随着低空经济的加速发展,eVTOL(电动垂直起降飞行器)因能有效缓解城市交通拥堵、推动航空业向低噪声零排放转型实现绿色发展,现已成为目前全球航空界的新兴领域和最热门的新赛道。作为“空中出租车”的核心载体,eVTOL被寄予提升城市通勤效率、实现绿色空中出行的厚望。
在这一新兴赛道,不同eVTOL整机厂商选择了不同的技术路线。根据全球现有的eVTOL开发情况,主流三大技术路线包括多旋翼、复合翼和倾转旋翼。由于多旋翼在飞行原理和适用场景上与另外两种构型差异较大,因此针对eVTOL的构型讨论往往集中于复合翼与倾转旋翼。
根据海外权威咨询机构SMG Consulting发布的《全球eVTOL厂商先进空中交通现实指数》,截至2025年6月,在全球31家主流eVTOL整机厂商中,选择复合翼构型的占比近42%,为所有eVTOL构型中占比最高,倾转旋翼构型以35%占比紧随其后。这表明,复合翼技术路线正获得更多eVTOL整机厂商的青睐。
复合翼和倾转旋翼技术路线原理上都是通过改变推力的大小和方向,实现垂直起降和向前飞行的转换,区别在于实现推力矢量的方式不同。复合翼的垂起动力系统和巡航推进系统分离,通过推力合成的方式实现推力矢量,起降阶段依赖垂起桨产生升力,平飞阶段依靠推进桨和固定翼,两套系统独立运行。而倾转旋翼则通过机械方式实现推力矢量,垂起和巡航共用桨叶,桨叶附近需要变桨距和倾转机构。关于两种构型的“死重”(即不参与推进但占用重量的部分)争议,业内常有讨论。实际上,两种构型的共性需求是,在完成垂直起飞到加速的转换功率是巡航的7倍,是悬停的1.3倍,因此两种构型都需预留相近的电机功率,电机“死重”差异可以忽略。
目前,这两种技术路线在航时航程、稳定性、成本及未来适用场景上相对其他构型有更好的平衡,也是目前绝大多数整机厂商的主流选择。不同企业在技术路线上的差异,背后体现的是它们对eVTOL性能、经济性、适航审定与商业落地的多重考量。
复合翼巡航效率更高、更安全,更适合高频次、常态化飞行
复合翼相较于倾转旋翼,在结构、控制、维护等方面相对简单,更适合高频次、常态化运行,且在成本和适航认证周期上具有优势。根据SMG Consulting统计,中国的峰飞、御风未来、沃兰特、齐飞,海外的Beta、EVE Ascendance、HONDA等企业均选择了复合翼技术路线。
巴西航空工业公司旗下的eVTOL整机厂商Eve Air Mobility,其研制的eVTOL拥有8个用于垂直起降的旋翼。公司CEO Johann Bordais曾在接受采访时表示,复合翼构型无需在飞行中变换部件位置,具备较高的推进效率,优化了结构和系统并提升了可靠性,从而减少了维护需求与运营成本,契合公司在城市空中出行领域所坚持的“高效、可持续、安全、友好”的产品理念。
来自峰飞航空的全球首架“三证齐全”吨级以上eVTOL V2000CG凯瑞鸥采用复合翼构型。今年7月,该机型的单机适航证(AC)获得中国民航局批准,至此已获全航空器适航认证的“三证”(TC、PC和AC),成为全球首架严格按照民航适航程序设计、制造和交付的吨级以上eVTOL航空器。近日,该机型还成功实现了全球首次海上石油平台物资运输飞行。凯瑞鸥拥有10个升力旋翼和3个推进旋翼,峰飞航空高级副总裁谢嘉曾表示,公司自主研发的复合翼构型,结合了垂直起降与高速前向飞行的能力,令eVTOL既可以垂直起降,也可以高速巡航。在巡航时,机翼和鸭翼产生的升力令eVTOL向前飞行大幅提升了飞行能效,由此减少电池的能耗,保障了吨级以上eVTOL的续航能力。
