汽车真正飞起来需要什么?

李渔科普 2022-05-25 09:44:32

自 1800 年代以来,发明家们一直在努力设计一种可以穿越地球和天空的混合动力飞行器——但飞行汽车可能很快就会得到新的提升。

在奥维尔和威尔伯赖特飞向空中的几十年前,飞行汽车(或马车)的梦想得到了意想不到的提升。1856 年,法国船长让-玛丽·勒布里斯(Jean-Marie Le Bris)乘坐以信天翁为原型的马拉滑翔机在天空中航行。恰如其分地命名为L'Albatros artificiel,或人工信天翁,将 Le Bris 抬离地面 300 英尺——对于 19 世纪中叶来说,这是一个令人印象深刻的高度,当时第一辆蒸汽动力汽车才刚刚开始在道路上点缀。有了这种开创性的、尽管短暂的飞行,飞行汽车原型诞生了。随后的飙升马车迭代取得了不同程度的成功,例如航空业巨头格伦柯蒂斯 1917 年的自行式自动飞机。虽然是一个改进了很多的模型,但他的汽车工艺的悬挂时间只比 Le Bris 稍微好一点。

然后在 1920 年代,IBM 的联合创始人兼 Fairchild Industries 的创始人 Sherman Fairchild 提出了一个更实用的概念——一个确实有效的概念。正如《大众科学》在 1926 年 9 月报道的那样,仙童设计并制造了第一批飞行汽车,其机翼“像甲虫一样折叠”。当时,《大众科学》预测,仙童用来在长岛黄金海岸附近携带高尔夫球友的飞机汽车将成为“家庭车库空间的重要竞争者”。然而,尽管一个世纪以来值得注意的尝试将飞行汽车纳入主流,但事实证明障碍太大了。但航空技术和工程方面的有希望的发展表明,这种情况可能很快就会改变。

Le Bris 在他的 L'Albatros artificiel 中

俄亥俄州代顿大学历史教授、航空历史学家珍妮特·贝德纳雷克 (Janet Bednarek) 说:“当飞机被发明出来时,人们对飞机的用途提出了各种惊人的想法。” 社会对飞行器寄予厚望:“它们将创造世界和平。他们将改善人类,并带来更大的种族和性别平等,”她说。当然,将已经流行的汽车与新型飞机融合在一起的想法更具吸引力。“这是 [航空理想] 中最持久的部分,它不会消亡,”贝德纳雷克指出。如果小说是任何标准(Chitty Chitty Bang Bang、The Jetsons、回到未来),飞行汽车已经抓住了我们的集体想象力;它们通常代表个人自由——无论何时何地,甚至穿越时间的能力。

飞行汽车的概念,或者至少每个车库里都有一架飞机,已经在国民意识中根深蒂固,以至于 1934 年,美国航空商务局新任局长尤金·维达尔发起了一场争取负担得起的家庭的竞赛飞机,被称为 flivver 飞机(flivver 是廉价汽车的俚语,由福特的 T 型车流行)。比赛吸引了从汽车公司到独立发明家如沃尔多·沃特曼(Waldo Waterman)的参赛作品,后者使用 Studebaker 的框架制造了他赢得比赛的 Aerobile 或 Arrowplane。但即使有山姆大叔的支持,飞行汽车的销量也从未起飞。

十年后,随着第二次世界大战的结束,许多训练有素的飞行员回到了家乡,每个车库里都有一架飞机的概念又得到了提升。发明家罗伯特·富尔顿(据称是同名著名蒸汽机先驱的后裔)推出了 Airphibian——一种只需拆下机翼和螺旋桨即可改装成汽车的飞机。同一个十年,第一架背包直升机或hoppicopter由 Horace Pentecost 制造,大众科学于 1945 年 7 月对此进行了报道。然而,这些设计并没有受到关注,导致飞行汽车爱好者又经历了一个令人失望的十年。

1950 年,富尔顿的 Airphibian 成为第一款获得民航局型号证书的可上路飞行器

自航空出现以来,飞行汽车从未从原型发展到现实。将汽车附在飞机上很难提高效率,这辆车与拥有飞机的部件不会有太大区别,但飞机确实会受到汽车的影响。

让飞行汽车梦想成为现实的不仅仅是不切实际的工程。毕竟,早在 1926 年,Fairchild 的可折叠设计似乎就对自动飞机做出了粗略的妥协。但他无法解决操作飞行器本身的复杂问题。飞行员需要更多的培训和练习才能比获得驾驶执照的 16 岁儿童熟练。

另外,驾驶生锈的老爷车比驾驶老爷车风险更大,即使对于训练有素的飞行员也是如此。如果 Vidal 在 1934 年成功说服制造商制造和销售负担得起的家庭飞机,那么当维修成本开始超出家庭预算时,他对每个车库都有一架飞机的宏伟愿景可能会失败。“飞机的维护非常密集。“拥有一架飞机的成本要比拥有一辆汽车高得多。”

就飞机而言,维护不仅仅是为了保证机上乘客的安全。

更重要的是,任何拥堵只会增加飞机现有的排放量。航空业已经排放了地球上 2.5% 的温室气体,而没有额外的飞行汽车交通拥堵带来的咆哮和恶臭。毫不奇怪,21 世纪有其特殊的转折:气候变化。如果航空是一个国家,它的二氧化碳排放量将位居世界第六。航空业是一个巨大的排放源,气候变化总体上对航空业构成生存威胁,更不用说飞行汽车了。

尽管障碍重重,但交通领域最终可能会为飞行汽车做好准备——这主要归功于财力雄厚的投资者。Terrafugia、Klein Vision、Pal-V 和 Aeromobil 等公司已宣布计划很快提供真正的混合动力飞行汽车,同样能够在高速公路上巡航并在天空中翱翔。Bell Nexus 和 Joby Aviation(该公司于 2020 年收购了拼车公司的空中计划 Uber Elevate)将目光投向了将于 2023 年首次亮相的全电动垂直起降 (eVTOL) 空中出租车。北加州正在设计几个计划中的社区,“实际上有一个太阳能电池板来为 eVTOL 充电,以便每天进出湾区的通勤服务。”

AeroMobil 全新设计的飞行汽车

但即使飞行汽车似乎处于突破的风口浪尖,一种全新的交通工具正在迅速使天空变得混乱:自主无人机越来越多地用于包裹递送、监控、地图绘制、新闻和娱乐。“这一切的最大障碍”,正在从基于语音的空中交通管制过渡到数据链路。” 通过数据链接,使飞机能够直接相互通信,几乎不需要人为干预。

在飞行汽车、空中出租车或无人机大量飞上天空之前,空中交通管制需要进行重大升级。阿特金斯设想了一个主要是自主的解决方案——城市空中交通或 UAM,空中交通管制系统。UAM 将使飞机能够直接相互通信(环路中没有人),以及中央指挥中心和基于社区的中心,当它们结合在一起时,将能够处理数千个同时飞越大都市的航班区域。

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李渔科普

简介:探索远太空