趙洋

飛車(chē)上天

從科幻動(dòng)畫(huà)片《杰森一家》到科幻電影《回到未來(lái)》，數(shù)十年來(lái)，飛行汽車(chē)一直都是科幻作品中的重要道具?，F(xiàn)在，這個(gè)夢(mèng)想正逐漸接近現(xiàn)實(shí)，一種裝配有折疊翼的汽車(chē)已經(jīng)成功飛上天空。這種車(chē)輛既可以像飛機(jī)一樣翱翔，也可以變形為道路上行駛的汽車(chē)。它可以在加油站添加普通汽油，閑置時(shí)可以折疊停入車(chē)庫(kù)中。

2015年2月，美國(guó)一家名為T(mén)errafugia的公司宣布成功打造出了一輛飛行汽車(chē)，該車(chē)擁有一對(duì)可折疊的機(jī)翼，可容納多人乘坐。不過(guò)，駕駛者需要同時(shí)具備飛行和駕駛執(zhí)照。

Terrafugia成立于2006年，是由麻省理工學(xué)院的幾位畢業(yè)生組建的飛行汽車(chē)制造公司。Terrafugia是拉丁語(yǔ)，有“逃離地面”之意?！白冃握摺笔荰errafugia研發(fā)的第一款產(chǎn)品，外形以白色和藍(lán)色為主色調(diào)。它是轎車(chē)與私人飛機(jī)的典型融合：兩排座設(shè)計(jì)，有四個(gè)車(chē)輪，以及一對(duì)可折疊的機(jī)翼。當(dāng)它在地上行駛時(shí)，速度為110公里/小時(shí)；當(dāng)它飛行時(shí)，巡航速度為160公里/小時(shí)。兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換可以在1分鐘之內(nèi)完成。

“變形者”畢竟也算一架飛機(jī)，沒(méi)有飛行執(zhí)照怎么辦？別擔(dān)心，只要通過(guò)20小時(shí)的培訓(xùn)，你就能駕馭它。如果是專(zhuān)業(yè)飛行員，接受5小時(shí)以?xún)?nèi)的培訓(xùn)就能摸透它的操作方式。

飛行汽車(chē)能覆蓋機(jī)場(chǎng)到目的地的“最后一公里”路程，讓人們不必再提著笨重的行李攔出租車(chē)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)希望擴(kuò)展飛機(jī)的定義，在他們看來(lái)，“變形者”不是一輛可以飛的汽車(chē)，而是一架可以跑的飛機(jī)。與單一功能的飛機(jī)相比，飛行汽車(chē)其實(shí)是一種優(yōu)化產(chǎn)品。在地面上，“變形者”可以停放在路邊或車(chē)庫(kù)里，而且使用的是普通加油站出售的無(wú)鉛汽油，價(jià)格比航空燃油低廉得多。對(duì)于需要頻繁短途出差的人來(lái)說(shuō)，“變形者”也是個(gè)不錯(cuò)的選擇，雖然近28萬(wàn)美元的售價(jià)令大多數(shù)人望而卻步。目前，“變形者”已預(yù)售出一百架，有望在2016年第二季度交付使用。

在安全方面，Terrafugia公司十分謹(jǐn)慎，為“變形者”配備了降落傘系統(tǒng)。目前，該團(tuán)隊(duì)正在完善“變形者”第三代原型機(jī)，它已經(jīng)獲得美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局的機(jī)動(dòng)車(chē)輛安全標(biāo)準(zhǔn)許可證，并被美國(guó)聯(lián)邦航空管理局認(rèn)證為輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)。

不同的飛法

科幻電影給我們描繪了飛行汽車(chē)的基本樣貌。在《全面回憶》（2013版）中，出場(chǎng)的飛車(chē)必須沿著道路飛行，一離開(kāi)道路就要拋錨。而在《第五元素》和《星球大戰(zhàn)》中亮相的飛車(chē)則不必拘泥于軌道，可以像氣墊船、直升機(jī)一樣在任意表面上飛行。

