楊旭
《獵鷹與冬兵》的播出,讓大家又燃起了超級英雄夢。特別是獵鷹那一套帥氣的EXO系列仿生翼裝飛行包,著實令人眼饞。獵鷹翱翔于天空的瀟灑身姿無疑滿足了許多人單人飛行的夢想,那在現(xiàn)實中,我們離自由飛翔還有多遠呢?
20世紀20年代,隨著“飛行背包”的設想第一次出現(xiàn)在科幻小說中,這種完全挑戰(zhàn)重力和交通理論的工具開始逐漸出現(xiàn)在現(xiàn)實生活中。塞爾科化學公司在1958 年研發(fā)的一款名為“蚱hopper”的特殊皮帶,被視為初代飛行背包。它配有5 個高壓氮氣罐和兩個噴嘴,盡管因為體積偏小無法用于飛行,但在提高運動能力方面效果顯著,戴上它可以幫助人們跳到7 米高。雖然這家公司也考慮過通過放大它達到飛行目的,但最終未能實現(xiàn)。
到了1960年,貝爾公司的溫德爾·摩爾發(fā)明了使用過氧化氫作為燃料的火箭背包,基本原理是過氧化氫被催化分解形成過熱蒸汽,這些蒸汽在噴射后會產(chǎn)生推力,從而讓使用者懸空長達20秒之久,單人飛行器由此初具雛形。
時光飛逝,單人飛行器也在不斷發(fā)展。2017年上市的馬丁飛機公司,花費數(shù)年研發(fā)了著名的“馬丁噴氣背包”。這款飛行背包比起前輩們具有速度快、航程遠的優(yōu)勢,而且已經(jīng)進化到能被遠程遙控。在操作人員的控制下,它可以進入一些難以從地面進入的區(qū)域,能夠像執(zhí)行搜救任務的無人機一樣將人員運送到安全地帶。不過,這種噴氣背包的機動性能并不高,例如它的導管風扇裝在巨大的外殼內(nèi),限制了其前后高速移動的能力。
另一款接近單人飛行器的則是飛行滑板。這種飛行滑板采用微型噴氣渦輪引擎,從背包中輸送燃料,能夠完成加速、盤旋、懸停、急剎等一系列復雜的動作。飛行滑板內(nèi)置穩(wěn)定化程序、數(shù)字飛行控制系統(tǒng)和直覺飛行控制系統(tǒng),可以幫助飛行者在空中暢游。其中最為人熟知的就是Flyboard Air。研發(fā)團隊稱其可以滿足軍隊在監(jiān)視、投送和補給方面的需求,還能發(fā)展為載人和無人戰(zhàn)斗飛行器。雖然聽上去很完美,但實際上Flyboard Air有著不少問題:首先它的操作很像滑雪板或滑水板,早期試飛都是在水面上飛行,等到操作熟練后才能在陸地飛行。其次,飛行滑板的操作者必須具備極高的身體素質(zhì)和技巧。對普通人來說,使用它的難度不亞于成為職業(yè)運動員。最后,雖然Flyboard Air的最高速度能達到每小時150千米,升限3000米,可續(xù)航能力只有10分鐘。而高達25萬美元的成本也制約了該產(chǎn)品的量產(chǎn)潛力。
目前市面上的單人飛行器主要是以上兩種形態(tài),距離獵鷹的水平還有很長一段距離。那現(xiàn)在制約單人飛行器的主要問題是什么呢?
首先是氣動設計。德國曾使用過飛行背包進行特種部隊投送試驗,在接近目的地航程末端時,由士兵背負飛行背包繼續(xù)飛行。雖然研發(fā)團隊用增大后背的機翼尺寸來優(yōu)化氣動結構,但這個玩意降落時仍需要降落傘輔助,本質(zhì)還是個滑翔傘,不能像獵鷹那樣在360度轉體降落的同時還踢飛兩個反派。
其二就是續(xù)航和燃料問題。當下雷達、各類武器等必要裝備都很難小型化,并且還會增加飛行器的整體重量。受限于起飛重量,單兵飛行器攜帶的燃料就非常有限,最終導致續(xù)航能力弱。充電三小時,飛行五秒鐘,剛準備起飛就落地了,離自在飛翔還差得遠。
最后還不得不考慮成本問題。目前較為成熟的單人飛行器設備僅成本就動輒幾十萬美金。雖然人人都想飛得更高,但是看看價格,大概只能應了漫威那句老話:“富人飛行靠科技,窮人就只能等著變異了”。
盡管單人飛行器的發(fā)展道阻且長,但科技的發(fā)展總是會給人類帶來許多驚喜,當更多熱愛飛行技術的發(fā)燒友、專業(yè)人員加入研發(fā)行列,單人飛行器的未來就會更值得我們期待。