2025年4月26日,杭州智元研究院研發的全球首款基于三涵道構型的穿戴式單人飛行器在杭州成功首飛。這一突破性成果標志著我國在個人飛行器領域邁入世界前列。
核心技術與性能
三涵道動力設計:采用三涵道構型與舵面融合控制系統,通過涵道優化氣流效率,提升飛行穩定性和安全性。相較于傳統設計,該構型能降低噪音并增強抗風能力,尤其適合城市復雜環境。
關鍵參數
續航能力:≥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:支持AR頭盔實時顯示飛行數據,并通過搖桿精準操控。自動駕駛模式下可解放雙手,適用于高空作業場景。
研發歷程與突破:研發團隊自2023年底啟動項目,突破多項技術瓶頸:
高壓大電流通訊抗干擾:解決動力系統與控制系統間的信號干擾問題,確保飛行穩定性;
復雜動力學建模:通過200余次飛行測試優化控制算法,精度提升至厘米級;
輕量化材料與能源管理:在保證強度的前提下降低機身重量,延長電池續航。
應用場景與未來潛力
應急救援:快速穿越復雜地形,執行物資投送、傷員轉運等任務;
低空經濟:電力巡檢、高空拍攝、物流運輸等空中作業場景;
消費體驗:提供短途飛行觀光、極限運動等新型娛樂方式;
行業擴展:未來或與無人機協同,構建城市立體交通網絡。
挑戰與展望:當前該飛行器仍面臨續航能力有限(20分鐘)、空域管理政策待完善等挑戰。但研發團隊表示,后續將迭代電池技術(目標續航提升至30分鐘以上)并探索氫能源方案,同時推動低空飛行法規的制定。業內預測,隨著技術成熟和成本下降,穿戴式飛行器或將在2030年前后進入商業化試點階段。
正如研發團隊所言:“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中國特殊資產高峰會暨第九屆澤遠系中國未來獨角獸創新發展高峰論壇上,了解到一個企業——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,注冊資本1000萬元人民幣,專注于航空器研發與制造,涵蓋智能無人機、eVTOL(電動垂直起降飛行器)、航空動力電池等領域。2025年,公司與武漢市中新投科技產業發展有限責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,重點布局低空經濟產業。
核心技術:
航空電池:自主研發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、高溫適應性和長壽命特點。
氫能發動機:在航空氫能發動機和制氫技術上取得突破,技術成熟度領先國內。
復合翼設計:采用碳纖維與凱夫拉合成材料,兼顧輕量化與高強度,部分無人機機型抗風能力達7級。
核心產品線
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,續航15分鐘,適用短途物流與應急救援。
KLH系列水陸兩棲飛行器:支持陸地、水中起降與懸停,如KLH-3可實現水空切換功能,適用于景區觀光與應急救援。
物流無人機
KLW系列:KLW-500載重500g,速度90km/h,用于景區售賣、應急藥品運輸;2025年4月試飛成功的30公斤級物流無人機,載重能力顯著提升,適用于快遞、遠程物資投放。
個人穿戴式飛行器
KLG系列:四軸至六軸動力設計,折疊便攜,如KLG-3可垂直起降,續航8公里,目標用戶為極限運動與空中作業場景。
航空電池與配套設備:覆蓋eVTOL、無人機等多場景,提供52.4V高壓電池組,最大輸出電流600A,適配高溫環境與快速充電需求。
2025年與武漢長江新區簽約,計劃投資2.5億元建設科利爾低空產業園,一期占地200畝,目標年產500臺eVTOL、2000臺套航空動力電池,預計2028年建成。
與湖北省車谷低空經濟有限公司、飛行培訓學校等合作,推動低空產業人才培育與技術轉化。
參與校企合作,如武漢市東西湖職業技術學校技能節,展示飛行器產品并推動技術普及。
應用場景
物流運輸:覆蓋快遞、應急物資投送;
低空服務:電力巡檢、航空拍攝、景區觀光;
軍民融合:部分機型適配軍事訓練與邊防巡邏。
技術迭代方向
提升eVTOL續航至30分鐘以上,探索氫能源動力方案;
推動無人機智能化,集成RTK/PPK差分系統提升作業精度。
穿戴式單人飛行器的歷史融合了科幻想象、軍事需求與技術進步:
一、概念萌芽與早期探索(20世紀初-1960年代)
科幻啟發與軍事構想:飛行背包的雛形最早出現在20世紀20年代的科幻小說中,主人公通過液體燃料裝置實現單人飛行。二戰期間,納粹德國啟動代號“Himmelstürmer”(天空風暴者)的秘密項目,試圖研發單兵飛行器以跨越戰場障礙,但僅停留在實驗階段,未投入實戰。戰后,美國貝爾航空系統公司接手相關技術,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》中首次出現飛行背包特技;1984年洛杉磯奧運會開幕式和邁克爾·杰克遜的演唱會進一步將其推向大眾視野。
二、技術突破與商業化嘗試(1970年代-2010年代)
動力系統迭代:
火箭與渦輪發動機并行:貝爾公司嘗試用渦輪噴氣發動機替代火箭動力,1969年推出飛行時間達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,2008年推出首款實用型飛行背包,采用碳纖維機身和V4汽油發動機,續航30分鐘,速度74公里/小時,成為首個商業化產品。
性能優化與市場細分
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124公里/小時,2015年在中國首飛引發關注。
英國重力工業公司“代達羅斯”:2017年推出的噴氣服配備5臺微型渦輪發動機,總功率超1000馬力,續航10分鐘,應用于軍事表演與救援訓練。
三、技術融合與多元化發展(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飛行背包,采用雙旋翼和自動駕駛儀,標志電動技術進入實用階段。
氫能源探索:部分企業開始研發氫燃料發動機,以解決續航瓶頸,例如中國武漢科利爾公司布局氫能飛行器。
中國創新突破:2025年4月26日,杭州智元研究院發布全球首款三涵道構型穿戴式飛行器。
四、未來趨勢與挑戰
技術方向
續航提升:目標從20分鐘延長至30分鐘以上,探索氫能源與高密度電池技術。
安全與法規:需完善空域管理政策,建立飛行器認證標準。
應用場景擴展
應急救援:快速穿越復雜地形執行物資投送。
城市交通:構建“空中走廊”,緩解地面交通壓力。
娛樂與消費:提供極限運動、景區觀光等新型體驗。
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