2025 年 6 月 6 日，中山大學航空航天學院教授盧鎮波在 2025 科普中國說廣東場“低空啟航 太空互聯”帶來演講《低空經濟與低空飛行器》，分享關於“低空經濟”的發展現狀與未來。
2024 年全國兩會，“低空經濟”首次被寫進了 2024 政府工作報告，凸顯了低空經濟在國家經濟發展中的重要地位。
那麼，到底什麼是低空經濟？與低空經濟密切相關的“低空飛行器”又是什麼？中山大學航空航天學院教授盧鎮波的演講《低空經濟與低空飛行器》，也許能給你參考。
以下是盧鎮波的演講節選：
如何實現飛行？
來自大自然的啟迪
在介紹低空飛行器之前，我們不妨先從“人類的飛行夢”說起。
人類很早就有“飛”的渴望，也做了很多嘗試。但究竟怎麼才能實現飛翔呢？自然界的飛行生物給了人類很多啟迪。
第一類是昆蟲。以蜻蜓為例，它們通過快速撲動翅膀，實現了高效、機動、靈活的飛行，機動性甚至超過了許多鳥類。但要完全模仿蜻蜓的撲動飛行，對人類來說難度極大。不過，我們可以借鑒它的原理來製造人造飛行器。
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其次是種類繁多的鳥類，如鴿子、鷹、蜂鳥、海鷗、信天翁。它們的飛行速度極快，飛行效率高，續航能力強。儘管現代飛機並非通過撲動翅膀來飛行，但鳥類翅膀的形狀和結構為飛機的設計提供了重要的參考依據，最終幫助人類實現了在空中飛翔的夢想。
第三種是蝙蝠。別看它身軀圓胖，但憑藉兩隻翅膀，能夠進行高效的飛行，且翅膀的靈活性在所有飛行生物中堪稱最強。
最後，是地球上曾經出現過的體型最大的飛行生物——翼龍。它們主要依靠滑翔飛行，展開巨大的翅膀，在空中滑翔。人類受到這種滑翔能力的啟發，設計出了滑翔機。甚至在一些科幻片中，人們從一棟高樓滑翔到另一棟高樓的場景，也與這種滑翔能力有關。
以上就是自然界中的四類飛行生物，它們各具特色，為人類實現飛翔夢想提供了寶貴的借鑒和啟示。
飛行背後的力學原理
庫塔—茹科夫斯基定理
想要理解飛行的奧秘，還離不開一個重要的科學原理——“庫塔—茹柯夫斯基定理”。
無論是鳥類還是飛機，它們之所以能夠實現飛行，關鍵在於必須存在環量。
環量這個概念可能稍顯複雜，簡單來說，它是指流體沿着一個圍繞機翼（或飛翼）的閉合路徑時的整體旋轉（或循環）強度。正是由於環量的存在，飛行才得以實現。
飛行開始時，必須滿足庫塔條件，即上下表面的氣流必須平滑彙集在翅膀後緣，然後離開。在氣流離開時，會產生一個難以被觀察到的啟動渦，當啟動渦產生後，由於環量守恆定理，在機翼周圍會產生一個附着渦。正是這個附着渦的存在，使得機翼表面存在環量，進而產生向上的力，也就是升力。這個升力與飛行速度、流動速度以及環量成正比，正是有了這個升力，飛機才能夠飛起來，這便是現有所有飛機的飛行原理。
飛行的原理。圖片來源於盧鎮波PPT
不過，許多昆蟲的飛行並不遵循此定理，它們依賴的是第二種高升力機制：通過快速拍打、甩開翅膀，在上方產生非常強的非定常升力，這種非定常升力能夠支撐比第一種升力更大重量的飛行。像我們討厭的蚊子，就是採用這種機制來實現高效飛行。我們在研製撲翼飛行器時，也可以借鑒這種機制，實現非常高效的飛行。
此外，大部分昆蟲還有另外一個特點，昆蟲拍打時翅膀上能形成不脫落的附着渦，這些不脫落渦的相互耦合作用可顯著提升渦升力。有了這種第二升力機制，“一頭會飛的豬”在理論上是可以實現的。目前，許多科學家正在探索這種機制，以期最終讓人類能夠實現飛行夢想。
低空飛行器的誕生
與低空經濟的未來
從對自然飛行的模仿和升力原理的探索出發，人類踏上了飛行器研發的漫長征程：
