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随停随飞救护车、灾难救援飞行汽车,未来能否颠覆地面交通?

2020-09-12
来源:与非网

  “飞行汽车”是一个经常出现在科幻作品和科幻影视剧中的元素,代表人们对于未来交通的一种美好憧憬。

  但实话来讲,想到“飞行汽车”这个概念很难吗?好像并不难,它不过就是两种二十世纪的两种主流交通工具的拼合。那么“飞行汽车”很难做出来吗?其实也并不难,早在上世纪就已经有很多“失败”的尝试,而最近几年更是有众多创业公司开始了“飞行汽车”的设计和制造,从可见的报道来看,已经有数家公司的飞行汽车成功试飞。

  8 月底,日本初创公司 SkyDrive 在丰田试验场对一辆名为 SD-03 的飞行汽车进行了首飞测试,这辆颇具日本科幻动漫感觉的飞行器成功的在 10 米的飞行高度坚持了 4 分钟。据介绍这款飞行汽车可以在低空进行低速无束缚的稳定航行,未来可以将飞行速度提高到每小时 100 公里,并计划在 2023 年实现商用。

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  这一“飞行汽车”只设计了固定的起落架,因此不能在公路行驶。如果严格来讲,这一飞行汽车只能完成点对点的直飞,其实叫它“低空飞行器”就行。

  这么说虽然有一些吹毛求疵的嫌疑,但我们需要对“飞行汽车”的出现做一番详细的检讨。在众多人纷纷表示会把飞行汽车看作未来主流交通工具的时候,我们可能还得认真审视一下飞行汽车想要落地普及的重重考验和问题。

  飞行汽车的“虚拟现实”

  飞行汽车的概念在众多的科幻作品中出现之前,这个概念的原型其实就已经出现。在二十世纪那些充满浪漫幻想的工程师手中,打造这样一辆又能路面行驶又能腾空飞行的机械装置其实并不难。

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  (格·寇蒂斯和他的 Autoplane)

  根据记录,最早在 1917 年,被称为“飞行汽车之父”的格·寇蒂斯就发明了世界上第一辆名 Autoplane 的飞行汽车,汽车尾部由三层机翼组成,最长的一个机翼达 12.2 米,推进器是由发动机驱动车尾的四叶片螺旋桨组成,受制于当时的技术水平,Autoplane 最终只做到了短距离的飞行式跳跃。

  这一组合创新启迪了很多后面的发明者。1937 年,沃尔多·沃特曼也尝试在取名为 Arrowbiled 汽车上装上翅膀,但最终也没有成功。

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  (Airphibian)

  为汽车装翅膀不太可行,那么反过来把飞机改装成汽车也是一种思路。1946 年一名叫罗伯特·富尔顿的工程师发明了一种可拆卸机翼和机尾,并能伸缩螺旋桨到机身中的飞行汽车。这架名为 Airphibian 的飞行汽车能够以每小时 190 公里的速度成功飞行,在地面上也能以每小时 80 公里的速度正常行驶,成为第一款在美国民航局获得认证的飞行汽车。至于为何没有流行起来,可能价格实在喜人。

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  (Aerocar)

  在此之后,另一个大名鼎鼎的飞行汽车 Aerocar 在 1949 年成功上天,这款由美国工程师莫顿·泰勒发明的飞行汽车是世界上最接近量产的车型。不过这款飞行汽车一共只被制造出来 6 辆,其中有一辆颇具传奇色彩,还曾为古巴领导人菲德尔卡斯特罗效劳,至今现存的 5 辆都被博物馆收藏。

  最终为何 Aerocar 没有成功呢?其实还是跟当时并不严重的堵车焦虑以及石油危机所引发的能源焦虑双重作用的影响,飞行汽车实在没有多少优势能够“飞入寻常百姓家”。另外,这块飞行汽车的机翼过度占用地面道路空间,尽管后来也取得了政府的飞行许可证,但也没有机会推广到民用领域。

  在现实中没有成功的飞行汽车,却在虚拟的科幻影视作品中大放异彩。在众多科幻导演构筑的未来世界中,飞行汽车成为必不可少的一种元素。

  在架空宇宙的《星球大战》当中,恢弘壮阔的宇宙飞船都已经是一种平常的存在,更不用说在行星表面贴地飞行的汽车飞船。或者是在一些类似蒸汽朋克的架空世界中创造的那种城市漂浮的飞船。

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  (蒸汽朋克的飞行器)

  这种带有传统燃料特征又违反物理学原理的飞行模式,也只能在软科幻中看到,代表着人们天马星空的想象。另外一种则是对未来城市交通的想象,大概率会设想一种可能实现的飞行技术,比如磁悬浮汽车,可以贴地飞行,也可以在空中穿梭。但导演更多的考虑是要通过这些飞行器来表现紧张刺激的追逐场面。这一逻辑和现实要求相差太远。

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  (《全面回忆》中低空飞行汽车)

  好莱坞中的飞行汽车自然可以天马行空,不用在乎现实的交通管理,也不用在乎飞行汽车的技术实现和成本。但这些问题却是今天那些想要把飞行汽车推向商用的公司不得不考虑的问题。

