当遭遇交通堵塞的时候,你可能会幻想你的小汽车能突然展开翅膀,越过拥堵的车流飞向天空。会这样做梦的可不止你一个人。20世纪60年代播放的动画片《杰森一家》中甚至出现了一辆装有喷气发动机的汽车,它能在天上飞,也能很容易地降落在一个小车库里。当然,这些都是当时人们的幻想。不过,现在可就不同了!我们已有较为成熟的技市工艺、太空时代的轻质材料和足够的渴望,去建造这种轻型飞行器。虽然还有很多问题需要解决,但是有经验的学者,包括美国国家航空和航天局以及其他机构的学者都认为,这类轻型飞行器会在不久的将来搅动飞行世界….
可旋转的风扇发动机,使得众多轻型飞行器具有了垂直起降的本领,且能像固定翼飞机那样快速地飞行
面临哪些挑战?
◆克服场地限制
目前还在发展中的轻型飞行器是一种复合飞行器,它们有轻薄的碳纤维外壳机身,轻量、强劲的铝合金引擎。大部分都使用可调涡轮风扇发动机,在垂直飞行的时候可以把尾喷口转向下方,实现垂直起降,把尾喷口调至面向后方时,则能让飞行器全速向前飞行。能直接垂直起降,这意味着飞行器可以不需要跑道——这让轻型飞行器进入寻常百姓家有了可能性——不是每个家庭都能拥有带飞机跑道的大机场。
保罗·穆勒(Paul Molller)开发的“空中汽车M400”(SkycarM400),四周装有4个可调的风扇发动机,这使得它具备了像“海鹞”式飞机那样垂直起降的初步条件。英国航空公司AgustaWestland的“零点计划”飞行器稍有不同,它的两个巨大风扇安装在机翼中,它们能在机翼内旋转90°,来实现垂直起降等飞行控制。这些特点也使得它们能像固定翼飞机那样快速向前飞行。
◆满足轻量、便携要求
如今太空时代轻质材料的广泛应用,使得飞行器不断地轻量化、小型化。比如“零点计划”飞行器的机身是用强度高但质量轻的石墨制作,以降低重量。除材质更轻这个为飞行器减负的方法外,人们也不断地做减法,即最大限度地简化飞行器的设计,在减轻重量的同时,也节省了制造成本。赫克托·德·阿莫(Hector del Amo)发明的“零点直升机”只有一个座位,上班族能驾驶它越过地面交通拥堵的路段。和名字暗示的那样,这架直升机的外形结构就像—个零,或者说一个圆。它的设计圆滑而且简单,它的两侧都暴露在空中,只有一个引擎给三叶旋翼和圆形尾部的螺旋桨提供动力,所以它很轻。丹尼尔·柯塞巴(Daniel Kocyba)设计的“大黄蜂”飞行器除轻便外,还具有折叠功能,尺寸可以缩得很小,甚至能把它装到一辆小卡车里运往任何地方。
◆解决飞行安全难题
开车上路需要驾驶执照,驾驶能在空中飞行的交通工具就需要特殊的飞行执照了。要取得混合动力飞行器的飞行执照,你需要参加各种训练,这和考取固定翼飞机或者直升机飞行执照的难度没有什么区别,甚至需要同时训练过固定翼飞机和直升机才能获得。使用这种出行方式的人员的数量当然会被限制,因此并不是每一个人都能享受这种飞行。如果有成千上万的轻型飞行器在天上飞行的话,可能会造成大规模混乱。
飞行器本身的安全性是人们重点考虑的难题之一。为了保证飞行安全,“空中汽车M400”为每一个风扇发动机装了两个引擎,如果其中一个坏掉,另一个还可以继续运转,从而保证飞行器安全运行。美国MACRO公司研发的“空中骑士X2R”则采用全自动控制的总体设计,由全球定位系统和蜂窝数据控制飞行。乘客进入驾驶舱后,只需在一个控制面板上简单输入目的地,就可以坐下享受全自动的飞行之旅。这避免了因人为驾驶技术因素造成的安全问题。
还会有什么难题?
如果轻型飞行器真的能够大量生产,那对于令人头疼的交通问题而言是一个激动人心的解决办法,但也会是一个可怕的方法。由于每个飞行器都必须符合严格的安全标准,这意味着人们要持续反复地进行测试和研究。如果这类飞行器变得越来越流行的话,汽车制造商也会纷纷参与进来,制造和推广他们自己的飞行器。这也意味着许多汽车公司都要重新思考设计工艺,以适应太空时代思考和解决问题的方式。可是这些飞行器值得花费这么多的金钱和时间吗?如果它们出现在市场上,普通人能接受的平均价格是多少?社会能接受这么大的变化吗?轻型飞行器能有效缓解拥堵的交通,并降低拥堵时的汽油消耗吗?
它们或许可以。