◎本報記者 張 蘊
在新質(zhì)生產(chǎn)力蓬勃發(fā)展的當下,低空經(jīng)濟作為集新基建、新質(zhì)生產(chǎn)力、新科技、新消費于一體的戰略性新興產(chǎn)業(yè),正成為推動(dòng)經(jīng)濟社會(huì )高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量。
在迎來(lái)前所未有的發(fā)展機遇的同時(shí),低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的進(jìn)階之路仍面臨多重挑戰。技術(shù)瓶頸已成為阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突出短板,基礎設施建設的滯后進(jìn)一步加劇了低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展阻力,跨部門(mén)政策協(xié)同、安全監管標準統一、公眾空域使用認知普及等也是亟待解決的問(wèn)題。
如何破解以上難題,推動(dòng)低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)從“概念熱”走向“實(shí)質(zhì)興”?近日,科技日報記者就相關(guān)問(wèn)題對中國工程院院士、大連理工大學(xué)黨委書(shū)記項昌樂(lè )進(jìn)行了專(zhuān)訪(fǎng)。
政策賦能與場(chǎng)景牽引是關(guān)鍵
記者:您認為低空經(jīng)濟在我國社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展過(guò)程中的作用與價(jià)值體現在哪些方面?
項昌樂(lè ):低空經(jīng)濟核心價(jià)值為塑造未來(lái)產(chǎn)業(yè)競爭制高點(diǎn)、驅動(dòng)全要素生產(chǎn)率躍升、重構區域增長(cháng)格局等。具體而言,其作用體現在以下幾個(gè)方面。
在產(chǎn)業(yè)結構轉型方面,低空經(jīng)濟通過(guò)構建“低空+”產(chǎn)業(yè)生態(tài),推動(dòng)傳統產(chǎn)業(yè)轉型升級。以eVTOL、飛行汽車(chē)等為代表的新業(yè)態(tài)正在快速崛起,低空經(jīng)濟與物流、旅游、農業(yè)、交通等領(lǐng)域的深度融合,將催生一系列創(chuàng )新應用場(chǎng)景,為產(chǎn)業(yè)升級提供新路徑。
在產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同方面,低空經(jīng)濟發(fā)展與高端裝備研發(fā)制造聯(lián)系緊密,將帶動(dòng)新材料、新一代信息技術(shù)等產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。碳纖維復合材料、高能量密度電池等關(guān)鍵領(lǐng)域的突破,又將促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈整體升級。上下游產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展,有望形成萬(wàn)億級產(chǎn)業(yè)集群。這種協(xié)同效應不僅能提升國內低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈韌性,還將推動(dòng)全球產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈、市場(chǎng)資源深度聯(lián)動(dòng)。
在科技創(chuàng )新方面,低空經(jīng)濟為突破關(guān)鍵核心技術(shù)提供了重要契機。低空飛行器總體構型與結構、能源動(dòng)力、飛行控制、空域管控及安全保障等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng )新突破,將推動(dòng)我國在低空高端裝備制造和數字化技術(shù)方面占據科技前沿位置。
在區域經(jīng)濟發(fā)展方面,各地因地制宜發(fā)展特色低空產(chǎn)業(yè),將為地方經(jīng)濟注入新動(dòng)能。在促進(jìn)城鄉融合方面,低空經(jīng)濟可發(fā)揮橋梁紐帶作用,打通城鄉要素流動(dòng)通道,提升邊緣地區發(fā)展活力,助力區域協(xié)調發(fā)展。
記者:您認為應如何打造具有區域特色的低空經(jīng)濟發(fā)展新模式?
