你看過《回到未來2》嗎?影片里,Marty和Dr. Brown乘坐時光汽車從1985年穿越2015年的未來世界,他們看到了很多先進到不可思議的事物:可穿戴眼鏡、3D電影、懸浮滑板、飛行汽車……在現實中的2015年,影片里的很多技術已經從科幻變為了現實,例如可穿戴眼鏡、3D電影等,對我們來說已經并不陌生。然而提到飛行汽車,相信很多人依然認為它只存在于科幻電影中,當然還出現在很多孩子的美夢里。但是科技進步的速度永遠超出我們的想象,就在2015年2月13日,全球第一輛飛行折疊汽車問世,并擁有合法的行駛及飛行權。God,這是你送給全人類的情人節禮物嗎?
夢想的火花
1917 年,飛行汽車之父格·寇蒂斯第一次向人們展示了飛行汽車這種新型交通工具。他的鋁制Autoplane 夸張地裝有三只翼展達12.2米的機翼。汽車發動機驅動車尾的四葉片螺旋推進器。Autoplane 從未真正飛上天空,但是它實現了一些短距離的飛行式跳躍。
1924年7月,著名的飛行員、賽車手和汽車設計師Rickenbacker曾經在《科技新時代》(Popular Science)上撰文,首次向世界描述飛行汽車,文章標題為“未來20年的飛行汽車”。
20世紀40年代。當汽車、航空技術有了相當大的發展,美國汽車大王、汽車工程師與企業家、世界最大的汽車企業之一福特汽車公司創辦人享利·福特因此大膽地預言:“飛行汽車遲早會出現。”雖然這個預言從出現到成為現實間隔的時間只有短短幾十年,無法與堪比神靈的瑪雅人的預言相比,但我們依然要向這位“為世界裝上輪子的人”致敬。
從科幻走向現實
從飛行汽車的形態上來看,可以將其發展歷程直觀地分為兩個階段,以90年代為分水嶺。在此之前,或許是因為思維定式的原因,人們研究設計的飛行汽車其車翼多是固定的,長度比車身要寬數倍,在公路上行駛或起降時,不僅會影響正常的交通秩序,而且車翼也要受到路旁障礙物的限制。這直接導致了飛行汽車只能受困于實驗場地,無法走入商用。其代表是一位名叫莫爾·泰勒的美國人。他經過不懈的努力。在1986年,終于將現代汽車與航空技術珠聯璧合出一種既能地上跑,又能空中飛的飛行汽車,并獲得政府有關部門簽發的飛行許可證。但因為車翼的原因,其首創的飛行汽車只能成為試驗場上的樣車。
總結經驗教訓,為使飛行汽車真正實現實用化,90年代之后的一些專家沖破泰勒的設計模式,致力于折疊式飛行汽車的研制。首創這一技術的是美國加利福尼亞空中客車技術,設計和發展公司的工程師肯尼思·韋尼克,他研制出車翼螺旋槳葉可折疊的飛行汽車。將車翼折疊在車身上,就能像汽車一樣在公路上行駛;展開車翼后,即可升空飛行;停放時,將車翼和螺旋槳葉折疊起來,只占一輛家用小汽車的位置。此舉為飛行汽車走出試驗場開啟了大門。
沖上云霄
讓我們來看一看歷史上那些或曇花一現或令人驚艷的飛行汽車,這些飛行汽車的出現在飛行汽車發展史上具有里程碑意義。
Autoplane
1917 年,飛行汽車之父格·寇蒂斯第一次向人們展示了飛行汽車這種新型交通工具。他的鋁制 Autoplane 夸張地裝有三只翼展達12.2米的機翼。汽車發動機驅動車尾的四葉片螺旋推進器。 Autoplane 從未真正飛上天空,但是它實現了一些短距離的飛行式跳躍。
Arrowbile
由沃爾多·沃特曼于1937年設計成功的 Arrowbile 是斯圖勒貝克 (Studebaker) 汽車加飛行裝置的產物。 與 Autoplane 相似,該車尾部也裝有螺旋推進器。 這種三輪汽車由標準的100馬力斯圖勒貝克發動機提供動力。機翼可與車身分離后另行放置。由于缺乏資金,該項目未能繼續進行。
Airphibian