要給飛行汽車(chē)下個(gè)定義的話，它就是一種既能在地面行駛，又能在天空飛行的交通工具?！度婊貞洝防锬欠N沿軌道開(kāi)行的飛車(chē)，有個(gè)學(xué)名叫“磁懸浮飛車(chē)”；《第五元素》和《星球大戰(zhàn)》中那種可以在任意表面上飛行的，才叫“飛行汽車(chē)”——飛行汽車(chē)有像飛機(jī)一樣帶有機(jī)翼和尾翼的，也有像直升機(jī)一樣沒(méi)有機(jī)翼僅靠旋翼提供升力的；既有采用螺旋槳推進(jìn)的，也有使用噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)的。

磁懸浮飛車(chē)

磁懸浮飛車(chē)是一種尚處于研究階段的新型交通工具，它利用磁懸浮技術(shù)將車(chē)體懸浮在磁性道路上，并保證車(chē)體和路面之間沒(méi)有接觸，用螺旋槳或噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)飛車(chē)沿著道路運(yùn)動(dòng)。由于車(chē)體和道路之間沒(méi)有接觸摩擦，空氣阻力是其運(yùn)行所受到的唯一外部阻力，因此飛車(chē)具有了高速運(yùn)行的可能性，同時(shí)也避免了摩擦帶來(lái)的功率損耗。但磁懸浮飛車(chē)的弱點(diǎn)也是明顯的：完全依賴(lài)磁性道路，在沒(méi)有鋪設(shè)磁性道路的地方便寸步難行，其適應(yīng)性還沒(méi)有輪式汽車(chē)強(qiáng)。另外，磁懸浮飛車(chē)的開(kāi)行速度太快，駕駛者面對(duì)危險(xiǎn)時(shí)很難及時(shí)作出反應(yīng)。目前，商業(yè)運(yùn)營(yíng)的磁懸浮列車(chē)的速度可以達(dá)到每小時(shí)430公里，未來(lái)磁懸浮飛車(chē)的速度也可以與之媲美，這比常規(guī)輪式汽車(chē)快多了。磁懸浮飛車(chē)只能靠電腦控制的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)作出躲避障礙、超車(chē)、并線等動(dòng)作，相比之下，從飛機(jī)演變而來(lái)的飛行汽車(chē)能帶給乘客更大的自由度。

旋翼飛行汽車(chē)

美國(guó)的一款名為“天空巡航者”的概念型飛行汽車(chē)，集飛機(jī)、汽車(chē)和四軸旋翼飛行器的功能于一身，可像直升機(jī)一樣垂直起降。這款飛行器克服了飛行汽車(chē)面臨的一個(gè)最大問(wèn)題，即起飛和降落需要較長(zhǎng)的跑道?！疤炜昭埠秸摺毖b有4個(gè)主旋翼，無(wú)需跑道便可垂直起飛，升空后切換到正常飛機(jī)模式。

“天空巡航者”機(jī)身長(zhǎng)8.4米，翼展9.5米。在地面上，它收起機(jī)翼，利用安裝在車(chē)輪中的電動(dòng)機(jī)行駛，地面速度可達(dá)到每小時(shí)112公里。水平飛行時(shí)，它使用尾部的兩臺(tái)150馬力的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。四個(gè)彈簧刀型旋翼賦予“天空巡航者”垂直起降性能，能夠在保持常規(guī)飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)，在面積較小的區(qū)域盤(pán)旋和降落。

