磅下降的明显趋势。低产量的高性能汽车的成本比产量高得多的 Model 3 或 Corolla 更高。夜鹰(Nighthawk)是一款低产量、高成本的豪华游艇,而 Bayliner M17 则是其低成本的对比。这种趋势在结构材料方面也保持一致,包括复合材料。例如,看看法拉利 296 与宝马 i3 的成本/磅和单位产量,i3 具有复合材料的单体结构,但其成本/磅却低得多。
每年只生产一百件的产品,要实现低成本制造是非常、非常困难的。
产品价值位于制造量的上游。正如我们上面所讨论的,一辆汽车从A点到B点的任务通常由自动驾驶的汽车完成最为合适。软件定义的智能是易于使用的汽车的合乎逻辑的结论。一旦车辆在加速、高速公路速度、续航里程和安全性方面达到了基准线,减轻驾驶员的负担就成为最重要的能力之一。跑道依赖性和高飞行员工作负荷使得飞机优化围绕着高技能表现。易用性以及实现它的技术,无法成为飞机设计的主要维度。
那么问题来了,为什么我们制造的私人飞机如此之少?
我们在前面已经撒下了一些线索,但本质上这是一个高“傻瓜指数”(Idiot Index),这是埃隆用来表示成品成本与投入材料成本之比的术语。私人飞机的“傻瓜指数”一直很高,这是由于驾驶它们所需的技能、对跑道的依赖以及高认证负担所致。这也是过去50年中,通用航空(GA)行业需求低且技术进步缓慢的结果。如果你不进行迭代,你就无法接近材料成本。
机会在于将成本差距缩小到仅比汽车高出个位数的溢价。我们可以通过从一开始就为高产量制造设计的双座电动飞机来实现这一点,将低成本组件整合到冗余系统中,并采用低成本的制造和组装方式。
复合材料在规模扩大后变得更便宜、更可靠。高产量的复合材料工艺正变得越来越成熟,尽管在航空航天领域尚未被广泛使用。对于通用航空飞机而言,问题在于它们的产量不足以证明像轻量化树脂传递模塑(RTM)这样的工艺的合理性。
有了产量,我们就能证明构建飞行汽车供应链的合理性。支撑飞行汽车技术堆栈的工业基础尚未确定。
我们所需的高性能电动机和规模化复合材料制造等关键组件并未集中在某一个国家。这也是我们现在启动Vight的重要原因之一。我们希望在美国进行最终组装,并随着时间的推移,越来越多地垂直整合整个技术堆栈的各个方面:软件、计算、动力系统、结构等。
#### 现在的难点是执行,而不是发明
制造飞行汽车肯定不容易。但我们不再等待电池技术等领域的奇迹式飞跃。现在最大的风险是整合一个系统,提供一个易于使用且具有吸引力的产品。
第一波eVTOL公司已经将许多未知因素暴露出来。例如,如何处理复杂的过渡气动相互作用、分布式电动推进的冗余性、飞行测试的纪律性等。这些问题仍然很困难。但它们现在是工程问题,而不是需要全新电池化学、全新电机物理或全新飞行理论的问题。
阻碍飞行汽车未来发展的非技术因素之一是监管路径。即使在技术方面取得了所有改进,飞行汽车要今天成为现实,还需要一个新的监管路径。
现在是否存在这样的监管路径?确实存在。
MOSAIC,新的监管路径
多年来,个人飞行汽车一直被困在两条监管路径之间:太小而没有用,或太昂贵且认证速度太慢。美国联邦航空管理局(FAA)的MOSAIC裁定打开了一条新的、更好的路径。
MOSAIC 的含义是“特殊适航认证的现代化”。它是一种基于性能的监管路径,旨在在不加重工程和测试负担的前提下提升安全性。同时,它也为私人使用提供了更多实用的垂直起降(VTOL)电动飞机。
MOSAIC 是对轻型运动飞机(LSA)类别的重大升级。LSA 类别最初于 2004 年推出,目的是使安全的个人飞行更加普及,并降低认证负担。自那时以来,美国联邦航空管理局(FAA)发现,近年来轻型运动飞机(LSA)的安全性已经与其他通用航空飞机相当,这使他们有信心扩大 LSA 的类型和功能,同时希望使它们更加安全。FAA 还希望鼓励人们在 MOSAIC 框架下飞行更多工厂制造的 LSA,而不是飞行更少的业余制造飞机。