1946年,蒸汽機發明者瓦特的遠親羅伯特·富爾頓設計出 Airphibian。與以往將汽車改裝成飛行工具的設計思路不同,富爾頓嘗試把飛機改造成適宜在路面行駛的交通工具。為此目的,飛機的機翼和機尾部件可拆卸,而螺旋槳可藏在機身內部。僅需五分鐘便能將飛機變成汽車。 Airphibian成為獲得美國民用航空局(聯邦航空局的前身)認定的第一輛飛行汽車。它配有150馬力的6缸發動機,每小時可飛行約193.1公里,路面行駛時速約為80.5公里。雖然富爾頓的設計是成功的,但Airphibian項目最終未能得到可靠投資的眷顧。
ConvAirCar
20 世紀40年代,聯合伏爾梯公司 (Consolidated-Vultee) 研發成功一款配有可拆卸飛行裝置的雙門轎車。ConvAirCar于1947年首次亮相,飛行了一小時,大約3.8升汽油可行駛約72公里距離。遺憾的是其在第三次飛行中墜毀,營銷計劃隨之夭折。
Avrocar
這是第一輛專為軍用設計的飛行汽車,是加拿大和英國軍方合作的產物。飛碟形狀的Avrocar計劃用作輕型空中運輸工具,可向前線空運士兵。
Aerocar
莫爾·泰勒早年即結識羅伯特·富爾頓,受其設計理念啟發設計了可能是迄今最著名且最成功的飛行汽車。Aerocar可流暢地實現陸空行駛的交替進行。泰勒使用玻璃鋼材料作為汽車車身。約3米長的傳動軸連接著發動機和螺旋推動器。其空中飛行時速為193公里,是第二輛也是最后一輛獲得聯邦航空局承認的兼作汽車使用的飛行器。1970年,福特汽車公司甚至考慮生產Aerocar系列飛行汽車,但隨后長達十年的石油危機使那些計劃均告破滅。
AirCar
AirCar在“陸地模式”下有四個座位、四個門和四個車輪,只需數秒就能將巨大的機翼折疊起來;在“空中模式”下,這個柴油動力飛機能以200英里/小時速度(約321公里/小時)巡航在2.5萬英尺(7620米)高空中。
從飛機轉換到汽車狀態,機翼僅僅是向內折疊,后車輪樞軸向前,前車輪樞軸向后。在空中飛行時,銀色的空中汽車由兩個160制動馬力驅動,飛行1000英里(約1609公里)航程需補給燃油。
在AirCar內部有兩個液晶電腦顯示屏可適當顯示空中模式和地面模式的駕駛信息。駕駛者在汽車和飛機模式下可以使用傳統的方向盤進行操控。
X-Hawk
X-Hawk從外觀上看就像一輛領先時代的太空車,具有流線型設計,座艙式駕駛席,兩個風扇從飛行器后部突起。約耶里在很大程度上把X-Hawk和Mule看作是卡車,可以冒著槍林彈雨沖入危險重重的戰斗和恐怖活動地點,運送救援人員和供應物資,緊急疏散瀕臨險境的人。據城市航空公司介紹,同類似大小的直升機一樣,X-Hawk也可垂直起降,時速155英里,最大飛行高度1.2萬英尺,可在空中不間斷飛行兩小時左右。
定于搭載兩名傷員的Mule估計售價150萬美元,而用于救援任務、公用事業或公司高管運輸的民用十座X-Hawk預計售價在350萬美元左右。另外,能搭載12人并裝備有更先進裝置的軍用X-Hawk預計成本在600萬美元。
Transition
2009年3月,世界首輛飛行汽車“飛躍(Transition)”首次試飛成功,這輛由美國麻省Terrafugia公司制造的飛行汽車可以在空中飛行或在陸地上行駛。在路上行駛時,這輛飛行汽車的機翼將收起來,最高時速可達65英里/小時;而在飛行模式時,最高速度可達105英里/小時。這款飛行汽車預計上市時間為2015年,售價27.9萬美元,目前已有超過100位嘗鮮者預定。
Pal-V One
荷蘭公司Pal-V制造的Pal-V One是一座僅能容納兩人的類似三輪摩托車的飛行器,我們姑且也將其成為飛行汽車。這款飛行汽車可以在很短的跑到上實現起降,最高飛行速度可以達到112 英里/小時。在地面時,尾翼、旋翼及推動器都將收起,最高速度僅為28英里/小時。這款車的上市時間也被安排在2015年,售價28.5萬美元。
Samson Switchblade
Samson Switchblade也是一款看似摩托車的三輪飛行汽車。這款車的預售價將大大低于前兩款,僅為8.5萬美元。它包括三種引擎選擇,其中170馬力的鈴木Hayabusa引擎可使這款飛行汽車的最高速度達到200英里/小時。駕駛者需要有摩托車與私人飛行員的執照。但這款車何時面世仍未知。