其實(shí)，第一次嘗試垂直起飛的飛行器并非直升機(jī)，而是四旋翼飛機(jī)，那還是20世紀(jì)20年代的事。不過(guò)，早期的四旋翼飛機(jī)也有自己的問(wèn)題，那就是沒(méi)有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來(lái)對(duì)飛機(jī)進(jìn)行控制，飛行員必須持續(xù)不斷地調(diào)整四個(gè)螺旋槳的升力大小，這樣一來(lái)，他們就沒(méi)有精力控制飛行了。好在現(xiàn)在出現(xiàn)了高性能的飛行計(jì)算機(jī)，它們能夠自動(dòng)管理多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)及飛機(jī)姿態(tài)。按一下按鈕，飛機(jī)起飛；往左推桿，飛機(jī)就朝左飛行。如此一來(lái)，飛行員不僅不需要擔(dān)心校準(zhǔn)問(wèn)題，還能很好地控制飛機(jī)的飛行。

折疊翼飛行汽車(chē)

前面提到的“變形者”被譽(yù)為“世界上第一臺(tái)真正的飛行汽車(chē)”，它于2009年3月10日成功首飛。當(dāng)時(shí)飛行了37秒，飛行900多米后著陸。

該車(chē)采用一臺(tái)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。切換到飛行模式時(shí)，用軸驅(qū)動(dòng)推進(jìn)式螺旋槳；處于汽車(chē)模式時(shí)，通過(guò)無(wú)級(jí)變速器驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前輪。機(jī)體采用碳纖維復(fù)合材料，機(jī)翼鉸鏈和懸掛接頭采用鋁部件。駕駛艙沿用轎車(chē)駕駛室的設(shè)計(jì)，以便于家庭用戶(hù)快速掌握駕駛技巧。

這款飛行汽車(chē)的最大特點(diǎn)是兩側(cè)機(jī)翼可伸縮。使用飛行模式時(shí)，駕駛員只需按下模式轉(zhuǎn)換按鈕，機(jī)翼便會(huì)自動(dòng)展開(kāi)，前輪驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)短距離滑跑后便可升空；著陸時(shí)，駕駛員同樣按下模式轉(zhuǎn)換按鈕，機(jī)翼就會(huì)自動(dòng)從根部和中間向機(jī)身后方折疊收起，發(fā)動(dòng)機(jī)也自動(dòng)轉(zhuǎn)換成前驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)，飛機(jī)變成四輪汽車(chē)。為防止意外，在飛機(jī)沒(méi)有完全著地前，即使駕駛員按下飛機(jī)模式轉(zhuǎn)換為汽車(chē)模式的按鈕后，內(nèi)部鎖定機(jī)構(gòu)也會(huì)自行防止機(jī)翼折疊。只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)完全轉(zhuǎn)變?yōu)槠?chē)模式和機(jī)輪完全承載了飛行汽車(chē)的全部重量后，機(jī)翼才會(huì)開(kāi)始折疊。同樣，從汽車(chē)模式轉(zhuǎn)換為飛機(jī)模式時(shí)，飛行員輸入個(gè)人識(shí)別碼后機(jī)翼才會(huì)展開(kāi)，機(jī)翼展開(kāi)后還要進(jìn)行一段慢滑行檢查，確認(rèn)無(wú)故障后才能進(jìn)入起飛滑跑程序。

“變形者”飛行汽車(chē)采用標(biāo)準(zhǔn)飛行操縱系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)汽車(chē)駕駛系統(tǒng)，且兩套系統(tǒng)完全獨(dú)立，駕駛艙的雙屏顯示器通過(guò)模式轉(zhuǎn)換按鈕自動(dòng)切換為飛行顯示器或汽車(chē)儀表。它配有全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等高端科技裝備，駕駛操作很簡(jiǎn)單。

飛行汽車(chē)簡(jiǎn)史

飛行汽車(chē)本質(zhì)上是飛機(jī)和汽車(chē)的雜交體，因此，最早的飛行汽車(chē)研發(fā)者也都是飛行先驅(qū)者。美國(guó)航空先驅(qū)格倫·寇蒂斯是最早投入飛行汽車(chē)研究的人。他將一架三翼飛機(jī)改裝成既能在地上跑又能在天上飛的怪家伙。該車(chē)安裝有兩套駕駛系統(tǒng)，分別供空中飛行和地面駕駛使用，后排座還可乘坐二人。1917年2月，該車(chē)在紐約舉辦的全美航空展覽會(huì)上展出，轟動(dòng)一時(shí)。遺憾的是，該車(chē)在試飛中表現(xiàn)不佳，只飛行了很短時(shí)間。此后很長(zhǎng)時(shí)間，飛行汽車(chē)都無(wú)人問(wèn)津。