对于飞行汽车的未来,这将解锁我们之前讨论的所有这些能力。
安全数据支持了 MOSAIC 下更广泛的特殊轻型航空器类别,FAA 在其 MOSAIC 最终裁定中特别提到了这一点。
MOSAIC 对实现高速度下高点对点自由飞行的未来起到了关键作用。它首次允许垂直起降(VTOL)通用航空飞机在不走非常昂贵的 21.17(b) 认证路径(这是空中出租车必须遵循的路径)的情况下获得认证,也不需要像 Jetson 或 Pivotal 超轻型飞机那样被限制在小尺寸的外形中。
它解锁了建造垂直起降(VTOL)平台的可能性,这些平台最初可以容纳两名乘客,巡航速度最高可达 250 节(287 英里/小时),可以在今天任何可以飞行通用航空个人飞机的空域中飞行。对最大起飞重量没有限制。
那么,为什么空中出租车不尝试这样做呢?因为他们的飞机、公司和认证计划是围绕不同的产品构建的。21.17(b) 空中出租车是一种为运营商网络设计的商用飞机。而 MOSAIC 飞机必须从一开始就围绕个人飞机的路径进行设计,才能具备可行性。
这就是为什么第一个市场真的非常重要,这也是为什么我们采取了不同的方法。
初始机会
飞行汽车最初不会从市中心的屋顶起飞。更好的初始机会是那些已经拥有车辆的私人财产所有者,这些车辆帮助他们扩展了可到达的范围。这类车辆的示例包括多功能地形车(UTV)和动力船。
一个面积较大的私人财产可以成为客户起降的基地。第二个财产,如小径入口、酒庄、高尔夫球场或度假村,都可能成为目的地。Vight 飞机将非常直观且易于飞行,从你的后院就可以起飞和降落。
我们第一代平台的渲染图,机翼倾斜以实现悬停。
我们许多早期支持者希望拥有这辆车用于个人用途。他们具有前瞻性技术思维,对一辆能够扩展他们难以到达地点的休闲和工作可能性的车辆感到兴奋。此外,直升机飞行员已经飞行过类似的路线,尽管工作量相当大。在获得业主许可和适当的当地批准后,他们可以在不需要跑道的情况下起飞和降落。
要实现真正的点对点自由,我们的车辆必须在客户居住和工作的地方附近运行。这使得噪音成为一个核心的设计要求。第一批 eVTOL 公司已经取得了良好的进展,它们的飞行器在悬停和巡航时都比直升机安静得多。它们之所以能做到这一点,是因为对飞行器进行了系统级的优化,特别是螺旋桨叶片的设计。这是 Vight 可以借鉴之前经验的一个关键领域。
很容易忘记休闲车辆市场已经相当庞大。虽然船只和房车不是同一种产品,但它们证明了人们愿意为以休闲为主的车辆花费大量资金。美国动力艇市场每年约有 20 万辆的销量,价值约 150 亿美元。房车市场也达到数十亿美元,每年销售超过 30 万辆。仅在美国,就有超过 1000 万辆注册的动力艇和房车。这些数字在全球范围内更是超过两倍,但毫无疑问,美国是这些车辆的最大市场。
即使不考虑我们平台在第一天就具备飞行或自动驾驶能力,仅从休闲用途来看,有人驾驶的 VTOL 的市场规模已经相当可观。
仅在 2025 年,像这样 Winnebago Class C 类型的房车就售出了 2,849 辆,而美国每年销售的 wake-sport 类型的船只约为 8,500 辆。
另一个极具吸引力的早期市场是飞行俱乐部和飞行学校。目前,飞行俱乐部是飞行员共同出资、由会员管理的非营利组织,允许飞行员分摊拥有和使用飞机的成本。其限制因素是它们依赖跑道。无需跑道的飞行器可以让飞行体验更接近人们目前用于休闲、工作和社区活动的旅行地点。
毫无疑问,与我们的愿景相比,这是一个规模较小的市场,但却是必不可少的。在早期阶段,我们将充分利用市场对产品饥渴般的需求,因为规模将是我们的取胜之道。一旦我们将第一款平台的产量提升到每年约 1000 台,我们就能迅速降低产品成本。
