2025年4月26日,杭州智元研究院研發(fā)的全球首款基于三涵道構(gòu)型的穿戴式單人飛行器在杭州成功首飛。這一突破性成果標(biāo)志著我國在個人飛行器領(lǐng)域邁入世界前列。
核心技術(shù)與性能
三涵道動力設(shè)計(jì):采用三涵道構(gòu)型與舵面融合控制系統(tǒng),通過涵道優(yōu)化氣流效率,提升飛行穩(wěn)定性和安全性。相較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì),該構(gòu)型能降低噪音并增強(qiáng)抗風(fēng)能力,尤其適合城市復(fù)雜環(huán)境。
關(guān)鍵參數(shù)
續(xù)航能力:≥8公里(航程)、≥20分鐘(時間)
飛行高度:≥1千米
最大速度:≥60公里/小時
有效載荷:80公斤(最大起飛重量220公斤)
智能交互系統(tǒng):支持AR頭盔實(shí)時顯示飛行數(shù)據(jù),并通過搖桿精準(zhǔn)操控。自動駕駛模式下可解放雙手,適用于高空作業(yè)場景。
研發(fā)歷程與突破:研發(fā)團(tuán)隊(duì)自2023年底啟動項(xiàng)目,突破多項(xiàng)技術(shù)瓶頸:
高壓大電流通訊抗干擾:解決動力系統(tǒng)與控制系統(tǒng)間的信號干擾問題,確保飛行穩(wěn)定性;
復(fù)雜動力學(xué)建模:通過200余次飛行測試優(yōu)化控制算法,精度提升至厘米級;
輕量化材料與能源管理:在保證強(qiáng)度的前提下降低機(jī)身重量,延長電池續(xù)航。
應(yīng)用場景與未來潛力
應(yīng)急救援:快速穿越復(fù)雜地形,執(zhí)行物資投送、傷員轉(zhuǎn)運(yùn)等任務(wù);
低空經(jīng)濟(jì):電力巡檢、高空拍攝、物流運(yùn)輸?shù)瓤罩凶鳂I(yè)場景;
消費(fèi)體驗(yàn):提供短途飛行觀光、極限運(yùn)動等新型娛樂方式;
行業(yè)擴(kuò)展:未來或與無人機(jī)協(xié)同,構(gòu)建城市立體交通網(wǎng)絡(luò)。
挑戰(zhàn)與展望:當(dāng)前該飛行器仍面臨續(xù)航能力有限(20分鐘)、空域管理政策待完善等挑戰(zhàn)。但研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示,后續(xù)將迭代電池技術(shù)(目標(biāo)續(xù)航提升至30分鐘以上)并探索氫能源方案,同時推動低空飛行法規(guī)的制定。業(yè)內(nèi)預(yù)測,隨著技術(shù)成熟和成本下降,穿戴式飛行器或?qū)⒃?span >2030年前后進(jìn)入商業(yè)化試點(diǎn)階段。
正如研發(fā)團(tuán)隊(duì)所言:“飛行器的意義在于為人類拓展三維空間的活動邊界,而杭州的實(shí)踐正在定義未來出行的新范式。”
在昨天下午的2025中國特殊資產(chǎn)高峰會暨第九屆澤遠(yuǎn)系中國未來獨(dú)角獸創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上,了解到一個企業(yè)——武漢科利爾飛行器公司。
成立于2021年,總部位于武漢市東西湖區(qū),注冊資本1000萬元人民幣,專注于航空器研發(fā)與制造,涵蓋智能無人機(jī)、eVTOL(電動垂直起降飛行器)、航空動力電池等領(lǐng)域。2025年,公司與武漢市中新投科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司合資成立武漢中新投科利爾低空科技有限公司,注冊資本1億元人民幣,重點(diǎn)布局低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。
核心技術(shù):
航空電池:自主研發(fā)的高能量密度鋰聚合物電池,支持52.4V輸出電壓、120000mAh容量,適配eVTOL飛行器,具備快速充電、高溫適應(yīng)性和長壽命特點(diǎn)。
氫能發(fā)動機(jī):在航空氫能發(fā)動機(jī)和制氫技術(shù)上取得突破,技術(shù)成熟度領(lǐng)先國內(nèi)。
復(fù)合翼設(shè)計(jì):采用碳纖維與凱夫拉合成材料,兼顧輕量化與高強(qiáng)度,部分無人機(jī)機(jī)型抗風(fēng)能力達(dá)7級。
核心產(chǎn)品線
eVTOL與碟形飛行器
科利爾飛碟1號(KFD-1):最大起飛重量120kg,有效載荷50kg,垂直起降,續(xù)航15分鐘,適用短途物流與應(yīng)急救援。
KLH系列水陸兩棲飛行器:支持陸地、水中起降與懸停,如KLH-3可實(shí)現(xiàn)水空切換功能,適用于景區(qū)觀光與應(yīng)急救援。
物流無人機(jī)
KLW系列:KLW-500載重500g,速度90km/h,用于景區(qū)售賣、應(yīng)急藥品運(yùn)輸;2025年4月試飛成功的30公斤級物流無人機(jī),載重能力顯著提升,適用于快遞、遠(yuǎn)程物資投放。