另外两家中国头部eVTOL企业御风未来和沃兰特也选择了复合翼构型。御风未来自主研发的2吨级载人eVTOL M1,搭载了“16个垂起旋翼+4个前推旋翼”。公司创始人、董事长兼CTO刘十一曾在公开演讲时指出,复合翼在巡航效率、航程、安全性等方面实现了更优平衡,更契合低空出行高频次、常态化需求。御风未来内部方案设计评估数据显示,相较于倾转旋翼,复合翼的巡航推进桨效可提高10%,电驱效率高3%,旋翼相关重量轻30%,总航程高约6%,并且支持快速切换旋翼、固定翼。
沃兰特客运eVTOL产品VE25-100拥有8个升力系统和2个推力系统,公司合伙人、高级副总裁黄小飞曾在接受媒体采访时表示,复合翼构型相较于倾转旋翼技术路线更为成熟,安全性更高,且相较于其他构型有更清晰的适航路径参考,能够更快地实现商业化。他认为,优化的复合翼构型令飞机灾难级故障模式大大减少,即便面对失速,风切变,舵面卡阻等极端气象和故障情况,飞机也安全可控。
倾转旋翼速度更快、整机性价比高,也是主流技术路线之一
尽管复合翼在现阶段选择上略占上风,倾转旋翼构型凭借其在速度、气动阻力等方面的优势,依然受到近三分之一主流厂商的支持。中国的沃飞长空、时的科技,海外的JOBY、Archer、Vertical等企业投入这一技术路线。多家整机厂商认为,倾转旋翼动力单元可复用,飞行速度快、载重比高、整机性价比高,具有较好的运营经济性,在未来商业场景中更有优势。
不过,由于倾转旋翼研发和试飞难度大、对设计开发的要求非常高,因此当前大多数“倾转旋翼”产品,都是半倾转旋翼。这是一种介于全倾转旋翼和复合翼之间的折中设计,部分旋翼倾转、部分旋翼固定,比如英国Vertical公司的VX4、 美国Archer公司的Midnight,以及中国沃飞长空的AE200、时的科技的E20。
时的科技创始人兼CEO黄雍威曾在接受媒体采访时表示,公司从创立之初即选择倾转旋翼构型,因其兼具升力与巡航推力,飞行速度快、载重能力强、适航路径清晰,具备更高的运营效率:“我们聚焦30至150公里的短途出行和旅游市场,倾转旋翼是在该场景下性能最优、商业可行性最高的方案。”
目前能真正实现全倾转旋翼的,只有美国的eVTOL整机制造商Joby Aviation。这家早在2009年便成立的全球eVTOL龙头企业,其研发的 S4 是多旋翼+螺旋桨型倾转 eVTOL 飞行器的典型机型,共有6个旋翼,并且均能倾转,其中2个带有连杆机构的旋翼能够倾转至水平,作为螺旋桨推进飞行器飞行。
Joby执行董事Paul Sciarra曾在接受媒体采访时提到,公司专注于倾转旋翼构型,是基于对eVTOL简洁性与可靠性的深刻理解。Joby基于成熟技术进行优化,取消复杂的变速和变距机构,通过将电机直接布置在旋翼旁边,降低机械复杂度:“我们认为,真正适用于未来城市空中出行的 eVTOL,应该具备结构简洁、组件精简、安全可靠、低噪环保、具备成本效益等核心特性,倾转旋翼满足这些条件。我们的飞行器只采用满足任务需求的必要组件,避免过度设计,专注于实现安全、效率与经济性的最佳平衡。”
复合翼与倾转旋翼同时成为主流eVTOL厂商的所选构型,反映出eVTOL行业尚处于多种技术路线并进的阶段。复合翼更安全、可控、适用于城市、城际短途高频次出行;倾转旋翼则在更长距离、更高速需求场景中具备潜力。未来,随着电池能量密度提升、材料技术进步,各构型的性能差异有望进一步缩小,适用场景也将更加清晰。对于整机厂商而言,关键在于明确自身目标市场,稳扎稳打推进核心技术与产品落地,接下来交给市场做出真正的选择。
eVTOL不是一场“构型之争”,而是面向未来空中交通体系的一次集体探索。最终胜出的,不只是某一技术路线,而是能在安全、性能、成本与商业可行性之间实现最佳平衡的综合方案。