  技术可行,但前景不明

  直到最近十来年,随着新型动力电池、新材料和自动驾驶技术的进步,飞行汽车又重新成为一些制造企业和互联网公司们投入的热点。

  2009 年,美国工程师肯尼思·韦尼克发明的一架可折叠机翼螺旋桨的飞行汽车试飞成功,成为首个真正意义上可以行驶上公路的飞行汽车。

  受此鼓舞,更多可靠的飞行汽车被陆续设计出来。2010 年 7 月 6 日,美国 Terrafugia 公司制造出一种陆空两用变形车,其机翼可折叠,配备的是汽油发动机和锂离子磷酸盐电池,空中续航 640 公里,最高时速每小时 160 公里,变成汽车模式的时候使用电力驱动,并被美国航空主管部门允许投入商业性生产。

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  2017 年,这家公司被我国的吉利汽车收购,尽管现在首款飞行汽车还没有真正上市,但李书福仍然对此充满信心。

  现在投入飞行汽车的除了汽车公司外,还有传统的飞机制造公司。比如 2018 年,波音公司收购了航空技术公司 Aurora Flight Sciences,成立 Boeing Next 部门,并宣布重启飞行汽车计划。

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  (波音公司的飞行汽车)

  曾经的 Google 无人车项目的发起者 Sebastian Thrun 在离开后创办了飞行汽车公司 Kitty Hawk,一家专门制造飞行汽车的公司,接受了拉里·佩奇投资。在创始人 Thrun 看来,飞行汽车和自动驾驶一样,是彻底改变地面交通的一种全新技术。

  但现在 Kitty Hawk 项目技术故障频发,难以完成商业量产,现在仅仅定位为城市之间点对点的共享飞行器。

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  除此之外,我们还可以看到像美国的英特尔、日本的丰田、德国大众、荷兰公司 PAL-V、中国的亿航都在这一领域进行着各自的探索。

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  但整体上来说,飞行汽车的技术可行性正在走向商用,也就是从飞行里程、动力续航和安全性上满足空中出行的要求。不过,飞行汽车要想投入到大规模使用,无论是从监管要求,还是从配套设施,甚至是人们屡屡吐槽的拥堵难题来说,都还不是最优解。目前还看不到飞行汽车可以大规模商用的日程表。

  “上路”执照难得,颠覆地面交通难期

  从根本上来说,飞行汽车本身就有一个巨大的悖论。这一概念之初的涵义就是可以用作陆空两用的一种运载工具。当需要远途出行的话,就切换为飞行模式,当需要近距离移动就切换为公路行驶。

  所以,前期飞行汽车失败的一大技术原因就是无法解决飞行装置和地面行驶之间的矛盾,过于复杂的飞行机翼根本无法适应公路行驶的要求,安全性和便捷性是其极大的阻碍。现在的飞行汽车解决方案正在通过可折叠机翼螺旋桨来解决这一难题,尽可能让飞行和地面行驶的切换变得更为方便和便利,但是它不可避免的另一个问题就是这种汽车仍然占用公路资源,在拥堵日益严重的今天,飞行汽车的加入无疑给地面交通带来更为严峻的考验。这也是很多陆空两用飞行汽车无法真正上路的原因。

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  基于这一本质矛盾,现在更多的飞行汽车其实都采用点对点低空飞行的模式。这类飞行器不再采用较长的机翼,而是采用四旋翼直升机的方式进行起落和飞行,这样不仅不用再占用地面交通,也不用占用过多的场地,可以在较小的空间或者高楼顶部进行升降。但是考虑到城市当中越发密集的住宅和狭小的公共空间,能够为这些飞行器提供降落的空间仍然会是一个巨大的问题。

  由于是低空飞行,一旦未来有越来越多的飞行汽车投入使用,低空域的航线规划和飞行许可也将成为一个考验城市交通管理的难题。此外,由于飞行的操作难度和危险系数远大于驾驶汽车,飞行驾驶员的培训考核也将成为这一交通方式普及的障碍。当然我们看到像亿航这样的飞行器推出完全无人驾驶的模式,也就是全程由飞行器自动控制飞行和导航,乘客无需操作,这可能是解决这两个问题的关键所在。但如果将飞行汽车变成一个立体交通系统,这个实现的难度仍然非常艰巨。

  当然,飞行汽车想要大规模上路的最大难点在于安全监管。一方面大量飞行汽车上天,只要出现零星故障或者失控,都可能造成严重的事故,另一方面如果飞行汽车遭到危险分子的劫持和滥用,变成攻击性武器,这一风险会远大于地面交通的风险。现在在无人机都要被严格管控的情况下,谈及飞行汽车其实是奢侈的。

  另外,当前解决交通拥堵的最好办法仍然是发展公共交通和地下交通,特别是地下交通的安全性和大运量能够充分满足未来城市的出行需要。我们看到最热衷于发明创造的埃隆·马斯克把赌注押在了地下隧道项目,而非飞行汽车上面。

  很显然,飞行汽车已经来到我们眼前,但是什么时候能像共享单车一样让我们随时取用,可能还要等上很长的时间。在这个中间,飞行汽车大概率只是少数有钱人的城际出行的奢侈选择,即使他们使用,也必须是在一套非常严密的监管规定和报备制度下才能成行。

  因此,飞行汽车对于现有交通体系只能说是一种小小的补充,要说颠覆地面交通出行,解决地面拥堵,还任重而道远。所谓的 3D 立体出行模式,更可能出行在地下,而非空中。

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  日本 SkyDrive 的飞行汽车成功试飞后,一位日本官员很诚恳地表示,“这款飞行汽车有望解决偏远岛屿或山区的运输问题,或在灾难救援行动和货物运输中存在的问题。”

  确实,一架随停随飞的“飞行救护车”可能是这一发明目前最好的归宿。


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