項昌樂(lè ):低空經(jīng)濟發(fā)展需立足區域資源稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎、空域條件和政策環(huán)境,因地制宜布局應用場(chǎng)景,避免同質(zhì)化競爭帶來(lái)的資源浪費與低效擴張。各地應堅持“需求導向、精準定位、政策協(xié)同、生態(tài)構建”的系統化發(fā)展路徑,推動(dòng)低空經(jīng)濟與本地優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)深度融合,打造差異化競爭力。
以遼寧省為例,該省擁有航空601所、沈飛集團、航發(fā)606所、沈陽(yáng)黎明公司“兩廠(chǎng)兩所”等優(yōu)質(zhì)資源,具備雄厚的高端航空裝備研發(fā)制造實(shí)力。結合環(huán)渤海地區日益增長(cháng)的物流與交通需求,遼寧省正著(zhù)力推進(jìn)環(huán)渤海、跨黃海區域低空物流運營(yíng)網(wǎng)絡(luò )建設,并加速打造國家級低空裝備制造產(chǎn)業(yè)集群。其中,大連市圍繞其獨特的海洋區位優(yōu)勢,精準聚焦海島運輸、海上監測、港口物流以及旅游服務(wù)等特色需求,開(kāi)發(fā)低空應用場(chǎng)景。
記者:當前我國低空經(jīng)濟領(lǐng)域適航認證、空域管理等政策仍存在碎片化問(wèn)題。您認為如何建立統一協(xié)調的低空經(jīng)濟政策體系?
項昌樂(lè ):我國高度重視低空領(lǐng)域政策法規建設,相繼出臺《通用航空裝備創(chuàng )新應用實(shí)施方案(2024—2030年)》《無(wú)人駕駛航空器飛行管理暫行條例》等政策,并批復合肥、杭州、蘇州、深圳等多個(gè)城市開(kāi)展低空經(jīng)濟試點(diǎn)示范。各地方政府也積極響應。這種“中央頂層設計+地方創(chuàng )新實(shí)踐”的協(xié)同推進(jìn)模式,正加快推動(dòng)形成多層次、系統化低空經(jīng)濟政策體系,后續可推動(dòng)構建“技術(shù)標準—法規體系—基礎設施”三位一體協(xié)同框架。
針對低空經(jīng)濟領(lǐng)域適航認證、空域管理等政策的碎片化問(wèn)題,我認為應從以下幾個(gè)方面入手。一是建立統一的頂層設計與標準體系,制定涵蓋適航認證、空域劃設、飛行運行、安全監管等全流程的技術(shù)標準和規范,通過(guò)統一標準降低制度成本。二是建立協(xié)同高效的空域監管機制,推進(jìn)空域改革,實(shí)施分級分類(lèi)管理,建立多方聯(lián)動(dòng)的監管體系,通過(guò)分層立法釋放空域資源。三是完善基礎設施與信息共享平臺建設,推動(dòng)“物理—數字—能源”三網(wǎng)融合,實(shí)現飛行器實(shí)時(shí)監控和空域動(dòng)態(tài)管理,通過(guò)數字基建提升運行效率與安全,從而倒逼低空經(jīng)濟領(lǐng)域碎片化政策整合為創(chuàng )新、安全與發(fā)展動(dòng)態(tài)平衡的治理體系,為低空經(jīng)濟發(fā)展提供制度保障。
關(guān)鍵核心技術(shù)需突破
記者:您認為低空裝備研發(fā)涉及哪些關(guān)鍵核心技術(shù)?