Moller M400x Skycar
在經過了20年的發展后,保羅穆勒(Paul Moller)的Moller M400x Skycar可能是世界上最有名,也可能是最無名的飛行汽車項目了。這輛飛行汽車采用4個風機用于起飛、飛行和將落。這家公司在2002-2003年數千 萬美元研發進行系列的試飛。不過,這家公司最近宣布將投資更多資金,約4.8億美元與Athena Technologies在中國和美國聯合開發垂直起降飛機(VTOL)。Athena Technologies是一家為無人機供應控制與導航系統的公司。
飛行汽車走進家庭還有多遠
在Vanity Fair的一場峰會上,Tesla和Space X兩家公司的創始人Elon Musk曾公開表示并不看好飛行汽車的家用化,對此,他是這樣評價的:“盡管飛行汽車能在一定程度上提高我們的交通速率,但它有幾大缺點。第一是它會改變我們視野里的天空,天上會到處都是汽車;第二,噪音污染會更加嚴重;第三,人們得防止有什么東西時不時地砸下來。”
可見,人們對飛行汽車能否走入現實還是存在相當大的疑慮的。真正讓飛行汽車普及化、大眾化,我們還面臨著很多挑戰。這些挑戰來自技術方面、法律法規方面、交通管制方面、價格方面等等。
同濟大學機械工程學院常務副院長李理光指出,飛行汽車原則上不會馬上有突破性發展,原因是空中管制和安全的技術層面還有很多問題。飛行汽車作為新興產品,應該安全上有保證、交通管制上有標準、而這些都還需要時間來完善。同濟大學汽車學院車身技術研究所所長高云凱基本同意李理光的說法,他談到,飛行汽車研究很早就有,直升機與汽車技術結合技術上不難,安全和價格也不是問題。而飛行汽車之所以在中國應用還遠,主要是會受到交通法規方面的阻力。
同濟大學發動機節能與排放控制研究所所長倪計民更多的從技術方面講述了目前“飛行汽車”的局限。他指出,動力問題方面,常規的汽油機、柴油機就可以做到。“2005年,德國一公司研制的飛機用柴油機做動力,從柏林到漢堡飛過去的成本比汽車走高速公路的費用還要低,而所使用的發動機功率只有99千瓦。若用汽輪機或燃氣輪機做動力,更沒問題。”倪計民說,因此從動力角度,能讓“汽車飛起來”是沒有問題的。只是在實用性,效率(省油)方面,還有待研究和試驗。
倪計民介紹,至于推動方式,汽車在地面上開動輪子,一般采用機械傳動的方式將動力傳遞到車輪。如果是以柴油機或汽油機做動力,在地面行駛時可以保留原來的傳動模式,在空中飛行時,采用螺旋槳還是其他的方法需要進一步研究。如果以汽輪機做動力,飛行時可以采用飛機的推動模式,而在地面行駛,則不宜直接用燃氣做動力,需要另加傳動系,因車在地面上開動,噴氣驅動會影響其他車輛。從空氣動力學上說,“會飛的汽車”需要類似翅膀的機翼。其次,外形設計要考慮到車體的提升,這種汽車的造型與普通車是不一樣的。
無法阻擋的腳步
雖然飛行汽車距離普及化、大眾化依然有不小的距離,有很多的技術難題需要攻克,相應的法律法規也需要完善,然而這些困難并不能阻擋它前進的腳步。
或許是人們天性里就無法克制對在天空翱翔的向往,或許是都市大眾再也無法忍受出行必堵的惡劣的交通狀況,因此雖然飛行汽車距離實用依然存在很大差距,還是有很多人無視它昂貴的價格,瘋狂搶購。以最快有望于2015年年末上市的Transition為例,其售價約為27.9萬美元,這樣高的價位Terrafugia公司依然拿到了近100架訂單,我能說這個世界太瘋狂嗎?
借助飛行汽車,離開地面,走進天空,在享受在天空翱翔的快感的同時,這一新型交通工具能否真的緩解地面的交通壓力,還是把擁堵帶給我們頭頂的這片藍天,誰也無法給出答案,或許真的只有試過才知道,但如果我們的嘗試失敗了,犧牲藍天白云換來的只是空氣更污染、交通更混亂,那時,這些天空的“侵略者”還會甘心回歸地面嗎?你知,我知,未來知。