未来战场必有一席之地：美国空军为何关注eVTOL军用化技术？

近年来，eVTOL（电动垂直起降飞行器）技术逐渐走进大众视野，其独特的飞行方式和低碳环保的特性，使得它不仅在城市空中交通（UAM）领域引发热潮，也 在军用市场上引起了各国军队的关注 。

△ 美国基于eVTOL（电动垂直起降飞行器）技术的发展时间轴，以及美国空军（USAF）和NASA在这一领域的参与情况（图源：兰德 ）【图片详细解读见文末附录】

eVTOL飞行器的设计灵感来自于科幻电影中的未来交通工具，凭借其 无需跑道 、 低噪音 和 高灵活性 的特点，越来越被被视为一种具备战略潜力的新型飞行器。

在这一背景下， 美国空军启动了「 敏捷优势（ Agility Prime ） 」项目，尝试将eVTOL技术纳入其作战和后勤体系 。这一举措不仅旨在应对未来可能面临的复杂战场环境，也为美军的后勤运输和灵活部署带来了全新选择。

美军的「敏捷优势」项目与eVTOL的引入

为了探索eVTOL技术在军事中的应用潜力，美国空军在2020年 正式启动了「 敏捷优势 」项目 。该项目的目标是通过与多家eVTOL制造企业的合作，推动商用电动飞行技术的军用化进程。

美军希望通过这一项目，加速「 第三次航空革命 」的到来，为未来的空中机动系统奠定基础。其核心技术领域涵盖了电动与混合动力、自主飞行以及先进材料和制造工艺等。

2023年9月 ，美国eVTOL制造商Joby航空成功将第一架实验性eVTOL飞机提前六个月交付给美国空军。该飞机在爱德华兹空军基地进行了首次部署，旨在展示其在基地内部和短距离运输任务中的应用前景。

Joby航空表示，该机型具备「零排放」和「独立于跑道」的特点，能够显著提高基地内部的交通效率，同时与NASA的合作也将进一步探索这种飞行器如何融入国家空域系统。

该机的交付，标志着eVTOL技术的军用化迈出了关键一步。该机型设计速度可达每小时320公里，最大航程在280至370公里之间，能够在基地内部进行货物运输和人员输送任务。

美国空军研究实验室表示，该机型未来将被用于验证其在物资补给、短途空中运输和战术支援等方面的能力，并与NASA合作，共同研究eVTOL技术在全国空域系统中的应用模式。

Joby航空的成功交付，不仅展示了eVTOL技术的实际应用前景，也为未来的电动飞行器在军事中的广泛部署提供了重要参考。

通过与NASA和其他机构的合作，美军希望借助eVTOL的试验，为未来的新型飞行器发展积累数据和经验，并探索这一技术在更广泛的军事和民用领域的潜力。

△ Joby航空的eVTOL（图源：美国空军 ）

总而言之，「敏捷优势」项目的启动，标志着美军在垂直起降飞行器领域的战略布局发生了重大变化 。该项目不仅通过引入新型电动飞行器来增强空军的机动能力，也为未来可能出现的分散式作战提供了新的技术支持。

值得一提的是，针对eVTOL技术在军事中的潜力，美国 知名智库 兰德公司 也在其最新报告中建议，美国空军应更积极地将eVTOL飞行器纳入其装备体系。

兰德公司认为，eVTOL技术可以有效提升美军在基地内部运输、短距离后勤支援和隐蔽作战方面的能力。特别是在面临未来高强度对抗环境的背景下， eVTOL飞行器凭借其灵活性和低噪音特性，可以减少敌方侦察和打击的威胁，进一步提高作战部队的生存能力。

此外，兰德公司还指出，电动垂直起降飞行器不仅能够支持「绿色军队」发展目标，减少碳排放，同时其技术成熟度和成本相对较低，能够通过与商用技术的融合，迅速实现大规模部署。

这一观点与美军正在推进的「绿色发展」和「敏捷作战」战略高度契合，显示出eVTOL飞行器在未来军事中的多重价值。

eVTOL的独特军事价值与展望

eVTOL飞行器虽然起初设计的主要用途是城市空中交通，但其技术特性也为军事应用提供了不少潜力。低噪音、灵活性和环保特性，使其能够在特定的军事场景中发挥独特作用。

eVTOL的低噪音特性为隐蔽性作战提供了新的可能性。相比传统的军用直升机和倾转旋翼机，eVTOL的电动系统运行时的噪音水平更低 ，这使得它在特种作战或侦察任务中更难被敌方发现。