項昌樂(lè ):低空裝備研發(fā)涉及總體構型與結構設計、能源動(dòng)力、飛行控制、空域管控、安全保障等關(guān)鍵技術(shù)。
總體構型與結構設計技術(shù)是低空裝備開(kāi)發(fā)的“骨架藍圖”,其核心在于依據多樣化的應用場(chǎng)景需求驅動(dòng)構型設計的多元化發(fā)展。設計過(guò)程中需綜合權衡航程、速度、有效載荷、起降場(chǎng)地的適應性、系統復雜性與可靠性及全生命周期成本等多重關(guān)鍵因素,以尋求滿(mǎn)足特定場(chǎng)景要求的最優(yōu)工程解。
能源動(dòng)力是低空裝備的“心臟”。純電方案具有效率高、零排放和低噪聲等優(yōu)勢,其中液態(tài)鋰電池能量密度受限,固態(tài)鋰電池具備較高能量密度潛力;氫電混動(dòng)方案具備長(cháng)續航、綠色清潔、能量密度高等優(yōu)點(diǎn),應用前景廣闊。電池及分布式推進(jìn)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展以及低碳愿景,驅動(dòng)著(zhù)低空飛行器動(dòng)力向純電、油電、氫電混動(dòng)多元化發(fā)展。
飛行控制系統是低空飛行器自主運行的“智慧大腦”。其核心在于構建一個(gè)安全、可靠、高效、智能的閉環(huán)控制系統,需突破動(dòng)態(tài)感知與避障控制、自主在線(xiàn)航跡規劃、強魯棒抗干擾穩定控制、故障診斷與容錯控制等關(guān)鍵支撐性技術(shù),保障低空飛行器任務(wù)能力與系統可靠性。
空域管控系統是釋放低空經(jīng)濟潛力的“中樞神經(jīng)”。其核心在于建立空域安全、高效、規?;\行的核心管控系統。通過(guò)融合人工智能等前沿技術(shù),構建“感—聯(lián)—算—控”一體化的數字化管理平臺,完成實(shí)施動(dòng)態(tài)劃分空域通道與飛行層級,突破全域實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)空域調度等關(guān)鍵支撐性技術(shù),構建未來(lái)智慧空域的核心競爭力。
低空安全是低空經(jīng)濟發(fā)展的“生命線(xiàn)”,需建立覆蓋“空域—飛行器—基礎設施—數據”全鏈條的防御手段,具備氣象突變、障礙物入侵、設備故障等多元風(fēng)險源監測能力,可實(shí)施飛行器間避碰、電子圍欄防侵入等主動(dòng)干預控制,滿(mǎn)足防御惡意干擾、劫持、網(wǎng)絡(luò )攻擊等安全威脅的需求。
記者:當前低空裝備技術(shù)發(fā)展趨勢是什么?
項昌樂(lè ):當前,低空裝備正朝著(zhù)電動(dòng)化、無(wú)人化和智能化三大方向加速發(fā)展。電動(dòng)化發(fā)展可滿(mǎn)足低空裝備的長(cháng)續航、低噪聲特性需求,推動(dòng)低空裝備綠色可持續發(fā)展。自主操控的無(wú)人化發(fā)展,可實(shí)現低空裝備自主飛行、自動(dòng)作業(yè),提升安全性與運營(yíng)效率。依靠AI賦能的智能化發(fā)展,可推進(jìn)低空裝備環(huán)境感知、自主決策、協(xié)同作業(yè),助力低空經(jīng)濟數字化、自動(dòng)化發(fā)展。
高層次復合型人才培養很迫切
記者:當前低空經(jīng)濟相關(guān)產(chǎn)業(yè)人才缺口巨大,如何加速高層次創(chuàng )新人才培養?
項昌樂(lè ):作為國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,低空經(jīng)濟的快速發(fā)展對高層次復合型人才提出了迫切需求,亟需以國家戰略需求為導向,構建快速響應的人才培養機制,推動(dòng)教育、科技、人才三位一體協(xié)同發(fā)展。
對此,教育部2024年布局“低空技術(shù)與工程”本科專(zhuān)業(yè),2025年6月進(jìn)一步布局低空領(lǐng)域博士學(xué)位授權點(diǎn),眾多高等學(xué)校積極響應制定了培養目標和培養方案。這些措施充分體現了國家對低空經(jīng)濟領(lǐng)域人才的高度重視,也展現了我國高等教育快速響應社會(huì )需求、服務(wù)新興產(chǎn)業(yè)的決心和能力。
低空經(jīng)濟領(lǐng)域的人才培養必須緊跟技術(shù)迭代和行業(yè)變革,構建適應新時(shí)代的高層次復合型人才培養體系,既注重前沿技術(shù)創(chuàng )新能力,又強化工程實(shí)踐與管理能力。
記者:圍繞低空經(jīng)濟高層次實(shí)踐創(chuàng )新人才培養與關(guān)鍵核心技術(shù),高校與企業(yè)應該如何開(kāi)展合作?
