2025 年 6 月 6 日火星策略，中山大学航空航天学院教授卢镇波在 2025 科普中国说广东场“低空启航 太空互联”带来演讲《低空经济与低空飞行器》，分享关于“低空经济”的发展现状与未来。
2024 年全国两会，“低空经济”首次被写进了 2024 政府工作报告，凸显了低空经济在国家经济发展中的重要地位。
那么，到底什么是低空经济？与低空经济密切相关的“低空飞行器”又是什么？中山大学航空航天学院教授卢镇波的演讲《低空经济与低空飞行器》，也许能给你参考。
以下是卢镇波的演讲节选：
如何实现飞行？
来自大自然的启迪
在介绍低空飞行器之前，我们不妨先从“人类的飞行梦”说起。
人类很早就有“飞”的渴望，也做了很多尝试。但究竟怎么才能实现飞翔呢？自然界的飞行生物给了人类很多启迪。
第一类是昆虫。以蜻蜓为例，它们通过快速扑动翅膀，实现了高效、机动、灵活的飞行，机动性甚至超过了许多鸟类。但要完全模仿蜻蜓的扑动飞行，对人类来说难度极大。不过，我们可以借鉴它的原理来制造人造飞行器。
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其次是种类繁多的鸟类，如鸽子、鹰、蜂鸟、海鸥、信天翁。它们的飞行速度极快，飞行效率高，续航能力强。尽管现代飞机并非通过扑动翅膀来飞行，但鸟类翅膀的形状和结构为飞机的设计提供了重要的参考依据，最终帮助人类实现了在空中飞翔的梦想。
第三种是蝙蝠。别看它身躯圆胖，但凭借两只翅膀，能够进行高效的飞行，且翅膀的灵活性在所有飞行生物中堪称最强。
最后，是地球上曾经出现过的体型最大的飞行生物——翼龙。它们主要依靠滑翔飞行，展开巨大的翅膀，在空中滑翔。人类受到这种滑翔能力的启发，设计出了滑翔机。甚至在一些科幻片中，人们从一栋高楼滑翔到另一栋高楼的场景，也与这种滑翔能力有关。
以上就是自然界中的四类飞行生物，它们各具特色，为人类实现飞翔梦想提供了宝贵的借鉴和启示。
飞行背后的力学原理
库塔—茹科夫斯基定理
想要理解飞行的奥秘，还离不开一个重要的科学原理——“库塔—茹柯夫斯基定理”。
无论是鸟类还是飞机，它们之所以能够实现飞行，关键在于必须存在环量。
环量这个概念可能稍显复杂，简单来说，它是指流体沿着一个围绕机翼（或飞翼）的闭合路径时的整体旋转（或循环）强度。正是由于环量的存在，飞行才得以实现。
飞行开始时，必须满足库塔条件，即上下表面的气流必须平滑汇集在翅膀后缘，然后离开。在气流离开时，会产生一个难以被观察到的启动涡，当启动涡产生后，由于环量守恒定理，在机翼周围会产生一个附着涡。正是这个附着涡的存在，使得机翼表面存在环量，进而产生向上的力，也就是升力。这个升力与飞行速度、流动速度以及环量成正比，正是有了这个升力，飞机才能够飞起来，这便是现有所有飞机的飞行原理。
飞行的原理。图片来源于卢镇波PPT
不过，许多昆虫的飞行并不遵循此定理，它们依赖的是第二种高升力机制：通过快速拍打、甩开翅膀，在上方产生非常强的非定常升力，这种非定常升力能够支撑比第一种升力更大重量的飞行。像我们讨厌的蚊子，就是采用这种机制来实现高效飞行。我们在研制扑翼飞行器时，也可以借鉴这种机制，实现非常高效的飞行。
此外，大部分昆虫还有另外一个特点，昆虫拍打时翅膀上能形成不脱落的附着涡，这些不脱落涡的相互耦合作用可显著提升涡升力。有了这种第二升力机制，“一头会飞的猪”在理论上是可以实现的。目前，许多科学家正在探索这种机制，以期最终让人类能够实现飞行梦想。
低空飞行器的诞生
与低空经济的未来
从对自然飞行的模仿和升力原理的探索出发，人类踏上了飞行器研发的漫长征程：
飞行器的发展历程。图片来源于卢镇波PPT
