史上最强15大飞行汽车

2015-12-03 03:05吴韧彦
车迷 2015年7期
关键词:推进器机翼飞机

文:吴韧彦

史上最强15大飞行汽车

文:吴韧彦

Top 15 Amazing Flying Cars

最近,飞行汽车又成了车界新闻 的热点,车迷们关注的可不止是无人驾驶汽车、新能源汽车,不管是科幻大片《回到未来》也好,美国动漫《杰森一家》也好, 又或是凡尔纳的小说也好,都已经早早地向我们勾画了飞行汽车的雏形。近两个月,围绕着飞行汽车,车迷们经历了一回冰火两重天, 3月的时候,斯洛伐克一家名为Aeromobil的公司宣布,这个让车迷苦盼不得、神往不已之物,终于可能在2017年问世,且向大众发售。但就在5月,这家斯洛伐克公司的原型机试飞时就发生了坠机,在驾驶员打开降落伞之前,出现了旋尾坠落,车身损坏严重,原以为开发已经成熟的 Aeromobil再度前途未卜,之前放出的豪言也成了自打嘴巴。不过不得不佩服Aeromobil的斗志和干劲,他们认为这是改进他们汽车的天赐良机,立马就投入汽车修复工作中去,并积极计划重新试飞。这么多年来,Aeromobil推出了好几款原型机,也曾试飞成功过。公司老总对此依然信心满满,认为他们能吸引到豪车粉和飞行爱好者。对于车迷来讲,这虽是个“噩耗”,但也已习以为常,关于飞行汽车的研发,厂商向来是放话时,气势汹汹,不能如期出来时,不声不响。本期就让我们借此回顾一下飞行汽车一路走来的艰辛历程,畅想一下它未来可能成为的样子,现实中厂商那边我们没法左右,只能在历史和想象里找安慰啦。

说起飞行汽车,自1917年格·寇蒂斯(Glenn Curtiss)为飞行汽车申请了专利起,此后的百年间大约有100款设计得到了足够的关注,但只有十几辆概念车最终飞起来、开起来,其中还有几人在试飞时丧生。因为设计、法规、许可等方面的限制,两目前被民航局认可为飞机的不多,只有1959年莫尔·泰勒(Moulton Taylor)的 Aerocar实现了生产,卖出了六辆。半个世纪以来,飞行汽车是很多人的梦想,并荣登各大媒体的头条和封面。据说,上世纪50年代州际高速建立之初,规划者就将飞行汽车纳入了未来蓝图,在加拿大、阿拉斯加州的部分高速公路旁,还设有为飞机准备的跑道。尽管今天看来飞行汽车已不再新鲜,但发明家们从未放弃努力。就让我们来看看历史和现在有关飞行汽车最有价值、最有希望的几次尝试。

Jess Dixon's Flying Auto

这辆飞行汽车是否存在还不清楚,但历史上留下的这张照片及在美国亚拉巴马州一份报纸上的新闻,使其成为了传奇。不过并无相关的测试数据公开。这辆汽车大概出现于1940年前后,更接近于可以路面行驶的直升飞机。车头处顶端有两个旋翼,以相反的方向旋转。这辆飞行汽车的动力来自于一台40马力的发动机,脚踏板控制的是尾部叶片,使汽车可以升空。杰斯·迪克森(Jess Dixon) 声称这辆飞行汽车可以达到100公里/小时的最高速度,可以向前、向后、向边上行驶,还可以盘旋。至于它的最终命运,无人得知,如果真如发明家所言,理应引起轰动才对,之后的销声匿迹,估计是在试飞中没能幸存……