項昌樂(lè ):低空經(jīng)濟的高層次實(shí)踐創(chuàng )新人才培養和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)是支撐高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵性系統工程,發(fā)揮企業(yè)工程化、產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢以及高校多學(xué)科交叉、系統性人才培養能力等優(yōu)勢是深化校企合作的關(guān)鍵。
我認為可以借鑒德國雙元制大學(xué)教育模式。既要讓企業(yè)走入校園,也要把校園建立在企業(yè)中。依托校企共建聯(lián)合研究院,深化“雙導師”人才培養機制,構建產(chǎn)教融合育人體系。聚焦低空產(chǎn)業(yè)亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,校企可以共同制定創(chuàng )新型人才培養方案和課程體系,共建高水平實(shí)踐教學(xué)平臺,持續推動(dòng)科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新深度融合,促進(jìn)低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)生態(tài)的可持續發(fā)展。
當前高校在新概念動(dòng)力、結構輕量化設計等領(lǐng)域開(kāi)展了系列原創(chuàng )性研究,但面向工程適用性驗證仍然不足。低空領(lǐng)域近年來(lái)涌現出一批優(yōu)秀的科技創(chuàng )新型企業(yè),亟需進(jìn)一步完善高校教師與研究生融入企業(yè)的協(xié)同機制,推進(jìn)校企產(chǎn)學(xué)研深度融合,依托企業(yè)在工程驗證及產(chǎn)業(yè)化轉化方面的平臺條件及成熟經(jīng)驗,提升高??蒲谐晒墓こ踢m用性和應用價(jià)值,形成高校與企業(yè)協(xié)同創(chuàng )新的融合發(fā)展格局。
“航空—汽車(chē)”產(chǎn)業(yè)生態(tài)待構建
記者:當前眾多車(chē)企“向上布局”飛行汽車(chē),您認為飛行汽車(chē)發(fā)展前景如何?
項昌樂(lè ):飛行汽車(chē)的發(fā)展將有效填補城市低空交通的空白,為緩解地面交通擁堵提供創(chuàng )新解決方案。飛行汽車(chē)陸空協(xié)同的特性使其既可依托現有道路基礎設施實(shí)現起降和短途行駛,又能充分利用城市低空空域資源,通過(guò)垂直起降技術(shù)突破傳統交通的空間限制,將公眾出行方式從地面提升至空地三維立體空間,推動(dòng)形成“地面—低空—高空”的立體交通體系。
飛行汽車(chē)的發(fā)展將深度牽引航空與汽車(chē)兩大產(chǎn)業(yè)的跨界融合,航空工業(yè)可以借鑒汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的大規模制造經(jīng)驗和供應鏈管理經(jīng)驗,降低生產(chǎn)成本;而汽車(chē)產(chǎn)業(yè)則能吸收航空領(lǐng)域在空氣動(dòng)力學(xué)、輕量化材料和飛行控制等方面的技術(shù)積累。這種雙向賦能將催生全新的“航空—汽車(chē)”復合型產(chǎn)業(yè)生態(tài),實(shí)現“1+1>2”的協(xié)同效應。
當前全球范圍內已形成激烈的產(chǎn)業(yè)競爭格局,我國傳統車(chē)企與航空創(chuàng )新企業(yè)正加速布局飛行汽車(chē)賽道。國內市場(chǎng)規模已突破百億,并保持高速增長(cháng)態(tài)勢,有望成為低空經(jīng)濟的核心支柱方向。
記者:當前飛行汽車(chē)有哪些主要技術(shù)路線(xiàn)?您對其商業(yè)模式與發(fā)展方向有何建議?