△ eVTOL噪音水平图示（图源：Joby航空 ）

此外，eVTOL的零排放特性契合了美军的「绿色军队」发展目标，减少了对传统燃料的依赖，有助于提高部队在复杂或后勤受限环境中的作战灵活性。

其次，eVTOL无需跑道的垂直起降能力使其成为分散基地和小型前沿基地的理想选择。 随着现代军事冲突向分散化作战模式转变，美国空军需要具备快速部署和灵活反应的能力，而eVTOL正是应对此类需求的理想工具。

兰德公司的报告也指出，eVTOL飞行器可以在大型军事基地内部代替地面车辆，用于安全部队的运输任务，从而提高基地的整体运营效率。

另外，此前有些朋友拿eVTOL和传统倾转旋翼机进行对比，笔者认为这样的对比意义不大，毕竟eVTOL即便发展军用型号，和这些正儿八经的大家伙， 也只是互补，而不会取代 。

相比于大型的军用垂直起降飞行器（如CV-22「鱼鹰」倾转旋翼机和贝尔V-280「勇士」倾转旋翼机），eVTOL当然有一些显著的差距—— 载重能力和航程 是eVTOL最大的局限。

传统的军用倾转旋翼机如CV-22「鱼鹰」可以承载数吨的重量并飞行超过1000公里，而大多数eVTOL飞行器的载重能力通常限制在500至1000公斤之间，航程大约在280至370公里。

所以，从这方面来说，对于需要运输重型装备和进行远距离部署的作战任务来说，eVTOL无法取代更成熟的军用直升机或倾转旋翼机。

△ 在50海里（nmi）距离内，不同飞行器在运输乘客过程中每名乘客的单位运输成本与总运输人数之间的关系（图源：兰德公司 ）【图片详细说明见附录】

此外，在抗干扰和适应性方面，eVTOL还需要更多的技术改进。军用飞行器通常需要在复杂的电磁干扰和恶劣的气候条件下运行，而eVTOL作为新兴技术，在这方面的适应能力还有待验证和提升。

相比之下，CV-22和V-280等军用飞机在长期的使用中积累了丰富的实战经验，可靠性和抗干扰能力得到了充分证明。

在未来的发展中， eVTOL军用化的技术突破方向 主要集中在以下几个方面：

1. 首先是电池技术的进步。随着固态电池 和新型储能材料 的研发推进，eVTOL的航程和载重能力有望逐步提高，从而满足更高强度的军事任务需求。

2. 其次是混合动力系统的引入。一些eVTOL公司正在探索将电动驱动与燃油驱动相结合的混合动力方案，这将使eVTOL在提高航程和载重的同时，保持较低的运营成本和灵活的部署能力。

3. 此外，材料科学 和自适应飞行控制系统 的发展，也有助于提高eVTOL的可靠性和适应性，使其能够在更复杂的战场环境中执行任务。

除了上述方面之外，eVTOL的军事化应用仍 面临一些挑战 ，如自主飞行技术在战场环境中的安全性问题、恶劣环境下的可靠性测试，以及与现有作战体系的兼容性等。这些挑战需要在未来的研发和实验中逐步克服。

小结：eVTOL的军事化新机遇与大国竞争

总体而言，eVTOL技术的引入为美国空军提供了一种低噪音、高灵活性且环保的新型作战工具，特别适用于分散作战、隐蔽行动和基地内运输等任务 。

虽然目前eVTOL在载重和航程方面仍有限，但随着电池技术、混合动力方案和材料科学的进步，其军事潜力将进一步释放。

△ 【国产】时的科技E20复合式eVTOL（图源：时的科技 ）

「敏捷优势」项目的设立，标志着美军在应对未来战场挑战时，正加速从传统作战向灵活、分散和环保作战的转型。这不仅是技术革新，更是对未来战争模式的前瞻性布局。

在 大国竞争 愈发激烈的背景下，eVTOL技术的应用将重新定义军事竞争的焦点，成为新兴技术博弈中的重要一环，不仅对现有战术能实现良好的补充或者辅助，更是对于新型战术的开发和部署有独特价值，值得 大国 持续关注。

附录

兰德公司报告中的图片1展示了美国基于eVTOL（电动垂直起降飞行器）技术的发展时间轴，以及美国空军（USAF）和NASA在这一领域的参与情况。图片主要涵盖了从2009年到2023年间与eVTOL技术相关的关键事件。

