飞行汽车的涵道飞行模式其实就是四轴旋翼加上四个圈吗

寂静回声

虽然从外形上看，一些飞行汽车确实采用了四轴涵道旋翼的布局，即四个涵道（圈）内各装有一个旋翼，但这种设计背后涉及复杂的气动、结构与控制技术，远不止“加圈”那么简单。
涵道是螺旋桨外围的环形管道结构，用于包裹螺旋桨，形成涵道风扇。"涵道风扇（Ducted Fan），指在自由螺旋桨的外围设置涵道的一种推进装置。"
根据空气动力学原理，涵道通过约束气流路径，减少桨尖涡流的能量损耗，从而提升推力效率。例如，在悬停状态下，涵道可使螺旋桨的气流更集中地向下喷射，相比开放式旋翼减少约 20% 的能量损失。
传统四轴旋翼的螺旋桨直接暴露在空气中，虽然结构简单、成本低廉，但存在两大缺陷：一是高速旋转时桨尖涡流导致的能量浪费，二是开放式旋翼在复杂环境（如城市低空）中易受气流干扰。
涵道的物理屏障可有效避免螺旋桨与人或物体直接接触，这对城市环境中的载人飞行至关重要。此外，涵道风扇的气流被约束在通道内，减少了对地面杂物的扰动，适用于医院楼顶等敏感区域。
涵道飞行模式常与矢量推力技术结合，实现更灵活的姿态控制。例如，解耦式矢量涵道通过在侧壁开设可调喷气单元，可直接改变推力方向，无需倾转整个涵道结构，从而简化机械复杂度并提升可靠性。这种技术使飞行器能完成前飞、倒飞、侧移等复杂动作，而传统四轴旋翼主要依赖旋翼转速差进行姿态调整，机动性受限。
当前市场上的涵道式 eVTOL 主要分为两类：一类是纯涵道多旋翼，适用于短途城市通勤；另一类是倾转涵道翼，兼顾垂直起降与高速巡航。

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https://jnuaa.nuaa.edu.cn/html/2017/2/201702013.htm
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https://hkxb.buaa.edu.cn/CN/10.7527/S1000-6893.2025.32224
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涵道确实能提升推力、降低噪音并增强安全性，但在固定翼螺旋桨飞机上却很少使用。
涵道螺旋桨在悬停和低速（如 <150km/h）时，通过约束气流路径可提升推力效率约 26%，这使其在垂直起降飞行器（如 eVTOL）中成为主流选择。然而，固定翼飞机的核心优势在于高速巡航（通常> 200km/h），此时开放式螺旋桨的效率反而更高。实验表明，当飞行速度超过 M=0.2（约 128 节）时，开放螺旋桨若配备可变桨距优化，其推进效率可比涵道风扇高出约 5%。这是因为高速气流会削弱涵道对尾流的约束作用，而涵道本身的结构阻力（约占总阻力的 15%-20%）成为主要能耗源。
固定翼飞机需要从低速滑跑过渡到高速巡航，而涵道螺旋桨难以在全速度范围内保持高效。例如，当飞行速度超过 300km/h 时，涵道的环形结构可能从提供推力变为产生净阻力，极端情况下甚至导致总推力下降。相比之下，开放式螺旋桨通过增大直径或采用对转设计，可在高速下维持 75%-80% 的推进效率。
涵道的环形外壳显著增加了系统重量。以 eVTOL 为例，涵道风扇的单位推重比（推力 / 系统重量）约为 4-5，而开放式螺旋桨可达 6-7。这种重量差异在固定翼飞机上尤为敏感，因为固定翼需要更大的机翼面积来产生升力，额外的结构重量会直接压缩有效载荷。
涵道内部的封闭环境导致电机散热效率低下。在高功率运行（如 30kW 级电机）时，涵道风扇的温升可达 120K，远超永磁材料的耐温极限（180℃），需依赖液冷系统，这进一步增加了系统复杂度。而开放式螺旋桨的电机直接暴露在气流中，散热效率提高 50% 以上。
涵道技术更适合于垂直起降、低速飞行和高安全性的场景。