項昌樂(lè ):從技術(shù)形態(tài)看,飛行汽車(chē)當前主要有分體式與一體式兩種技術(shù)路線(xiàn)。未來(lái)飛行汽車(chē)可采用“共享運營(yíng)”商業(yè)模式,借助共享理念優(yōu)化資源配置,推動(dòng)城市交通向高效、綠色方向發(fā)展。
分體式飛行汽車(chē)通常采用模塊化架構,其飛行模塊、陸行模塊和載荷艙體可靈活組合,是未來(lái)“共享飛行汽車(chē)”的優(yōu)選方案。
一體化飛行汽車(chē)則將飛行器和車(chē)輛底盤(pán)進(jìn)行集成化設計,車(chē)輛主體同時(shí)具備地面行駛和低空飛行能力,但在飛行過(guò)程中,底盤(pán)等地面行駛系統將成為飛行“死重”,導致能耗高、有效載荷小、續航短等問(wèn)題。隨著(zhù)材料、能源等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,未來(lái)它有望突破現有瓶頸,使飛行汽車(chē)呈現新形態(tài)。
例如,2022年,我和團隊研制的全球首款載人級兩座智能飛行汽車(chē)采取分體式架構,已實(shí)現最大飛行重量650公斤,最高飛行速度每小時(shí)100公里,地面行駛最高時(shí)速80公里,完成了多場(chǎng)景下陸空聯(lián)運的全流程測試。
以“共享飛行汽車(chē)”為核心的城市低空出行網(wǎng)絡(luò ),具備高效調度、靈活配置與資源共享等優(yōu)勢,為城市交通向“立體化”轉型升級提供了現實(shí)途徑。共享運營(yíng)模式可實(shí)現飛行汽車(chē)效益最大化,降低用戶(hù)的使用成本,縮短市場(chǎng)培育周期。通過(guò)平臺化的共享服務(wù),飛行汽車(chē)能夠在政府、企業(yè)與用戶(hù)的多方協(xié)同監管下實(shí)現有序運營(yíng),避免盲目擴張帶來(lái)的管理風(fēng)險。隨著(zhù)需求的增長(cháng),飛行汽車(chē)起降接駁點(diǎn)、低空航線(xiàn)和相關(guān)基礎設施的建設將逐步完善,推動(dòng)城市交通向“智慧化、系統化、規?;?、立體化”發(fā)展。
【致青年科技人才】
青年科技人才是科技創(chuàng )新的生力軍,是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的先導力量。青年科技人才要把握機會(huì )、承擔使命。在此,我想向青年科技人才提出三點(diǎn)希望。
一要志存高遠、愛(ài)國奉獻。我國科技工作者在長(cháng)期科學(xué)實(shí)踐中,形成了以愛(ài)國主義為底色的科學(xué)家精神。青年科技人才必須響應黨和國家的號召,保持深厚的家國情懷和強烈的社會(huì )責任感,把個(gè)人的理想追求融入黨和國家事業(yè)之中,為國家富強、人民幸福貢獻自己的力量。
二要緊跟前沿、矢志創(chuàng )新。青年科技人才必須錨定世界科技發(fā)展前沿和國家重大需求,不斷提升創(chuàng )新能力,從經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展和國家安全面臨的實(shí)際問(wèn)題中提煉科學(xué)問(wèn)題,“做真科研、真做科研”,助力高水平科技自立自強。
三要敢坐冷板凳,敢闖無(wú)人區。重大創(chuàng )新成果總是建立在長(cháng)期潛心鉆研的基礎上?,F階段,黨中央出臺政策為青年科技人才在學(xué)術(shù)生涯起步階段提供長(cháng)周期、高強度的穩定支持。青年人才也要耐住寂寞、潛心探索,平心靜氣從事科學(xué)研究,持續發(fā)力,久久為功,實(shí)現更多“從0到1”的突破。
——項昌樂(lè )