“飞行汽车”真的有必要吗?
在很多科幻电影中我们都看到过这样一种场景:未来汽车张开想象的翅膀,迅速升空带领车主去任何想去的地方。最近丰田为普锐斯 申请飞行专利的消息让大家着实兴奋了一阵。
人类对飞行的探索从来没有停止,但真正的冷静下来细细思考飞行汽车这件事,用一句网络词语来描述叫“细思极恐”。飞行汽车到底有多必要呢?笔者唯一能想到的好处可能是为了缓解地面交通拥堵,但飞上天的汽车依旧有很多隐患,目前来看必要性并不大。
飞行汽车还需要跑道呢!
这几年,艾隆·马斯克围绕汽车(或者泛交通)制造了太多的话题:一会儿潜水汽车,一会儿飞行汽车,一会儿超级回路。舆论摄于马斯克SpaceX令人瞠目的成功,不敢质疑。迄今为止,马斯克关于飞行汽车仍流于嘴炮阶段,而丰田则为普锐斯在日本申请了飞行设计专利。
目前,该专利只展示了飞行模式的外观,包括四层结构的升力翼和一副垂尾,看起来像是滑翔机时代双层翼的升级。不同的是,普锐斯的飞翼被设计成流线型,这显然是对空气动力学认识的结果。普锐斯设计的亮点在于,升力翼可以倒伏,无须折叠,这样规避了折叠后皱褶给行驶带来的负担。
和四旋翼或者六旋翼的“直升机”汽车不同,普锐斯这么设计,一定需要滑跑,丰田并未说明混动的普锐斯如何加速到足够起飞的速度。
问题就在这里。喷气式客机起飞速度至少在150节左右,而螺旋桨飞机可以低至100节左右,单螺旋桨小型机大概60节速度(大概110公里时速)就可以起飞。起飞临界速度取决于机型、外形(升阻比)、质量和做功方式。虽然混动的普锐斯最大时速达180公里,但行驶和飞行对外形的要求是截然相反的。行驶需要提高抓地力,克服升力;而飞行则尽量要求增加(机体)顶部与底部气流行程差,提高升力。
依靠折叠机翼设计解决两种运动模式的矛盾,可能被证明是拙劣的。普锐斯的倒伏升力翼设计有新意,但仍不足以胜任两种运动状态。鉴于普锐斯最初被设计成适合公路行驶,那么其外形在飞行中一定是笨拙而低效的。即便考虑了升力翼,上部气流流速加快,但其余外形仍是“陆地型”的。据说丰田只打算令其“悬浮”,这就更令人尴尬,因为悬浮中无法刹车和急转弯,也很难在侧向风干扰下保持稳定。有谁会驾驶一辆像风筝的玩意儿。
已经是成熟设计的四旋翼直升机,在民用无人机上应用广泛,而有人乘坐时保持平衡就变得艰难。机体增重到200公斤已是当前技术的极限,而这点重量在高速公路上跑,飘忽风骚的走位一定让你非常酸爽。即便其发动机有能力高速行驶,你肯定不想尝试且飞且跳的蚂蚱运动模式。除非能容忍高昂的成本,比如美军的“鱼鹰”旋翼机。
技术可实现 但是谁买呢?
人类还没有能力,将这两种运动方式在同一种机械上实现高效统和。以脑洞大著称的马斯克也承认,造出飞行汽车不难,难的是如何把它卖出去。
诚哉斯言。目前众多实现飞行汽车设计的公司或者独立个人,都停留设计到工程实现的过渡上,在商业上都碰了一鼻子灰。没有哪个企业卖出过超出两位数的“飞行汽车”(说一辆也没有恐怕太伤人)。目前接近商业化的PAL-V,是一架轻型运动飞机,而其在公路上更像收废品的机动三轮。
而成立于Terrafugia同样没有卖掉一辆车。美国航空管理局要求其必须在机场起飞。也就是说,用户必须将其开到机场起飞,飞到另一机场,再开到目的地。唯一的方便是不用换辆车赶到机场。而其飞行体验和私人飞机无法相比。30万美元的售价不含糊,难道富有阶层缺乏赶到机场的车辆?
中国西安某公司造出旋翼飞行汽车(更像直升机+卡丁车)。且不论其飞行和行驶性能,单是其8.4米直径、不可折叠的旋翼,交通部门是否允许其占三条车道行驶?
地上交通还在乱套 何谈空中交通?
技术上能实现不等于成为实际选择。技术如果不考虑商业应用,显然不会有什么前途,没有资本资助的技术,只能憋在天才的车库里。
而商业必须要考虑安全、易用、成本和法律(四个条件按重要性降序排列)。马斯克即便在“看好”飞行汽车时,也指出了现实问题:“如果天空中满是飞来飞去的飞行汽车,这将对空中航线造成很大的影响,而且也会非常非常嘈杂,出现飞来横祸,有东西砸在你脑袋上的可能性也会大大增加。”
马斯克认为要解决城市交通的阻塞点,并不一定要飞起来(飞起来可能带来更多的问题),他转而鼓吹轨道交通(只不过要以新的形式出现)。
即便低空空域管理最宽松的美国,面对蝗虫一样的有人驾驶和无人驾驶的飞机、汽车布满视野,也将导致灾难性的混乱。脆弱的空中多层交通体系远不如现在的地面交通。尽管我们只能依赖高架桥一类的东西实现地面多层交通,但也不喜欢时刻担心头顶上的危机。
从这一点上看,普锐斯的专利可能不是好东西,有可能永远锁在专利柜里。除非我们能建立新的交通体系和规则,用来适应新的交通方式,但不会是现在不成熟的技术。我们怀疑,在无法得到市场支持的情况下,该技术能走多远。
虽然我们应该容忍新技术的不成熟和拙劣,但无效的专利远远多过被认为聪明的抉择。19世纪末轰动一时的“机械马”专利,最终没有卖出一“匹”。迅速成熟的另一个发明——汽车,将后者轻松踢进历史角落。
点错科技树的后果并不严重,科技总在试错中前进。不过,历史是一个网眼很大的筛子,它总是毫不留情地筛掉不合时宜的发明。(彭晃)