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_19页_2mb

飞行汽车行业研究报告总结

行业评级

• 行业评级：机械设备，增持（维持）
• 研究员：章诚、肖群稀、金榜
• 联系人：东奇、guandongqilai@htsc.com

正文核心内容

飞行汽车的发展历程

飞行汽车的概念已有百余年历史，从1841年Henson和Stringfellow兄弟发明单翼机飞行汽车开始，经过多次技术探索，如1947年康维尔公司Model 118飞行汽车的试飞，1966年Aero-Car的折叠翼技术突破，逐步接近现实。

当前主要飞行汽车产品

• Aeromobil 3.0 / 4.0：斯洛伐克公司产品，采用后折叠翼设计，可实现汽车与飞机形态转换，使用普通汽油，具备良好的燃油经济性和可操作性。
• PAL-V Liberty：荷兰公司产品，采用三轮布局，具备旋翼式飞行功能，已通过欧美相关法规认证，可实现低空飞行。
• Terrafugia Transition：美国公司产品，被誉为“世界上第一款真正意义上的飞行汽车”，采用两侧折叠翼设计，具备一定的飞行和地面行驶性能。

核心设计要素

1. 总体布局设计

• 飞行汽车需兼顾飞机与汽车的设计理念，主要考虑：
  • 机翼收展方式（两侧折叠、后折叠、伸缩翼）
  • 起落架与车轮布局（三轮、四轮）
  • 尾翼布局（单尾撑、双尾撑）

2. 气动设计

• 需兼顾地面行驶的减阻设计和飞行时的气动优化。
• 采用流线型机身设计，减少飞行阻力。
• 伸缩翼设计可降低地面行驶时的干扰阻力，但需注意气动外形连续性。

3. 结构设计

• 机翼结构需满足折叠与飞行强度需求，采用轻量化材料如碳纤维和钛合金。
• 底盘结构需兼顾汽车的稳定性和飞行时的承载能力。
• 需采用结构优化设计以减轻重量并提高强度。

4. 动力系统设计

• 单动力系统：采用一台发动机驱动螺旋桨或车轮，适合当前技术成熟度。
• 双动力系统：采用两套独立动力系统，分别满足飞行和地面行驶需求，如轮毂电机+航空发动机组合，未来可能提升飞行汽车的性能和可靠性。

5. 操纵系统设计

• 采用一套集成电子控制系统，代替传统机械操纵系统。
• 控制杆与脚踏板可切换为汽车或飞机模式，提升驾驶体验与安全性。

当代飞行汽车的优势

1. 更快捷：可有效缓解地面交通压力，实现空中直达，尤其适用于紧急救援。
2. 更便利：低空飞行，运行噪音小，适应城市环境。
3. 更灵活：适用于城市巷战，提升军事与民用灵活性。
4. 适用性更强：受天气影响小，可灵活切换驾驶模式。

飞行汽车面临的挑战

1. 性能瓶颈

• 飞行与地面行驶的气动性能存在矛盾。
• 起飞降落仍需平直滑道，限制其应用范围。
• 天气变化对飞行性能影响较大。

2. 造价高昂

• 飞行汽车使用高性能材料（如碳纤维、钛合金），导致成本高。
• 配备降落伞、双动力系统等，进一步推高价格。

3. 法规审批复杂

• 各国对飞行汽车的上路和飞行审批标准不一。
• 中国对飞行汽车的空域管理严格，需向军民航空管理部门申请飞行许可。

4. 驾驶技能要求高

• 驾驶者需同时具备飞行员执照和汽车驾照。
• 需建立完善的空中交通管制和通信系统，确保飞行安全。

未来发展方向

• 垂直升降+自动驾驶：通过模块化设计和AI技术，实现无需滑道的垂直起降。
• 概念车Pop-up：空客与Italdesign合作开发，采用模块化结构，可实现空中与地面模式的无缝转换。
• Terrafugia TF-X：具备垂直起降能力，可实现半自动化驾驶，未来预计6-10年内量产。
• 军事化飞行卡车“黑骑士”：具备垂直起降功能，可用于军事运输，提升作战灵活性。

图表目录摘要

• 图表1-3：早期飞行汽车设计与试飞案例
• 图表4：三种飞行汽车主要性能对比
• 图表5-14：Aeromobil系列设计与技术细节
• 图表15-19：PAL-V Liberty设计与试飞过程
• 图表20-23：Transition设计与技术路径
• 图表24-27：飞行汽车气动设计与优化
• 图表28-32：未来飞行汽车概念设计（Pop-up、TF-X、黑骑士）

风险提示

• 飞行汽车相关技术发展速度不及预期。

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