Curtiss Autoplane

1917年2月,飞行家格·寇蒂斯在纽约泛美博览会推出了这款飞机,采用了封闭的铝制车身、塑料玻璃,夸张地装有三个机翼,最长的机翼为12.2米,内舱为三座设计,前面一个座位是驾驶员/飞行员,后面两个座位是乘客。汽车搭载的是一台最大功率为100马力的前置Curtiss发动机,通过驱动杆和滑轮为车尾的四叶片螺旋推进器提供动力。寇蒂斯希望该车的内饰可以达到当时的豪华汽车水平,为此为其加装了座椅加热功能,以抵御寒冷天气。Autoplane 因一战的原因而从未真正飞上天空,但是它实现了一些短距离的飞行式跳跃。

Tampier Roadable

这辆飞行汽车搭载了两台发动机,飞机部分用的是12缸发动机,汽车部分用的是4缸发动机。建造者勒内·丹皮尔(Rene Tampier)以这辆复翼式飞行汽车参加了1921年的巴黎航空展,当机身以四个轮子行驶时,机翼可以拆除。丹皮尔将这个概念卖给了法国军方,声称其可以装载在轮船上,或是跟装甲部队一起沿路行驶。因为机翼可拆除,所以它可以在车库里停靠。上面可以坐两个人,它采用了不少轻质部件,轮子可以收起,减少在空中的风阻。当年它飞到巴黎航空展现场,并绕着巴黎行驶了两个小时,速度为24公里/小时。

Waterman Arrowbile

它原是一辆无尾、两座、单发动机、带推进器的飞机Arrowplane,是世界首辆这种类型的飞机,建造于30年代的美国,于1934年试飞成功。虽然飞起来很安全,但消费者兴趣不大,只生产了五架。 上端是单翼飞机,下端是三轮机舱,还有个短小的前置机翼。起初它并不能在路面行驶,但在一项飞行大赛中获奖后,沃尔多·沃特曼(Waldo Waterman)为之成立了公司,并推出了陆空两用版Arrowbile,不过这一版,似乎还不如飞机版,《时代》周刊曾将之评为史上最糟的50辆汽车之一。它的机翼和推进器可以拆除,机翼更加的圆滑,座舱跟汽车很像,有散热格栅、头灯、车门、加油盖。车身材料为钢铁和铝合金板,机翼为金属架构,横杆和翼翅为木质。它搭载的是当时大多数汽车采用的水冷六缸发动机,经改装后最大功率达到100多马力。沃尔多·沃特曼的飞行汽车为日后更安全、更易飞的飞行汽车贡献了不少想法,最终被美国史密森尼博物馆收藏。

Convaircar

Convair公司本想借着战后的航空热,推出商业上可行的产品。Convaircar初次飞行的时间是1946年,看起来就好像是一辆小型飞机嵌入一辆汽车的车身,它的机翼、机尾和推进器都可以从汽车上拆卸下来,并像一辆普通的汽车在路上行驶,在需要时可以组装上飞机的部分。这款飞行汽车推出过两个型号,116型只有一辆原型机,成功试飞66次。几年后,设计师泰德·霍尔(Ted Hall)又推出118型,并把发动机从130马力调高到190马力,使其在空中的动力更强大。

Convair公司曾“不切实际”地计划生产16万辆,预计售价为1500美金,但因为一次坠机事故而作罢。当飞行员飞上蓝天之时,他以为油箱是满的,但它有两个油表,一个是汽车发动机,一个是飞机发动机。汽车发动机里油是满的,但飞机发动机里的油所剩无几,悲剧就这么发生了,好在飞行员只受了轻微的伤。尽管之后修复了这辆坠毁的飞行汽车,又造了一辆原型车,但人们对它的热情已经大不如前,之前雄心勃勃的量产计划也成了泡影。

Airphibian

这款飞行汽车于1946年由蒸汽机发明者瓦特的远亲罗伯特·富尔顿(Robert Fulton)设计,与以往将汽车改装成飞行工具的设计思路不同,富尔顿是把飞机改造成在路面行驶的工具。飞机的机翼和机尾部件可拆卸,而螺旋桨可藏在机身内部。Airphibian是美国联邦航空局许可的第一辆飞行汽车。它配有150马力的6缸发动机,每小时可飞行约190公里,路面行驶时速度约为80公里/小时。虽然富尔顿的设计是成功的,但Airphibian项目最终未能得到投资者的眷顾。

