垂直起降（VTOL）

从军用赛场到低空蓝海：VTOL如何重构城市出行生态

当粤港澳大湾区的城市居民开始畅想“打飞的”跨城通勤，当应急救援队伍能够在山区峡谷的狭小空地快速投送救援力量，当物流无人机能够直接降落在写字楼顶楼完成配送，这些正在从概念走向落地的低空场景，背后都指向同一个核心技术底座：垂直起降（Vertical Take-off and Landing，简称VTOL）。不同于大众认知中“会垂直起飞的飞机”这一模糊定义，VTOL是一类能够不依赖长距离跑道，在狭小场地完成起降，同时兼具固定翼飞机高速巡航能力与直升机灵活部署特征的飞行器总称，如今正依托低空经济的政策风口，从半个多世纪的军用积累，转向民用市场的爆发式探索。

很多人对VTOL的最初印象，来自航母甲板上的鹞式战斗机或是F-35B舰载机，但实际上，航空界对VTOL的定义探索早在上世纪中叶就已经开始。1968年美国NASA发布的航空术语规范文件中，就已经明确厘清了行业长期混淆的概念边界：VTOL专指可完全垂直完成起飞和着陆的飞行器，区别于需要短距离滑跑的STOL（短距起降），也不同于同时覆盖两类的V/STOL，这一定义框架至今仍是全球航空产业的通用标准。从技术原理来看，VTOL的核心突破在于改变了传统固定翼飞机依赖机翼空气动力升力起飞的逻辑，通过偏转发动机喷管，或是额外加装升力发动机的方式，直接在起飞着陆阶段提供竖直方向的升力，进入巡航阶段后再切换为固定翼的水平升力模式，从而兼顾了灵活性与速度优势——这也是为什么VTOL能够同时适配军用舰载需求与民用低空出行的核心原因。

过去六十余年，VTOL的发展始终沿着军用赛道推进，技术成熟度的积累恰恰为今天的民用转化打下了基础。上世纪60年代英国首飞的鹞式攻击机，是全球第一款量产投入服役的固定翼VTOL战机，能够在前线简易草地、沙滩场地完成起降，不需要依托大型机场，这种部署灵活性让VTOL的优势第一次得到实战验证。后续美国F-35B将VTOL技术与隐身、超音速能力结合，进一步验证了推力矢量偏转等核心VTOL技术的可靠性，这些经过极端工况验证的技术路线，如今已经被大量民用VTOL企业借鉴：国内亿航智能的EH216-S采用的多旋翼分布式升力系统，本质就是通过多台电机同时提供竖直升力，继承了VTOL“不依赖跑道”的核心逻辑，而沃兰特航空的翼身融合+升力风扇方案，则是整合了固定翼巡航效率优势，本质都是对VTOL技术路线的民用适配。

直到2010年之后，全球低碳转型与低空开放的双重浪潮，才把民用VTOL推到了产业舞台的中心，其中城市空中交通（UAM）成为当前VTOL竞争最激烈的赛道。根据中国民航局2023年发布的《低空经济发展行动计划》，到2025年我国要初步建成低空经济体系，而VTOL正是城市通勤、城际出行等核心场景的核心载体。和军用VTOL不同，民用VTOL当前的主流路线是电动化，也就是行业常说的eVTOL（电动垂直起降飞行器），这一方向的转变本质是适配城市低噪音、零排放的运行要求。2023年10月，中国民航局正式向亿航智能颁发了全球首张EH216-S型号合格证书，这是全球民用VTOL产业的里程碑事件，意味着具备适航资质的载人VTOL正式具备了商业运行的基础，截至2024年上半年，EH216-S已经在广州、深圳、重庆等10余个城市完成了超过1000架次的示范运行，其中广州珠江航线已经开通面向普通乘客的观光试飞业务，单次航程15公里，飞行时间约10分钟，已经初步验证了城市场景运行的可行性。

除了载人出行，VTOL的优势正在更多细分场景得到验证，展现出远超行业预期的应用空间。在应急救援领域，传统直升机虽然也能垂直起降，但运行成本高、维护复杂，而中小型VTOL无人机能够直接部署在救援消防车车顶，在地震、洪水等灾害发生后，第一时间进入损毁区域完成测绘、投送任务，2023年河北涿州洪水救援中，中国航天科工集团推出的“云洲”VTOL无人机，就在道路全部损毁的情况下，从决堤口附近的开阔空地直接起飞，15分钟就完成了10平方公里的受灾区域测绘，为救援指挥部提供了实时高清影像，这是传统固定翼无人机根本无法做到的——传统固定翼需要至少几百米的滑跑跑道，在灾害现场根本没有这样的条件。在物流领域，京东物流研发的VTOL货运无人机，已经在云南、贵州等山区完成了超过300架次的生鲜配送，能够直接降落在村镇的小型开阔场地，把原来4小时的公路运输缩短到20分钟，大大提升了高附加值农产品的运输效率。

当然，当前VTOL产业的发展仍然面临不少待突破的瓶颈，这也是行业需要共同解决的问题。最核心的瓶颈仍然是能源与续航：当前主流载人eVTOL的续航大多在200公里以内，只能满足城市内通勤或短距离城际出行，要实现更长距离的运行，还需要电池能量密度的进一步提升，或是氢动力等新能源路线的成熟。其次是空管与空域适配，城市低空目前仍然是以通用航空训练、无人机作业为主，大量VTOL进入城市空域后，需要建立全新的低空空域管理系统，实现多架VTOL的动态调度，目前国内已经在深圳、成都等低空经济示范区开展相关测试，但距离大规模商业化运行仍然需要3-5年的适配周期。除此之外，公众接受度也是一个需要培育的过程，根据2024年中国民航大学开展的城市空中交通公众调研，只有42%的受访者表示愿意尝试VTOL出行，大多数人仍然对安全问题存在顾虑，这需要行业通过更多示范运行、透明的适航信息公开逐步建立信任。

站在低空经济爆发的节点来看，VTOL的价值不仅仅是诞生了一种新的飞行器，更是重构了整个低空空间的利用逻辑。过去城市上空的低空区域，因为没有合适的运载工具，基本上是处于闲置状态，而VTOL的出现，让1000米以下的低空成为了新的交通空间，能够有效缓解地面交通的拥堵压力。根据摩根士丹利的预测，到2040年全球VTOL市场规模将达到1万亿美元，其中中国市场占比将超过30%，成为全球最大的VTOL单一市场。从1968年NASA厘清定义，到2023年全球首张适航证颁发，VTOL用了半个多世纪完成了从军用技术到民用产品的转化，接下来的十年，将是VTOL从示范运行走向大规模商业化的关键阶段，随着技术的成熟、空域的开放、基础设施的完善，VTOL最终会像今天的网约车一样，融入普通人的日常生活，成为低空经济时代最具代表性的标志之一。