我们的目标是在这个产量水平上,将购买价格定在 20 万至 25 万美元之间。我们将继续专注于简化和自动化体验,提高速度和航程,同时减少地面占用空间。当然,我们不打算让大多数人长时间无法触及这个价格。到我们第四代平台时,我们的目标是将价格降至 10 万美元以下,并与美国联邦航空管理局(FAA)合作,使飞行体验像今天使用 Waymo 一样轻松。
新的软件定义硬件的主计划已经制定了一段时间。特斯拉 Roadster 是这一理念的典型例子,其每年销售约 1000 辆,价格在通胀调整后与我们目前的目标相当。亨利·福特在 Model T 取得突破性成功之前,就已经生产了多款车型,尤其是在农村地区,而非城市。
随着个人交通工具变得更强大,人们在上面的花费也越来越多。随着高速公路的建设以及车辆变得更安全、更易于使用,汽车成为更好的投资。Model T 于 1908 年开始生产,到下一个世纪,交通支出在家庭支出中的占比从微不足道的水平上升到超过 15%。
来源:美国交通部(US DOT)数据的大学交通研究中心报告。
我亲眼见证了这一模式。我三岁时,父亲移民到澳大利亚。在他刚到的第一年,他每天要步行数小时寻找工作。他第一辆车是一辆破旧的、价值500美元的上世纪80年代早期福特梅特欧尔手动挡汽车。第二辆车是价值2000美元的霍顿卡米拉自动挡汽车,但仍然使用含铅汽油。他非常自豪地洗着这辆车。然而,一年后,他买了一辆全新的1994年丰田凯美瑞。
这就是更好的交通工具所带来的变化。它不再仅仅是一项支出,而是开始成为日常生活中更重要的组成部分。
随着每一代车辆的推出,我们将利用所学到的经验,打造更强大、更智能的平台,成本更低,同时释放出显著更高的需求。然后,我们将继续降低成本曲线,进一步释放出更多的需求。
这正是航空业一直以来未能实现的用例。但一旦我们开始向付费客户交付车辆,Vight便可以将这些早期飞行中获得的经验转化为运营飞轮。
运营飞轮
我们距离实现完整的愿景还有很长的路要走,但我们的赌注是:从私人财产上运营会带来复利效应。
起降点由我们的客户拥有或控制,避免了建设高成本和审批复杂度的公共垂直起降机场的需求。更重要的是,私人财产解锁了更高的点对点自由度,使飞行能够在客户真正需要的地方发生。飞行次数会增加,覆盖的地理区域和使用场景也会更加广泛。
每架飞机和每次飞行都教会我们车辆的行为方式以及客户实际如何使用它。同时,它也有助于加快对维护、站点运营以及如何让体验更安全、更简单的迭代改进。
这些经验同时作用于五个循环中:
- 飞机型号循环
- 客户体验循环
- 终点/目的地循环
- 成本循环
- 自主性和服务循环
#### 1. 飞机型号循环
在开发方面,其影响是巨大的,因为我们可以将这些经验反馈到我们的模拟模型中,缩小模拟与现实之间的差距,并更准确地预测我们的平台在实际飞行前的表现。
#### 2. 客户体验循环
对客户而言,这意味着我们可以在车辆的整个生命周期中,不断改善飞行和维护体验。这包括通过空中更新非安全关键功能,如自动驾驶辅助,以及预测性维护,如在电池包接近使用寿命末期时更换电池组。
#### 3. 终点/目的地循环
对于终点(即目的地)而言,每个站点都为我们提供了更清晰的操作指南,说明哪些方法有效。物业和飞行俱乐部的拥有者可以利用这些指南激活更多站点,特别是在度假村、俱乐部、私人社区和工业园区等地点。
事实上,一些飞入社区已经存在,居民可以通过飞机或直升机到达。在美国已有几百个这样的社区,约有3万人居住其中。最大的一个叫Spruce Creek Fly-In,约有5000名居民,分布在约1500座房屋中,占地约1300英亩。其他社区遍布全国各地,甚至有些位于像佛罗里达的北卡普蒂瓦岛这样的小岛上。有些是郊区社区,如奥斯汀的Lakeway,还有一些是偏远地区,如怀俄明州的Alpine Park或北卡罗来纳州的Mountain Air。