AeroCar

莫尔·泰勒(Moulton Taylor)早年即结识罗伯特·富尔顿,受其设计理念启发设计了可能是迄今最著名且最成功的飞行汽车AeroCar。AeroCar采用了折叠翼、四轮、两座,设计完成于1949年。外形酷似美国战后制造的第一辆运动型汽车Crosley Hotshot,机身材料为玻璃钢。它仅有一台最大功率为150马力的Lycoming发动机,约3米长的传动轴连接着发动机和螺旋推进器,座舱内有方向盘和手动挡杆。50年代的报价为25000美金,翻新版则要200万美金左右。在转为路面行驶之前可以拆除推进器,靠一人之力五分钟即可完成机翼的折叠。机翼展开约为10米宽、6米长。地面行驶速度约为95公里/小时,空中飞行时速约为190公里。它是第二个获得联邦航空局承认的兼作汽车使用的飞行器,不过最终只生产了6辆。1970年,福特汽车公司考虑过生产Aerocar系列飞行汽车,但随后长达十年的石油危机使那些计划均告破灭。

Parajet Skycar

Parajet Skycar证明了这种类型的汽车工作起来不用太过复杂,将一台发动机以及一个巨型五叶片推进器装载在一辆越野车上就成了。它是“世界第一辆生物燃料飞行汽车”。为汽车提供升空之力的是一个形如滑翔伞的巨大织物机翼,它既起到降落伞的作用,又起到机翼的作用。

它之所以引起广泛关注,是因2009年的一次从伦敦开到位于非洲撒哈拉沙漠南缘的廷巴克图的长途历险。Parajet Skycar采用最新的滑翔机翼技术,稳定性和张力特别强,可以吸收在飞行过程中的震荡,因采用创新型飞轮和滑轮,可以抵消发动机抖动,让起飞更快更省力。当发动机或机翼出现故障时,也可柔和落地,还有备用降落伞可打开应急。

若不在飞行模式,Parajet Skycar的机翼和悬绳折起来并叠放在汽车的后备厢中。开篷设计和粗糙内饰,让人对乘坐舒适性是没法有太高的期待。Parajet Skycar推出的最新版车身酷似兰博基尼,运动感更强,据说可以实现公路、越野两用。它搭载的是一台1.0升EcoBoost汽油发动机,响应敏锐如汽油发动机,燃油效率和扭力表现如柴油发动机,最大功率为125马力,峰值扭力为200牛·米,二氧化碳排放量为114克/公里,百公里油耗为5.0升。本来该车计划2010年量产,但最终被推迟到2014年。

Curtiss-Wright VZ-7

Curtiss-Wright VZ-7是美国军方早期介入飞行汽车行业的一次尝试。VZ-7本想设计成一辆飞行吉普车,可以让飞行员在恶劣地形上游刃有余。研发者是Curtiss-Wright公司,该公司由怀特公司和寇蒂斯公司合并而来。两家公司的创始人都是飞行界的先驱,且曾经竞争激烈到不可开交。VZ-7被设计成垂直起落,起飞靠的是四个位于“座舱”后侧的垂直推进器,座舱之所以加引号,因为没车顶只有露天的座位。驾驶者可以调整推进器的速度,朝上下左右行驶。据说,该机型测试时表现不错,但因四个推进器都没有遮盖,有引发事故的危险,也可能没法达到美军想用来“吓唬”前苏联军的目的,1958年启动的该计划,两年后即被军方取消。

