20170610-华泰证券-“未来机器”系列报告之十八：飞行汽车，纵横陆空的神奇载具_20页_2mb

飞行汽车研究报告总结

核心内容

飞行汽车作为汽车与飞机的结合体，是一种新型交通工具。其发展历史可追溯至1841年，近年来随着技术进步，多款飞行汽车已进入试飞阶段，逐步接近商业化应用。本报告主要围绕飞行汽车的设计、优势、瓶颈及未来发展方向进行分析。

主要观点

• 飞行汽车的历史与现状：飞行汽车的概念已有百余年历史，最早可追溯至1841年。目前，斯洛伐克Aeromobil、荷兰PAL-V、美国Terrafugia等公司已推出具备实际功能的飞行汽车原型，并逐步进入量产阶段。
• 核心设计要素：飞行汽车的设计需在汽车和飞机之间找到平衡，包括总体布局、气动设计、结构设计、动力系统和操纵系统。其中，机翼收展、车轮/起落架布局及尾翼设计是关键部分。
• 优势：飞行汽车具有更快捷、更便利、更灵活和适用性更强的特点，尤其在交通拥堵、抢险救灾、现代战争及城市通勤方面展现出独特优势。
• 瓶颈：飞行汽车面临性能、造价、审批和驾驶技能等“四道坎儿”，如跑道起降限制、高昂的制造成本、各国法规审批复杂、驾驶者需具备飞行员执照与汽车驾照等。
• 未来趋势：垂直升降和自动驾驶技术被认为是飞行汽车突破现有瓶颈、实现广泛应用的重要方向。如空客与Italdesign合作的pop.up概念车，以及Terrafugia的TF-X飞行汽车，均体现了这一趋势。

关键信息

一、飞行汽车代表产品

二、核心技术设计

1. 总体布局设计

• 采用正常式气动布局和平直翼，但需结合汽车设计要求进行调整。
• 机翼收展方式包括两侧折叠、后折叠和伸缩翼，各有优劣。
• 起落架与车轮布局分为三轮和四轮，需协调汽车与飞机对重心和稳定性的要求。
• 尾翼布局包括单尾撑和双尾撑，影响飞行稳定性。

2. 气动设计

• 地面行驶时需减小气动阻力，飞行时需优化气动性能。
• 采用传统优化与现代CFD计算结合的方法进行气动设计。

3. 结构设计

• 机翼结构需兼顾强度与重量，采用梁式结构及轻量化材料。
• 底盘结构需满足汽车行驶与飞行状态下的需求，采用轻量化技术以提高燃油效率。

4. 动力系统设计

• 单动力系统：使用活塞发动机驱动螺旋桨和车轮，结构相对简单。
• 双动力系统：采用两套独立动力装置，如轮毂电机驱动车轮，航空活塞发动机驱动螺旋桨，可实现垂直起降，但成本较高。

5. 操纵系统设计

• 需要集成飞机与汽车的操纵系统，采用电子控制系统实现自动化操作。
• 一套集成操纵系统相比两套独立系统更轻便且提升驾驶体验。

三、核心优势

1. 更快捷：可有效缓解交通压力，实现空中直达。
2. 更便利：低空飞行，运行噪音小，适应城市环境。
3. 更灵活：适用于现代战争，尤其在巷战中有较大优势。
4. 适用性更强：不受天气影响大，可在恶劣天气下切换为汽车模式。

四、面临的挑战

1. 性能瓶颈：起飞降落需平直滑道，受天气影响大。
2. 造价高昂：使用碳纤维、钛合金等特殊材料，制造成本高。
3. 审批复杂：各国对飞行汽车的上路与飞行审批要求严格，法规尚未统一。
4. 驾驶技能要求高：驾驶者需同时拥有汽车驾照和飞行员执照。

五、未来发展方向

• 垂直升降+自动驾驶：如pop.up概念车与TF-X飞行汽车，采用模块化设计，实现无缝转换。
• 技术突破：如轮毂电机、电池技术、AI控制等，有助于提升飞行汽车的实用性与普及性。
• 法规完善：需各国制定统一的空域与飞行规则，以推动飞行汽车的商业化进程。

行业评级

• 行业评级：机械设备行业被评定为“增持”（维持），表明该行业具备良好的投资价值。
• 研究员信息：
  • 章诚，执业证书编号：S0570515020001，电话：021-28972071，邮箱：zhangcheng@htsc.com
  • 肖群稀，执业证书编号：S0570512070051，电话：0755-82492802，邮箱：xiaogunxi@htsc.com

风险提示

飞行汽车相关技术发展速度可能不及预期，影响其商业化进程。

总结

飞行汽车作为未来交通的重要组成部分，虽面临诸多技术与法规挑战，但其在交通效率、灵活性和适用性方面的优势显著。随着垂直升降和自动驾驶技术的发展，以及相关法规的逐步完善，飞行汽车有望在未来实现更广泛的应用。