进入 2000 年，随着电子技术和自主控制技术的不断发展，无人驾驶飞行器逐渐进入了人们的视野。
2020 年前后，人们逐渐意识到无人机技术还能应用于一个极具潜力的领域——城市间的交通。比如，现在由于地面交通拥挤，从广州到深圳需要花费 2 个小时。如果采用载人飞行器，就能大幅缩减这一时间。然而，传统的直升机成本过高。未来低空飞行器的设计，有望填补这一领域的空白，实现载人、载货以及多场景的融合应用，进而催生未来的低空经济形态。
目前，低空飞行器主要分为四类：
一是大家熟悉的直升机，它依靠旋翼提供升力和推进力，是一种垂直起降航空器。
二是无人机，通过遥控或自主飞行来实现飞行，应用范围非常广泛。
三是电力驱动、垂直起降，结合了直升机多旋翼的灵活性与固定翼的效率优势的电动垂直起降飞行器（eVTOL）。
四是未来可能发展的扑翼飞行器。
在众多低空飞行器中，电动垂直起降（eVTOL）飞行器因其高度契合城市需求的特性，被认为是城市短途出行的未来。它的优势包括噪声低、成本低、更环保、易于维护，且配套设施简单便捷。目前，政府也正积极推动其发展。
图片来源于卢镇波PPT
介绍完低空飞行器的一系列发展以及对应的最新技术，我们再回过头来看低空经济是什么。
低空经济可以拆解为两个关键词，一是低空技术，二是经济活动，因为只有实现经济增长才能促进低空发展。因此，我们将“低空经济”定义为以低空无人机和有人机为依托，以技术为基础，在经济层面以载人、运货及特殊作业为主要目标，涵盖飞行、制造、维护和服务等环节的综合性产业链。
具体而言，它囊括了低空飞行器的制造、低空飞行运营、低空保障服务以及综合配套服务等板块。这一产业辐射范围广泛，产业链条绵长，且具有极强的成长潜力，未来有望带动众多相关产业的持续蓬勃发展。
低空经济在国内外的发展主要有以下几个阶段：
国外在 2006 年以前有一些早期的探索，2006 年至 2020 年进入规范发展阶段，这一阶段国外发展速度较快，并有相关应用。2021 年至今，国外处于普及推广相关应用的阶段。
国内自 2021 年开始发力，当年低空经济就被写入国家规划。到去年年底，国家发改委正式成立低空经济发展司，规范程度及引领程度都快于国外。目前，国内一系列立法、试行和研制工作都在稳步推进。未来，中国低空经济有望与国际并跑，甚至实现超越。
国内外的低空经济发展历程。图片来源于卢镇波PPT
在应用层面，低空经济覆盖了通用航空、载人载货等广泛领域，具体场景包括城市空中出租车、短途运输、机场接驳班车以及城际交通（比如广深、深珠航线）。未来，低空经济不仅能极大推动经济发展，还能提供像应急救援这样的重要公共服务，并且在国防事业中具有军民两用价值。
需要注意的是，低空经济有一些特殊的地方，因为产业和政府对航空器的要求极为严格，低空经济飞行器需获得三证：TC（型号合格证）、PC（生产许可证）和 AC（单机适航证），以及最后的 OC（运营许可证），这些证件旨在确保飞行器能够安全地服务于经济。此外，低空经济还有空域要求，目前，低空经济主要针对的是 300 米以下的空域。
据市场预测，到 2040 年，全球低空经济的市场规模有望达到万亿美元。关于中国的低空经济发展进程，过去五年，相关企业已持续对 eVTOL 进行研发、测试和验证。未来五年，将开展有人载客型 eVTOL 的商业化工作。2030 年之后，有望实现无人驾驶和 eVTOL 飞行。
策划制作
演讲人丨卢镇波 中山大学航空航天学院教授
责编丨杨雅萍 金禹奋
审校丨徐来、林林火星策略
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