目前,已有约3万人居住在像怀俄明州的Alpine Airpark或佛罗里达的North Captiva Island这样的飞入社区中。
随着时间的推移,我们将看到为已批准用户提供的共享端点逐渐出现。这些端点不需要城市垂直港口或跑道所需的基础设施。我们还可以利用其他公司已有的垂直港口建设成果,因为拥有和建设这些基础设施并不会给我们带来优势。尽管如此,我们将协助制定标准化的操作手册,以尽可能简化物业所有者设置基础设施的过程。我们预计,许多土地所有者将有动力设置能够提升其财产使用率的基础设施,并希望尽可能使这一过程无缝且盈利。
#### 4. 成本循环
我们还将通过以更低的成本制造更优质的平台来降低整体成本。巡航速度、续航里程、智能性、降噪以及混合动力系统都将提升车辆性能,从而进一步推动需求,持续降低单位成本。我们的目标是将单位成本降至接近汽车的成本结构,随着规模扩大,仅保留一位数的溢价,正如我们在上述成本溢价部分所讨论的那样。
#### 5. 自动驾驶/服务循环
随着时间的推移,越来越多的飞行员将使用该网络。这将加速运营飞轮,使我们能够加倍投入未来的平台和更先进的自动驾驶技术。
随着我们的车队积累更多飞行小时数,并继续与FAA合作,朝着端到端的无人监督自动驾驶迈进。我们将标准化并自动化维护、服务和现场运营,从而加快优势的积累,随着飞行小时数的增加,这一优势将更加显著。我们的优势在于真实世界数据的领先,这将加速我们在模拟环境中验证自动驾驶模型的能力。模拟将有助于扩展这些证据,处理实现安全、可靠、真正自动驾驶飞行和高效运营所需的所有边缘情况,从较小的全自动驾驶试点项目开始。一旦验证成功,这将使一个无需车辆所有权的自动驾驶飞行出租车网络成为可能。
当人们想象大规模的飞行汽车时,通常会想到城市中满天飞行的飞机在屋顶之间穿梭。确实,它们将越来越多地飞往商业园区、工业区,最终飞往更多城市走廊,这将带来真正的需求。但我认为这并不是最大的突破。
最大的突破实际上是扩展地图:使目前距离太远、过于偏远或过于不便的地方变得足够接近,从而成为日常生活的一部分。
扩展日常生活的半径
飞行汽车最大的影响将是扩展日常生活的半径。其承诺是选择的自由:更多可以居住、工作和访问的地方。
没有人能预测未来,但同样地,这个未来也离不开那些目标一致、高度投入的人。我们认为这个未来可能分为三个阶段:
- 现有的大片土地和偏远目的地将变得更加有价值。
- 越来越多的人将搬入最能从飞行汽车中受益的地区。
- 城市将失去对邻近性的垄断(但在这个未来中,城市也将受益)。
能够以每小时120英里的速度进行点对点旅行,将扩大我们日常可以到达的范围。交通和道路的限制不再存在,因为它们必须遵循地形的轮廓。原本需要周末才能完成的旅行,现在只需一次快速飞行即可完成。随着我们提升巡航速度,接近每小时300英里甚至更高,我们的日常活动范围将持续扩大:
Marchetti 的常数在人类历史和众多地区中已被证明是如此可靠,以至于他称其为“不变量”。困难的部分在于扩大人们可以在 30 至 60 分钟内到达的范围。如果你成功做到这一点,人们似乎不可避免地会利用这种速度来分散居住,而当他们这样做时,我们可以预期一些有趣的二阶和三阶效应。
现有的土地和偏远目的地变得更有价值。在多个产品世代中,当你能够将 200 英里 / 3-4 小时的车程压缩成 45 分钟的飞行时,更大范围内的土地将变得极具吸引力(这不是投资建议)。Packy 是我最早谈到的几个人之一,他理解这种趋势如何扩展本地的边界,他在《Scarce Assets》一书中对此进行了描述。
