2024年,勃勃生機萬物競發的低空經濟元年

2023年12月11日召開的中央工作會議,將生物制造、商業航天、低空經濟列為國家戰略性新興產業。

2024年2月23日召開的中央財經委員會會議提出,鼓勵發展與平臺經濟、低空經濟、無人駕駛等結合的物流新模式。

2024年7月4日,南部戰區空軍副政委、少將王偉在廣東省低空經濟高質量發展大會上稱,南部戰區空軍將與省政府齊心協力為廣東低空經濟發展創造良好條件。

2024年11月18日,大灣區科學論壇傳出消息,國家發改委將專門成立低空經濟司,統籌低空經濟發展。

同樣是2024年11月18日,國際電動航空(昆山)論壇傳出消息,中央空中交通管理委員會將在六個城市開展eVTOL(電動垂直起降飛行器)試點,將600米以下空域授權部分地方政府。六個城市初步定為合肥、杭州、深圳、蘇州、成都、重慶。

2024年12月4日,《南京市低空飛行服務保障辦法(試行)》發布,統籌全市超過1600平方公里獲批低空空域的運行保障。

從中央到省市,從軍方到地方,有沒有感覺低空經濟呈現一種勃勃生機萬物競發的境界?

那么何為“低空經濟”

首先明確:空域是資源,和土地、海洋一樣,都是重要自然資源。

但空域和地面不一樣,空域是三維的。比如大部分民航客機飛行在6000-13000米,因此該高度區間也最繁忙,相對來說管制也最嚴。

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根據國際慣例,一般稱1000米以下的區域為低空空域,根據地區特點和需求,這個界限可擴展至3000米。低空空域是是通用航空(General Aviation)的主要活動區域。   

所謂通用航空,指的是公共航空運輸以外的所有民用航空活動。

打農藥的、醫療急救的、森林防災的、氣象監測的、游覽觀光的、老板的私人飛機,甚至你用來拍照的多旋翼無人機,都屬于通用航空的范疇。

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因此通用飛行器的覆蓋范圍也很廣,固定翼噴氣飛機、固定翼螺旋槳飛機、直升機、多旋翼無人機、水陸兩棲飛機、熱氣球等等。

基本上除了航空公司的大客機以及貨運大飛機,其它的飛行器都屬于通用飛行器。

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總之,低空空域的飛行突出三個特點:小、多、雜。

中國的通用航空相比發達國家有不小差距。根據美國和中國民航局數據,2022年底,中國通用航空飛機保有量為3186架,美國則為20.95萬架,超過中國60倍

兩國國土面積接近卻有如此差距,經濟因素是主要原因,畢竟兩國人均GDP尚有6倍之差。對很多中國家庭來說,汽車還是奢侈品,買私人飛機做夢都會嚇醒。

除了經濟,中國的低空管制偏嚴也是不可忽視的因素。

長期以來中國空域管理都由空軍主導,業內一直有“離地三米歸軍隊”的說法,飛行器使用低空空域須向軍隊申請。

空軍有國土防空使命,對低空空域容易過度管制,俗話說“一次飛行需要蓋七八個章。”

美國低空管制相對較松,通用飛行器可在300米以下空域自由飛行,無需審批。當前美國空域資源以民航為主,軍方管理的空域已不足兩成。

因此,開頭提到的空軍少將表態支持低空經濟發展,就顯得相當寶貴。

未來中國的低空經濟管理改革,也將逐步放松低空管制,飛機起飛有望不比汽車上路難。

低空逐步放開后,低空經濟要想成為服務大眾,支撐經濟發展的“行業”,以下三部分必不可少:

第一,硬件,即各種飛行器。

第二,軟件,包括空中交規、地面基礎設施等。

第三,應用場景,比如空中的士、城市通勤、農業植保、無人機送貨等。

基于新技術的新型飛行器是基礎,無論是安全性、使用門檻、使用成本還是乘坐體驗,相比傳統飛行器都要有明顯優勢。

最近20年中國新能源汽車的快速發展,你應該有感知。

電池、電機和電控取代內燃機、變速箱和傳動系統,讓汽車的整體復雜度大大降低,也給了中國企業“彎道超車”的機會。

如今,中國已成為名副其實的新能源汽車第一大國,產銷量連續9年位居全球第一。

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傳統的通用飛行器,典型動力為內燃機或燃氣輪機。動力及傳動機構復雜、運營成本高、噪音大。比如直升機每小時的使用成本,少則一兩千,多則會上萬。

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若想在低空領域復制汽車行業的成功,拉近與航空強國的距離,甚至超越之,必然也要有自己的“新能源飛機”。

這其中,電動垂直起降飛行器eVTOL和飛行汽車是絕對的明星。

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由于航空是一項高風險活動,國家對飛行器的研制、生產和運營監管也更嚴。一個新型號從提出到商用,除了研制過程,還有一步必不可少:適航取證。

通俗地說,就是飛行器制造商要向國家民航局證明自己的飛行器是安全的,最終目的是取得民航局頒發的“適航證”

展開來說,適航證包括型號合格證(TC)、生產許可證(PC)、標準適航證(AC),其中TC是取證難度最高的。  

在研制過程以及申請TC證時向民航局提交的適航文件中,往往少不了仿真報告。現在做研發,哪有不做仿真的?

比如設計旋翼時計算其升力,就推薦你試試天洑軟件的智能熱流體仿真軟件AICFD。

該說不說,AICFD尤其擅長旋轉機械仿真,有旋轉機械專用模塊。融合了很多行業經驗,引導模型設置,即便你沒做過仿真,也是一看就會。

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除此之外,eVTOL的電池熱管理、座艙的熱設計等,AICFD也可勝任。別忘了,這是一款熱流體仿真軟件。

流體之外,飛行器的結構設計也是重中之重,直接關乎安全,往往比空氣動力學更重要。

無論是飛行器機身還是旋翼的結構強度設計,天洑另一款產品智能結構仿真軟件AIFEM都可勝任。

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AIFEM集成“結構靜力、動力、傳熱、拓撲優化”等多學科,協助設計師快速評估結構性能,改進設計。

目前中國的低空經濟及eVTOL發展,已經處在世界第一梯隊,每前進一步都是對未知的探索。換句話說,很多產品設計都不得不走正向設計這條艱難的路。

既然是正向設計,就離不開優化,天洑開發的AIPOD就是一款智能優化設計軟件

將人工智能與CAE結合,解決工業設計領域能耗更少、成本更低、重量更輕、散熱更好、速度更快等優化問題。

2024年,勃勃生機萬物競發的低空經濟元年的圖9


總之,作為智能工業軟件的領跑者,我司的國產工業軟件具備計算快、計算準、界面友好易上手的優點,更適合國人體質

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業界推測,到2030年打工人們就有望實現打飛的上下班,希望天洑的工業軟件能幫助大家盡早實現三維通勤


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