图片以年度为单位，分为不同阶段，标注了自2009年起美国空军和NASA在eVTOL技术的推进和参与过程中发生的重要事件。

1. 2009年 - 「Puffin」 eVTOL概念的开发

1. 由NASA的工程师开发了「Puffin」 eVTOL概念，奠定了美国在eVTOL技术研究上的基础。

2. 2017年 - AFWERX成立

1. 2017年，AFWERX（美军创新部门）成立，开始与eVTOL行业合作，表明军方对eVTOL技术的兴趣逐渐增加。

3. 2019年 - USAF公开对eVTOL表现出兴趣

1. 2019年，AFSOC（美国空军特种作战司令部）建议将eVTOL用于分布式作战。同年，AFWERX公开表达了对eVTOL技术的兴趣，并发布了相关的请求信息（RFI）。

4. 2020年 - 进入AFWERX的ICO（创新资本）阶段

1. AFWERX在2020年发布了ICO（创新资本）文件，并与美国空军研究实验室（AFRL）合作。2020年下半年，AFWERX举办了一系列虚拟活动，并发布了「敏捷优势」（Agility Prime）项目的相关计划。eVTOL行业如Joby和Beta公司，进入了ICO阶段的第三阶段。

5. 2021年 - eVTOL技术的进一步发展

1. 这一年标志着eVTOL技术在美国空军中的第一次实际应用试验。Joby成为第一个获得空军适航认证的eVTOL公司，并且在年内，Lift公司也获得了相同的认证。同时，Joby和Beta等公司启动了空军的eVTOL系统运输计划。

6. 2022年 - eVTOL技术的扩大使用

1. 2022年，Kitty Hawk成功完成了首个远程飞行任务，并在同年举行了新的竞争测试。美军继续扩大对eVTOL技术的应用，并在飞行训练和操作方面投入了更多资源。

7. 2023年 - eVTOL的全面生产和认证

1. 到2023年，预计eVTOL技术将全面投入生产，美国空军和FAA（联邦航空管理局）对eVTOL认证的审查方式也做出了调整。

这张时间轴图表明，美国空军与NASA积极推动eVTOL技术的发展，并通过多个项目、活动和实验来加速其军用和民用化进程 。图片重点突出了「敏捷优势」项目的设立与推进，以及多个eVTOL公司在适航认证和运营中所取得的里程碑式进展。整个时间轴展示了从概念到实际应用的全方位发展过程。

兰德报告也绘制了在50海里（nmi）距离内，不同飞行器在运输乘客过程中每名乘客的单位运输成本与总运输人数之间的关系曲线。具体来说，兰德将不同类型的飞行器和车辆的乘客运输成本进行了对比，并说明了当需要运输不同数量的乘客时，各飞行器的相对经济性。

图表的横轴和纵轴

图例和曲线

图表中包含了不同类型飞行器的曲线，图例部分详细标明了这些飞行器的类型和所需的飞行器数量（fleet size）。这些曲线展示了不同飞行器在运输不同人数时的成本变化。主要包括：

主要发现和结论

1. 单位成本随总乘客数量增加而降低 ：几乎所有的飞行器在总乘客数量增加时，单位乘客运输成本呈现下降趋势。这表明在更高的运输需求下，运输工具的单位成本得到摊薄。

2. C-130J-30运输机在大量乘客运输中具有成本优势 ：C-130J-30的曲线在总乘客数量较高的情况下保持最低的单位成本，表明其适合大规模的乘客运输任务。

3. eVTOL在中等乘客数量的成本表现 ：eVTOL的曲线（红色虚线）显示，在乘客数量较低时，eVTOL的单位成本较高，但在中等乘客数量情况下，成本逐渐接近传统直升机。这表明，eVTOL在某些中等运输任务中可能是一个可行的选择。

4. 直升机的运输成本差异显著 ：不同型号的直升机在不同运输人数条件下表现差异显著。例如，MD 500E 和 R66在低人数时的单位成本较高，但在乘客数量增加时其单位成本逐渐下降。

兰德报告通过图片通过对比展示了不同飞行器在相同运输距离下（50海里）对单位乘客运输成本的影响。整体来看，C-130J-30适合大规模的低成本运输，而 eVTOL在中等乘客数量情况下逐渐显示出竞争力 。不同的运输工具在各自的任务需求下有不同的成本效益表现，这对于选择适合的飞行器进行特定运输任务提供了依据。