Dewey Bryan Autoplane

通用米尔佛德试车场的别克技术人员杜威·布莱恩(Dewey Bryan)设计了这台飞行汽车,机翼可折叠,搭载的是通用航空器发动机和推进式螺桨。布莱恩制造了三个版本金属机身的Autoplane,机翼长度仅为6.7米。有意思的是,这辆飞行汽车的机翼可以折叠成两段,形成个可以保护推进器的罩子。在路面行驶时,除了发动机,推行器也是主要的驱动力来源。布莱恩在路面试驾了三个版本的飞行汽车,总测试里程达到了1610公里,他试飞了第二个版本长达65小时。但遗憾的是,1974年他在试飞第三个版本时,因没看到提醒机翼没有锁定在飞行模式的警示灯而死于坠机。

SkyCar 400

发明家保罗·穆勒(Paul Moller)一生都致力于生产一辆垂直起降的飞行汽车。在40年代中前后投入数百万美元研制他的Skycar。早在1965年,他就向人们展示了自己尝试设计的第一辆飞行汽车XM-2,但当时只做到离地盘旋。1989 年,穆勒推出了Skycar 200,Skycar 400是穆勒的最新设计,可在狭小空地垂直起降,类似鹞式喷气机。 其时速最高可达533公里,正常飞行时保持稳定时速496公里,可连续飞行6小时、1213公里。Skycar 400的燃料为乙醇,燃油经济性与一辆中型车相当。

2009年时,穆勒的梦想一度破灭,他个人甚至申请了破产保护。据称四座的Skycar采用的转子发动机,是已成功应用于马自达的技术,它由八个转子发动机提供动力,发动机分装在车身一侧的四个金属发动机舱内。各发动机舱内均有两个发动机,如果其中一个出现故障,另一个发动机仍能支持飞行。发动机组提供720马力的功率使汽车垂直起飞,随后推进前行。为使Skycar既安全又便于普通人使用,这款车完全由电脑通过全球定位系统 (GPS) 卫星控制,飞行模式为自动,只要会开车就能开Skycar,万一发生意外,车辆里外都可释放出减速伞和安全气囊,用以缓冲碰撞冲击。

据穆勒公司官网消息,有NASA、波音、麦道公司的航空专家表示,穆勒的飞行汽车设计已非常接近首款规模生产目标,在工程技术上近乎完美。但它的前景依然不明,虽有大量的测试数据,却没有公开的试飞,2003年那次的公开试飞并不成功,测试进度过于缓慢,这也是其在投资者中并不受宠的原因,更何况穆勒公司也曾因提供的性能数据不实,而遭到股东的控告。这也是为何英国的《每日邮报》“好意”提醒穆勒应该找一个中国制造商生产Skycar,然后再经过100年的测试,使之成为现实。

AVE Mizar

1971年,加利福尼亚州的AVE公司设计了Mizar,与40年代的ConvAirCar有相似之处。他们将美国塞斯纳飞机公司出品的系列民用飞机塞斯纳天空大师嵌入一辆福特Pinto,飞机的机舱和发动机被除去。汽车部分的工艺跟福特Pinto大体一致,由Pinto的发动机将汽车的速度加速到可以起飞,然后动力将由飞机的推进器来提供。降落时由汽车的刹车负责把汽车的车速降下来。跟ConvAirCar不同的是,飞机部分虽可以拆卸,但没法在路面驾驶时装载在Pinto上。原本计划1974年开始量产,售价为1.9万美金,但设计师和飞行员在量产前一年的一次试飞中因机翼坏损而坠机身亡。事故原因据说是机翼的支架过松,也有一说是福特Pinto尽管已经够轻了,但还是超出了塞斯纳天空大师的承重,另外糟糕的焊接也是原因之一。

X-Hawk

以色列人拉菲·约耶里(Rafi Yoeli)设计的飞行汽车,拿到了民航局的许可,为垂直升降的飞行器,可以乘坐10个乘客外加一个飞行员,目前主要的应用领域为医疗救援和军用。自911事件以来,垂直飞行器受到越来越多的关注,因其可以在建筑之间、狭小空间或紧密的自然地形升空,可以贴着窗户、墙壁或斜坡飞行,所需的升降空间很小,不需额外的升降设备。