更多人将迁往最能从飞行汽车中受益的地区。在汽车和高速公路出现之前,郊区并不存在。如今,郊区塑造了很多人居住的地方,几乎每个美国城市的交通方式都以汽车为主。它们使远离市中心的人更容易接近市中心。
自主且高速的远程 eVTOL(电动垂直起降飞行器)也将催生一种新的生活方式。住在牧场、森林小屋或像 CA Forever 这样的新开发项目将变得更加容易。那些原本因过于孤立而不切实际的山地或岛屿住宅,将变得可以正常居住、工作和建设。这只有在人们、活动和便利设施所需时间大大减少的情况下才有可能实现。
北卡罗来纳州国家森林旁边的 Mountain Air Fly-in 社区
偏远地区的人们已经可以使用 Starlink。他们拥有备用电池,并且如果选择的话,可以使用太阳能实现离网生活。小型模块化电解器和直接空气捕集技术将使现场合成碳氢化合物的生产成为可能。无人机送货服务将成为常态。自动驾驶卡车将把更重、更大的物资运送到人们想要居住的任何地方。
内陆地区变得更有价值、更具吸引力、更易于使用。区域经济可以在不通过同一个城市中心的情况下变得更加紧密。飞行汽车将使经济机会去中心化。
城市失去了对邻近性的垄断(但在这个未来中也会受益)。城市不会消失,它们也会从中受益,主要通过服务和共享端点。城市中的飞行汽车车库可能看起来就像几十年来存在的自动化汽车停车场仓库。地面机器人或自动化拖车将像自动化停车系统目前在紧凑的车库中移动汽车一样,在着陆平台、充电区、维护区和密集的存储槽之间移动飞行器。
但城市不再成为机会的默认中心。随着越来越多的人、货物、能源、数据,最终是制造业围绕新的端点组织起来,日常生活的边界将向外扩展。郊区将让位于更加分散的社区,以及我们星球上一个令人无比兴奋的未来。
如果你觉得这一切听起来过于乌托邦,那么请记住,实现这一愿景将需要数十年和多个产品世代。未来中飞行汽车这一层非常具有挑战性。我们需要让体验足够安全、经济实惠、安静且易于操作。我们需要赢得客户、物业所有者、保险公司、地方当局和联邦航空管理局(FAA)的信任。未来拥有非监督自主能力的平台将需要我们运营飞轮的多次迭代,以及与监管机构的持续互动。但这是一个值得追求的目标,正如我们所展示的,它是可能的。现在,我们只需要去实现它。
这仅仅是开始
将飞行汽车仅仅视为交通工具是过于狭隘的。它们是运行在开放物理空间中的自主机器人平台。许多机器人类别将自动化我们已居住世界中的任务:家庭、仓库、工厂、人行道。
飞行汽车则有所不同。它们改变了人们可以居住的世界的形状。因此,更好的类比是汽车和高速公路网络。它们改变了人们居住的地方、哪些土地变得有价值、地区如何发展,以及在开放道路上自由的感觉。
飞行汽车将开启居住环境的下一个范式。汽车和高速公路为数十万,甚至数百万的家庭在发达国家实现了郊区生活。在未来几十年里,飞行汽车将为同样数量,甚至更多的人解锁新的生活方式和新的地点。它们将解锁在开放天空中的自由。
成长过程中,每一种新的交通方式都改变了我的世界范围。我第一辆自行车让我在澳大利亚阿德莱德的郊区有了活动范围,让我在周末可以不用父母开车就能拜访朋友。我的第一辆汽车进一步扩大了这一范围。两者都让更多的地方变得可达,让我的生活感觉不再受限。虽然具体的地方不同,但这种逐渐增强的自由感是一种普遍的体验。
这种自由,日常生活中可能性的扩展,是飞行汽车的承诺。
任何值得做的事情都不会容易。让地球上的生活变得不可思议将是非常困难的。但如果我们专注于使命并执行得当,道路正变得清晰。我们能够做到这一点。
如果你想帮助实现这一未来,欢迎加入我们,一起构建它。
感谢 Tsung 教我关于飞行汽车的知识并撰写相关内容。
今天就到这里。我们将在本周内再次通过电子邮件与你联系。
感谢阅读,
Packy