個人穿戴式飛行器
KLG系列:四軸至六軸動力設(shè)計(jì),折疊便攜,如KLG-3可垂直起降,續(xù)航8公里,目標(biāo)用戶為極限運(yùn)動與空中作業(yè)場景。
航空電池與配套設(shè)備:覆蓋eVTOL、無人機(jī)等多場景,提供52.4V高壓電池組,最大輸出電流600A,適配高溫環(huán)境與快速充電需求。
2025年與武漢長江新區(qū)簽約,計(jì)劃投資2.5億元建設(shè)科利爾低空產(chǎn)業(yè)園,一期占地200畝,目標(biāo)年產(chǎn)500臺eVTOL、2000臺套航空動力電池,預(yù)計(jì)2028年建成。
與湖北省車谷低空經(jīng)濟(jì)有限公司、飛行培訓(xùn)學(xué)校等合作,推動低空產(chǎn)業(yè)人才培育與技術(shù)轉(zhuǎn)化。
參與校企合作,如武漢市東西湖職業(yè)技術(shù)學(xué)校技能節(jié),展示飛行器產(chǎn)品并推動技術(shù)普及。
應(yīng)用場景
物流運(yùn)輸:覆蓋快遞、應(yīng)急物資投送;
低空服務(wù):電力巡檢、航空拍攝、景區(qū)觀光;
軍民融合:部分機(jī)型適配軍事訓(xùn)練與邊防巡邏。
技術(shù)迭代方向
提升eVTOL續(xù)航至30分鐘以上,探索氫能源動力方案;
推動無人機(jī)智能化,集成RTK/PPK差分系統(tǒng)提升作業(yè)精度。
穿戴式單人飛行器的歷史融合了科幻想象、軍事需求與技術(shù)進(jìn)步:
一、概念萌芽與早期探索(20世紀(jì)初-1960年代)
科幻啟發(fā)與軍事構(gòu)想:飛行背包的雛形最早出現(xiàn)在20世紀(jì)20年代的科幻小說中,主人公通過液體燃料裝置實(shí)現(xiàn)單人飛行。二戰(zhàn)期間,納粹德國啟動代號“Himmelstürmer”(天空風(fēng)暴者)的秘密項(xiàng)目,試圖研發(fā)單兵飛行器以跨越戰(zhàn)場障礙,但僅停留在實(shí)驗(yàn)階段,未投入實(shí)戰(zhàn)。戰(zhàn)后,美國貝爾航空系統(tǒng)公司接手相關(guān)技術(shù),于1961年4月20日完成首次火箭動力飛行背包自由飛行——使用過氧化氫燃料,飛行時間僅13秒,飛行距離35米,但因滯空時間短被軍方放棄。
文化符號與大眾啟蒙:盡管軍事應(yīng)用受限,飛行背包的科幻魅力使其頻繁亮相于影視作品。例如,1965年詹姆斯·邦德電影《霹靂彈》中首次出現(xiàn)飛行背包特技;1984年洛杉磯奧運(yùn)會開幕式和邁克爾·杰克遜的演唱會進(jìn)一步將其推向大眾視野。
二、技術(shù)突破與商業(yè)化嘗試(1970年代-2010年代)
動力系統(tǒng)迭代:
火箭與渦輪發(fā)動機(jī)并行:貝爾公司嘗試用渦輪噴氣發(fā)動機(jī)替代火箭動力,1969年推出飛行時間達(dá)4分半鐘的噴氣背包,但最終因成本高昂未普及。
馬丁飛行背包:新西蘭人格倫·馬丁自1981年起研發(fā),2008年推出首款實(shí)用型飛行背包,采用碳纖維機(jī)身和V4汽油發(fā)動機(jī),續(xù)航30分鐘,速度74公里/小時,成為首個商業(yè)化產(chǎn)品。
性能優(yōu)化與市場細(xì)分
Jet PI公司H202系列:使用過氧化氫燃料,滯空時間33秒,飛行速度達(dá)124公里/小時,2015年在中國首飛引發(fā)關(guān)注。
英國重力工業(yè)公司“代達(dá)羅斯”:2017年推出的噴氣服配備5臺微型渦輪發(fā)動機(jī),總功率超1000馬力,續(xù)航10分鐘,應(yīng)用于軍事表演與救援訓(xùn)練。
三、技術(shù)融合與多元化發(fā)展(2020年代至今)
電動化與智能化
澳大利亞Copterpack:2021年試飛全球首款電動直升機(jī)飛行背包,采用雙旋翼和自動駕駛儀,標(biāo)志電動技術(shù)進(jìn)入實(shí)用階段。
氫能源探索:部分企業(yè)開始研發(fā)氫燃料發(fā)動機(jī),以解決續(xù)航瓶頸,例如中國武漢科利爾公司布局氫能飛行器。
中國創(chuàng)新突破:2025年4月26日,杭州智元研究院發(fā)布全球首款三涵道構(gòu)型穿戴式飛行器。
四、未來趨勢與挑戰(zhàn)
技術(shù)方向
續(xù)航提升:目標(biāo)從20分鐘延長至30分鐘以上,探索氫能源與高密度電池技術(shù)。
安全與法規(guī):需完善空域管理政策,建立飛行器認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。
應(yīng)用場景擴(kuò)展
應(yīng)急救援:快速穿越復(fù)雜地形執(zhí)行物資投送。
城市交通:構(gòu)建“空中走廊”,緩解地面交通壓力。
娛樂與消費(fèi):提供極限運(yùn)動、景區(qū)觀光等新型體驗(yàn)。
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