该飞行汽车有两个版本,民用版和军用版,后者比前者重450千克左右;两款飞机搭载的都是涡轴发动机,前者为PT6型,轴功率约为1700马力,后者为T700型,轴功率为2850马力;两个版本的最大飞行速度皆为220公里/小时,最大高度为365米,续航时间为2小时。

X-Hawk因必须远离墙壁、电线和山脊飞行,而采用无螺旋桨设计,用封闭式风扇取代封闭式旋翼。另外,X-Hawk还拥有一套线控系统,通过位于螺旋桨导管上部和下部叶片来提供纯横向控制,让飞行器变得更加稳定。X- Hawk机身更轻,声音也更轻,速度快,到达时间可控,从任何地点起飞,同直升机相比隐蔽性更强。不过, X-Hawk燃料消耗比直升机多50%。拉菲·约耶里希望X-Hawk最终的年销量可取得250至300架的骄人成绩,但全球直升机的总销量也不过每年 2000架。

Terrafugia Transition/TF-X

特拉弗吉亚(Terrafugia)是美国马塞诸塞州的一家私人小型公司,由麻省理工大学航空航天专业及史隆管理学院的毕业生开创,主要从事陆行飞行器Transition和飞行汽车TF-X的开发,它们都可以折起机翼,成为合法的公路汽车。2015年4月,公司宣布正在制造飞机的第三个版本,这个版本的试飞完成后,第一批Transition的交付预计在2015到2017年之间。Transition概念车在2009年就首次试飞,且获得成功,截至2014年4月,总共有12次试飞,并有非专业测试员的试飞。目前Transition的巡航速度为160公里/小时,行驶里程为660公里,起飞需要的滑行距离为518米,路面行驶的油耗为百公里6.7升,机翼在1分钟内就可以完成转换,售价为27.9万美金。

2013年5月,特拉弗吉亚又开始着手TF-X项目,这是一台插电式混合动力飞行汽车,可载四人,可垂直降落,搭载的降落伞系统,可以在紧急状况下,自行启动。该车可选择手动或自动驾驶,据称它将是首辆完全自动的飞行汽车。地面行驶时采用电力,起降时则需要电力辅助,可以通过发动机或充电站给电池充电。驾驶者可以预先选择降落点,并计算是否有足够的动力,如因天气原因或有其他管制而无法在降落点降落,可以提前知晓,直到选到可用的降落点。学习操作该车的时间仅需5小时,操作方式跟一般汽车相似,但如果要在管制范围里的上空飞行,需要经过额外的培训。预计它的行驶里程将是800公里,将在2021年上市销售。

PAL-V One

PAL-V One是荷兰设计的一辆两座混动汽车和旋升飞机。这辆三轮汽车,得益于先进的专利侧倾系统,可保证飞行汽车转弯时自动倾斜,有着摩托车般的敏捷度,但螺旋桨和推进器在路面行驶时可以折叠起来,两种模式的转换只需10分钟。在飞行时,PAL-V One最高不超过1200米,因为飞行高度低于商业航班的飞行高度,飞行汽车的驾驶者不必向有关部门提前递交飞行报告(国外很多国家放开了空中管制,比如在美国,3000米以下的空中管制较少,西欧一些国家在 2000米、1500米以下也是如此)。它搭载的飞机汽油发动机动力非常强劲,地面和飞行的最高速度皆为180公里/小时。PAL-V One可以在8秒内从静止状态到时速百公里的加速,加满油后一次最远可飞行约500公里。

与普通直升机不同,飞行汽车的螺旋桨在空中只需空气动力即可旋转。即使发动机在空中出现故障,顶部的螺旋桨也可继续旋转,使飞行汽车平稳降落而非突然下坠。该车配备的卫星定位系统(GPS),雷达,电子计算机自控系统以及卫星控制技术等,也能最大限度保证其在空中的安全性。对要驾驶飞行汽车、拥有汽车驾照的人来说,只需花10到 20小时的培训就能取得一张业余飞行执照。唯一不足的是它起飞滑行需要165米,降落滑行需要30米,貌似不太可能在堵车时“变身”逃脱啊。2014年5月时,该公司宣布该车已经可以量产,并开始接受荷兰当地人的订单,预计第一辆车将在2016/2017年交付,第一批为限量版,共45辆,售价为50万欧元。