20世紀(jì)30年代中期，美國(guó)有人取得了飛行汽車(chē)的發(fā)明專(zhuān)利，但只有少數(shù)幾種獲得了美國(guó)民用航空器的型號(hào)證書(shū)，投入批量生產(chǎn)的就更少了。

第二次世界大戰(zhàn)之后，汽車(chē)工業(yè)和航空工業(yè)均進(jìn)入蓬勃發(fā)展階段，飛行汽車(chē)的概念開(kāi)始復(fù)蘇。1946年，羅伯特·富爾頓成功設(shè)計(jì)制造出飛行汽車(chē)并首飛成功，1950年獲得聯(lián)邦航空管理局頒發(fā)的型號(hào)合格證書(shū)。這輛飛行汽車(chē)在機(jī)場(chǎng)著陸后，可將螺旋槳、機(jī)翼、后機(jī)身及尾翼等拆卸下來(lái)保存在機(jī)場(chǎng)，剩余的汽車(chē)部分可直接開(kāi)進(jìn)城去。富爾頓曾與妻子駕駛飛行汽車(chē)從康涅狄格州飛到紐約機(jī)場(chǎng)，著陸后，又駕駛汽車(chē)部分到百老匯去音樂(lè)廳聽(tīng)音樂(lè)。富爾頓共制造和操縱過(guò)兩輛飛行汽車(chē)。

在為數(shù)眾多的飛行汽車(chē)發(fā)明家中，莫爾頓·泰勒是一位佼佼者。20世紀(jì)40年代末，泰勒開(kāi)始投入飛行汽車(chē)研究。他的第一輛飛行汽車(chē)翼展10米，重950公斤，裝有一臺(tái)92千瓦功率的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。他的飛行汽車(chē)于1949年進(jìn)行首飛，經(jīng)過(guò)較小的改動(dòng)后，于1956年獲得美國(guó)聯(lián)邦航空管理局型號(hào)合格證書(shū)，制造并銷(xiāo)售了幾輛預(yù)生產(chǎn)型，每輛價(jià)格約1.5萬(wàn)美元，相當(dāng)于當(dāng)時(shí)家用轎車(chē)價(jià)格的7.5倍。后來(lái)正式投產(chǎn)的“AEROCAR”飛行汽車(chē)有多種型號(hào)，其中，Ⅱ型長(zhǎng)6.55米，翼展10.36米，凈重680公斤，最高飛行速度180公里/小時(shí)，陸地行駛最高速度105公里/小時(shí)，起飛滑跑距離90米，最大飛行高度3600米，航程500公里。由于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，一個(gè)人不用特殊工具便可在5分鐘內(nèi)安裝或拆卸這輛車(chē)——離合器、制動(dòng)踏板、所有空中和地面照明設(shè)備及各種儀表都符合機(jī)動(dòng)車(chē)要求。該車(chē)曾安全行駛15萬(wàn)公里，當(dāng)時(shí)的造價(jià)是2.5萬(wàn)美元。