飛行器的發展歷程。圖片來源於盧鎮波PPT
進入 2000 年，隨着電子技術和自主控制技術的不斷發展，無人駕駛飛行器逐漸進入了人們的視野。
2020 年前後，人們逐漸意識到無人機技術還能應用於一個極具潛力的領域——城市間的交通。比如，現在由於地面交通擁擠，從廣州到深圳需要花費 2 個小時。如果採用載人飛行器，就能大幅縮減這一時間。然而，傳統的直升機成本過高。未來低空飛行器的設計，有望填補這一領域的空白，實現載人、載貨以及多場景的融合應用，進而催生未來的低空經濟形態。
目前，低空飛行器主要分為四類：
一是大家熟悉的直升機，它依靠旋翼提供升力和推進力，是一種垂直起降航空器。
二是無人機，通過遙控或自主飛行來實現飛行，應用範圍非常廣泛。
三是電力驅動、垂直起降，結合了直升機多旋翼的靈活性與固定翼的效率優勢的電動垂直起降飛行器（eVTOL）。
四是未來可能發展的撲翼飛行器。
在眾多低空飛行器中，電動垂直起降（eVTOL）飛行器因其高度契合城市需求的特性，被認為是城市短途出行的未來。它的優勢包括噪聲低、成本低、更環保、易於維護，且配套設施簡單便捷。目前，政府也正積極推動其發展。
圖片來源於盧鎮波PPT
介紹完低空飛行器的一系列發展以及對應的最新技術，我們再回過頭來看低空經濟是什麼。
低空經濟可以拆解為兩個關鍵詞，一是低空技術，二是經濟活動，因為只有實現經濟增長才能促進低空發展。因此，我們將“低空經濟”定義為以低空無人機和有人機為依託，以技術為基礎，在經濟層面以載人、運貨及特殊作業為主要目標，涵蓋飛行、製造、維護和服務等環節的綜合性產業鏈。
具體而言，它囊括了低空飛行器的製造、低空飛行運營、低空保障服務以及綜合配套服務等板塊。這一產業輻射範圍廣泛，產業鏈條綿長，且具有極強的成長潛力，未來有望帶動眾多相關產業的持續蓬勃發展。
低空經濟在國內外的發展主要有以下幾個階段：
國外在 2006 年以前有一些早期的探索，2006 年至 2020 年進入規範發展階段，這一階段國外發展速度較快，並有相關應用。2021 年至今，國外處於普及推廣相關應用的階段。
國內自 2021 年開始發力，當年低空經濟就被寫入國家規劃。到去年年底，國家發改委正式成立低空經濟發展司，規範程度及引領程度都快於國外。目前，國內一系列立法、試行和研製工作都在穩步推進。未來，中國低空經濟有望與國際並跑，甚至實現超越。
國內外的低空經濟發展歷程。圖片來源於盧鎮波PPT
在應用層面，低空經濟覆蓋了通用航空、載人載貨等廣泛領域，具體場景包括城市空中出租車、短途運輸、機場接駁班車以及城際交通（比如廣深、深珠航線）。未來，低空經濟不僅能極大推動經濟發展，還能提供像應急救援這樣的重要公共服務，並且在國防事業中具有軍民兩用價值。
需要注意的是，低空經濟有一些特殊的地方，因為產業和政府對航空器的要求極為嚴格，低空經濟飛行器需獲得三證：TC（型號合格證）、PC（生產許可證）和 AC（單機適航證），以及最後的 OC（運營許可證），這些證件旨在確保飛行器能夠安全地服務於經濟。此外，低空經濟還有空域要求，目前，低空經濟主要針對的是 300 米以下的空域。
據市場預測，到 2040 年，全球低空經濟的市場規模有望達到萬億美元。關於中國的低空經濟發展進程，過去五年，相關企業已持續對 eVTOL 進行研發、測試和驗證。未來五年，將開展有人載客型 eVTOL 的商業化工作。2030 年之後，有望實現無人駕駛和 eVTOL 飛行。
策劃製作
演講人丨盧鎮波 中山大學航空航天學院教授
責編丨楊雅萍 金禹奮
審校丨徐來、林林
