特斯拉新Roadster炫技“飞车”:真能飞还是会跳?马斯克背后的秘密
10月15日,美国得克萨斯州麦格雷戈的SpaceX试验场上,特斯拉终于展示了多次延期的新款Roadster跑车。现场观众目睹一辆无人驾驶的样车先在倒悬的弯道上“吸附”,随后脱离轨道,空中完成180度翻转后用轮子稳稳落地。这辆车甚至还跃过了一排特斯拉轿车和一辆Semi卡车,现场画面迅速传遍网络,“飞车来了”的说法成为热议。
许多网友将这场表演视作“飞行汽车”的实现,但如果仔细分析背后的物理原理,这辆Roadster实际上更像一台能短暂跳跃的超级跑车,并非真正意义上的特斯拉飞行
特斯拉发布了加速和推进器相关数据,却始终没有透露实际滞空时间和飞行高度,媒体报道也仅用“短暂”“跳跃”来形容这次表演。屏幕上曾显示4700公斤下压力,有汽车媒体认为这对一辆不到2吨的车来说数值偏高,存在疑问。
车辆能在空中停留多久,决定因素是那罐高压空气。特斯拉只提到气罐容量为600升,采用碳纤维缠绕技术,但压力并未公开。若按常见高压气瓶的300至700巴推算,罐内可用空气大约在150到300公斤之间。一辆约2吨的车若要悬停,推进器每秒需要喷出相当于半个人体重的空气。照此计算,满罐气只能支撑3至10秒的悬停,最乐观情况下也不过13秒,这和现场演示几秒腾空吻合,也解释了为何特斯拉只展示跳跃和翻转动作。
至于空中翻转,靠的是推进器的差动推力。分布在车身四周的推进器推力不同,会产生力矩,使车辆像体操运动员一样完成空中转身。Rocket版最高配宣称0至60英里时速不到0.59秒,平均加速度可达4.6倍重力加速度。轮胎摩擦最多只能提供1至1.5倍重力加速度,剩下的加速只能依赖推进器。报道指出尾部推进器推力高达80千牛,恰好等于4倍重力加速度,代价是耗气极高,一罐气只能全力加速1至2秒。
车底风扇原理更为直接,只要车底和车顶之间产生约5.6千帕压差,不到一个大气压的6%,吸力就足以抵消整车重量。这项技术并不新鲜,1970年的Chaparral 2J和1978年的Brabham BT46B都是“风扇车”,后者甚至只参加了一场比赛就被F1禁用。特斯拉创新之处在于,采用人形机器人Optimus的执行器调节车底侧裙,让吸附效果可以适应不同路面条件。
为何Roadster距离真正的“飞行汽车”仍有很大差距?冷气射流本身不适合长时间飞行。动量理论指出,在推力相同情况下,推动空气量越少、喷射速度越高,消耗功率就越大。悬停一辆2吨的车,冷气射流需要4.4至5.9兆瓦功率,而旋翼只需约280千瓦,差距达到15到20倍。问题在于,40平方米的旋翼盘远大于跑车车底,根本无法塞进车身,这也是Joby、Archer等电动垂直起降飞行器和小鹏汇天等陆空两用车选择旋翼的原因。
安全问题同样突出。600升高压气体储存着几十兆焦能量,类似压力容器曾多次引发火箭事故。碰撞和反复充放气都是汽车未曾遇到的工况。车辆一旦离地,轮子和方向盘失效,姿态完全靠十个推进器组合控制。气罐放气时压力和质心不断变化,控制系统必须实时补偿。推进器噪声足以损伤听力,演示时观众需远距离观摩。马斯克也坦言安全并非主要目标,特斯拉会尽量保障乘客安全。4至5倍重力加速度的冲刺加上空中翻转,对普通人的身体是极大挑战。
发布会上特斯拉公布了三种版本,极速都声称超过每小时370公里。只有配备吸附风扇、不带推进器的Performance版,被认为最可能合法上路。售价尚未公布,Performance版预订金为5万美元,Thrust版预订金高达25万美元,Rocket版则仅限邀请购买。带尾部推进器的Thrust版大概率仅能在赛道使用,装满推进器的Rocket版更像表演和收藏品。
从2018年马斯克首次提出“SpaceX套件”,到如今正式亮相,这款Roadster经历了八年多的研发与多次延期,目标也从“接近飞机”缩小为“短时腾空”。分析人士普遍认为这更像一次工程能力的展示,距离量产和实际应用还有很长路。马斯克称这款车预计2028年投入生产,届时能否实现,还要看后续进展。
要让Roadster变成真正意义上的飞行汽车,必须采用旋翼等高效升力技术,并通过完整的航空认证。如果那一天到来,可能又是另一种产品形态。