上面兩種飛行汽車(chē)都是“二戰(zhàn)”結(jié)束后不久發(fā)明出來(lái)的，均獲得了美國(guó)聯(lián)邦航空管理局認(rèn)證。這兩種飛行汽車(chē)代表了飛車(chē)的兩個(gè)設(shè)計(jì)流派。其一是，飛行汽車(chē)在機(jī)場(chǎng)著陸后，把螺旋槳、機(jī)翼、后機(jī)身和尾翼等飛行設(shè)備保留在機(jī)場(chǎng)，其優(yōu)點(diǎn)是在地面行動(dòng)方便不累贅，缺點(diǎn)是要再次起飛時(shí)，必須返回原機(jī)場(chǎng)組裝。其二是，將這些飛行部件用拖車(chē)拖在車(chē)后隨車(chē)行動(dòng)，其優(yōu)缺點(diǎn)正好與前者相反，除此之外，它還要解決拖車(chē)帶來(lái)的麻煩。因此，后來(lái)的飛行汽車(chē)基本上都把飛行部分集成在汽車(chē)上，通過(guò)折疊、收縮的方式從飛機(jī)變?yōu)槠?chē)，整體性更強(qiáng)了。

美國(guó)人認(rèn)為，飛行汽車(chē)的最大市場(chǎng)并不在美國(guó)，而是在亞洲，特別是一些島國(guó)——因?yàn)轱w行汽車(chē)用較短時(shí)間就可以到達(dá)像日本這樣的島國(guó)的大部分區(qū)域，比為汽車(chē)修建海底隧道便宜許多。美國(guó)將飛行汽車(chē)視為“實(shí)驗(yàn)性飛行器”，只限于政府、商業(yè)機(jī)構(gòu)和個(gè)人使用，不能出租。其他國(guó)家如瑞士、英國(guó)、以色列、蘇聯(lián)、韓國(guó)等也都曾開(kāi)發(fā)過(guò)飛行汽車(chē)。

最大挑戰(zhàn)

一直以來(lái)，設(shè)計(jì)飛行汽車(chē)的最大挑戰(zhàn)是把汽車(chē)和飛機(jī)兩種技術(shù)融合進(jìn)一臺(tái)交通工具，而且要使汽車(chē)變速箱和飛機(jī)螺旋槳共用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。上述飛行汽車(chē)，均是成功融合了這兩種技術(shù)的典范。

進(jìn)入21世紀(jì)，一款名為ParaJet SkyCar的汽車(chē)成為世界首臺(tái)可以使用生物燃料的飛行汽車(chē)，也是第一款符合現(xiàn)行規(guī)章和法律，可以上市銷(xiāo)售的空地兩棲汽車(chē)。它的優(yōu)勢(shì)是發(fā)動(dòng)機(jī)可采用生物燃料驅(qū)動(dòng)，具有節(jié)能、低排的優(yōu)點(diǎn)，符合環(huán)保要求。該車(chē)有兩個(gè)座位、一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，采用高性能減震底盤(pán)，高水平尾翼和噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，只需3分鐘，車(chē)輛就可以由陸地行駛模式轉(zhuǎn)換為飛行模式，尤其適合人們?cè)诙燃贂r(shí)翱翔于山川或海灘上空。這輛車(chē)的加速性能堪比跑車(chē)，時(shí)速?gòu)?提至100公里僅需4.2秒，路上最高行駛速度為220公里/小時(shí)，加滿(mǎn)油可跑600公里?？紤]到在野外游玩時(shí)未必有優(yōu)良的跑道，該車(chē)還配備了傘翼，如有需要時(shí)，經(jīng)過(guò)短短200米滑跑就能飛上天空。升空后，若以157公里/小時(shí)的巡航速度飛行，最遠(yuǎn)可以飛500公里，最高可飛到4575米。

近年，美國(guó)國(guó)防部也在斥巨資打造一種可在幾十秒內(nèi)打開(kāi)折疊機(jī)翼和螺旋槳，無(wú)須任何跑道就可垂直起飛的陸空兩用越野車(chē)。該計(jì)劃分為兩個(gè)獨(dú)立的任務(wù)：任務(wù)一是開(kāi)發(fā)并集成一輛整車(chē)，任務(wù)二是為該車(chē)開(kāi)發(fā)單獨(dú)的關(guān)鍵技術(shù)組件。這款車(chē)被稱(chēng)為“飛行悍馬”，它配備有裝甲車(chē)門(mén)、防彈玻璃和結(jié)實(shí)的車(chē)身，全程電腦控制，最大有效載荷為500公斤，乘員4人。