NEED TO KNOW

埃隆·马斯克(Elon Musk)唱衰飞行汽车

特斯拉老总埃隆·马斯克向来语不惊人死不休,最近他在与天体物理学家奈尔·德葛拉司·泰森(Neil deGrasse Tyson)的一次访谈中,三两下就“治好”了后者的飞行汽车狂热症。本来飞行汽车被视作拥堵交通的救星,在车迷脑中浮现的是在堵着动不了之际,按下个按钮,汽车张开了机翼,摇身一变成飞机,一下子就让驾驶者脱离了苦海。构想是不错,但恐怕驾驶者还要会开飞机才行,而且空中飞行更容易受到天气的影响,城市里林立的高楼大厦,也让飞行汽车面临又一挑战,这是要特技飞行员的技术才行啊!另一个问题是行驶里程,即便是行驶里程达到420公里的特斯拉,若是长途旅行,也要靠猛建充电站、充电柱,缓解驾驶者的“里程焦虑”,如换作半空之中,行驶里程不足,突然坠落,怕是要让驾驶者吓出心脏病了。更何况飞行汽车可能带来的噪音,估计会让更多人的路怒症爆发。对于交通拥堵问题,Elon Musk给出的方案,确实不走寻常路,干嘛往上走,往下啊,在地下挖高速通道,多挖些,地面上就不会有拥堵了,而且还不会受到天气的影响,为啥要去寄希望于可行性不高的飞行汽车呢?神思路啊!

不买飞行汽车的五大理由

1.很可怕

尽管坐飞机比开车安全,但对于飞行汽车这样的新生事物,这条结论不作数。同样不可忽视的是,怕飞行的人比怕开车的人多。在地上,趁着堵车的空挡,还能发发短信,看看新闻,补补妆。在天上可没这等清闲。再想想,更复杂的机械结构,为了保证不出事,维修保养起来更加麻烦,而驾驶技术的培训更得严格、繁复。

2.很贵

现在比较成形的Terrafugia,标价为27.9万美金,而一般的汽车只要3万美金。也就是说即便飞行汽车将来上市销售,价格也非普通人所能接受。在中国,自主研发的飞行汽车售价也在200万,为直升机价格的五分之一。针对的人群也是在跑车、游艇上一掷千金的富豪们。另外,为飞行汽车加的油也贵,加油又没那么方便。考虑到更高的风险,估计保险费也会是天价。

3.会从天上掉下来

开车遇上半路抛锚、没油、爆胎的情况不少,大不了停在路边,但如果是飞行汽车,只有一种下场,那就是掉下来。你没法停下来检修,没法步行去买油。当然你可以在车上装个降落伞,但前提是有可以降落的跑道,降落伞要打得开,不会在坠地前撞上些什么……

4.天气不好就完蛋

飞行汽车受天气的影响比汽车大多了,就算是一阵强风,都可能引发车身晃动。而且飞机的起飞和降落,跟空气的温度密切相关,因为空气的密度会影响到飞机的空气动力表现。季节不同,飞行汽车的性能表现也会不同。在地面上遇上雷暴不过是惊魂片刻,在天上的话没准就是命悬一线。在地面上遇上大雾,还不至于迷失方向,地上管用的设备,在天上可就失灵了,除非你想体验的只是在云中漫步的感觉。

5.要重学驾驶技术

飞行员在飞行时不靠眼睛,更多地靠仪表告诉他们所在的高度、所有的速度。但在开车时我们更多地要靠眼睛,而在天上我们会没有参照点。一旦天气不好或是夜间行驶,驾驶者估计没法看得清。如果开飞行汽车,首先要适应的是,更多地信任、依赖仪表而不是视力。

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