自1950年第一輛私人飛行汽車(chē)獲得政府許可以來(lái)，人們認(rèn)為最多到20世紀(jì)末，人人都可以駕駛汽車(chē)在馬路上起飛。但是，直至今天，在馬路上行駛的仍然是四個(gè)輪子的汽車(chē)。為什么汽車(chē)還沒(méi)有普遍地飛起來(lái)？

飛行汽車(chē)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，載重量和飛行性能都很低。作為飛行器，飛行汽車(chē)無(wú)法與飛機(jī)相比；作為汽車(chē)，其結(jié)構(gòu)脆弱，容易損壞。的確，它能夠飛行，但是，它沒(méi)有足夠的內(nèi)部空間，沒(méi)有很高的巡航高度，也沒(méi)有一般客機(jī)的舒適性。因此，NASA私人空中交通工具主任馬克·穆?tīng)栠@樣評(píng)價(jià)它：“如果你試圖把汽車(chē)和飛機(jī)融為一體，你得到的將是這兩種領(lǐng)域里最差的產(chǎn)品：奇重?zé)o比，速度緩慢，價(jià)格昂貴而又難以駕駛?！?/p>

以創(chuàng)新著稱(chēng)的美國(guó)特拉斯公司創(chuàng)始人馬斯克也不看好飛行汽車(chē)。2014年在舊金山的一個(gè)會(huì)議上，馬斯克說(shuō)：“我不太了解飛行汽車(chē)，如果天空中滿(mǎn)是飛行汽車(chē)，將會(huì)產(chǎn)生太大影響，不僅會(huì)影響天際線，也會(huì)產(chǎn)生更多噪聲，而且汽車(chē)隨時(shí)都有可能從天上掉下來(lái)砸到你，這些事情都不太好?！蓖瑫r(shí)，他也承認(rèn)，“另一方面，人們需要提高出行的行駛速度。”但是他始終堅(jiān)持認(rèn)為有更簡(jiǎn)單的方法大幅提升行駛速度，比如將汽車(chē)放到地下去開(kāi)，以避免交通堵塞。

確實(shí)，現(xiàn)在的飛行汽車(chē)距理想狀態(tài)還很遠(yuǎn)，比如安靜的推進(jìn)系統(tǒng)還沒(méi)出現(xiàn)；在鋼筋水泥森林中自由穿梭需要隱藏的水平旋翼；飛機(jī)的理想能量效率需要在高速以及高空中實(shí)現(xiàn)，但飛行汽車(chē)通常用于短距離飛行，高頻率、低速度、低空飛行會(huì)造成許多資源的浪費(fèi)；造價(jià)難以壓低，普及難度非常大。

不過(guò)，雖然飛行汽車(chē)經(jīng)歷了技術(shù)和商業(yè)的種種失敗，但仍然有人堅(jiān)持做下去，原因就是它隨時(shí)可以自由使用，堪稱(chēng)未來(lái)“飛車(chē)”黨的心儀座駕。那些在所謂的“高速”公路上排隊(duì)等待的司機(jī)，或多或少都曾幻想過(guò)在未來(lái)某天，自己可以駕車(chē)在天空飛行，那會(huì)是怎樣的灑脫和愜意。更不用說(shuō)它在軍事、野外勘察、戶(hù)外運(yùn)動(dòng)等方面的獨(dú)特價(jià)值。十年前，美國(guó)宇航局制定了私人飛車(chē)25年發(fā)展規(guī)劃?？茖W(xué)家預(yù)測(cè)，到2031年，歐美各國(guó)陸空兩用機(jī)車(chē)將步入實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化階段。相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，飛行汽車(chē)最終會(huì)把道路延伸到天空之上。

【責(zé)任編輯：楊 楓】