我们离飞着去上班,到底还有多远

36氪的朋友们 · 2016-10-12
我们现在所讨论的载人飞行器属于航空的范畴,而不是航天飞行器。

本文来自天际线,作者pedro。

近几年出现了一些新兴载人飞行器,例如德国18旋翼电力驱动飞行器VC200、澳大利亚马洛伊飞行摩托、新西兰马丁喷射背包、匈牙利Flike个人飞行器、亿航184等等,各种形式的飞行器不断涌现吸引了众多关注的目光,以四旋翼为代表的小型飞行器已经进入千家万户,为人们所接受。但同时各种质疑之声也是接连不断,小型飞行器并没有以颠覆的姿态,解决人们生活刚性需求的一些痛点问题,这也正是载人飞行器出现的重要意义和良好契机。我们来具体分析下载人飞行器及其前景,究竟飞着去上班靠不靠谱?

什么是载人飞行器

载人飞行器,顾名思义,可以载人的飞行器。如同我们熟悉的地面交通工具,由于需要克服重力空中飞行,人力所产生的功率不足以使飞行器脱离地面。所以到目前为止,世界上还没有一款实际应用的人力驱动的空中自行车。

 我们现在所讨论的载人飞行器属于航空的范畴,而不是航天飞行器。为什么要重新定义航空器中的载人飞行器呢?这个由来就要从我们所熟悉的汽车工业说起了。

汽车的发明和大规模应用,已经渗透到生活中的点点滴滴,我们和汽车已经成为了密不可分的伙伴。然而汽车刚被发明的时候,只是少数权贵阶层的玩具,或者是赛场上争夺冠军的机器。一直到福特T型车的出现,汽车工业的发展轨迹被改变了,于是汽车成为了普罗大众可以接受的交通工具。随着时间的推进,人类进入了汽车工业为引导的全新文明时代。以美国为代表的新兴工业国家在车轮的带动下飞速发展。

提起飞机工业,从莱特兄弟发明飞机到喷气式客机把人类带入快速环球飞行的今天,飞机工业也已经走过了100多年。可以说,汽车工业与飞机工业是同步发展的。从两次世界大战中就可以看出两者之间紧密的联系,我们熟知的豪华汽车品牌制造商无一不是航空发动机的制造商,例如罗尔斯-罗伊斯、宝马、奔驰等。工业发展的潮流不可逆转,以至于到二次世界大战的后期,著名的福特汽车公司转而生产B-25轰炸机。

二次世界大战后,全球工业进入经济高速发展时期,以汽车为中心的城市发展模式快速扩张。城市,这个现代文明的产物,在汽车车轮的带动下以前所未有的速度在全世界野蛮生长着。

然而,当城市发展到一定阶段,城市化带来的弊病也开始显现,公共汽车和地铁的发明都是城市化的产物。当人们已经无法阻止城市快速发展的时候,我们发现以汽车和地铁为核心的城市交通不能像过去一样方便人类的交通出行了。 

直升机,应运而生。

实际上,直升机早在1940年就已经试验成功,但是发展并未像喷气客机般突飞猛进,这和追求利润为核心的资本主义价值体系是有一定关系的。直到越战的出现,美国的贝尔直升机公司凭借UH-1直升机一越而起。

直升机,从此走入了公众的视野。

然而直升机是因为战争需要而快速发展,与城市的发展并无紧密联系。然而在紧急救护市场的催生下,直升机开始迈入城市的边缘。

但是,直升机的发明、战争的催生,并没有解决直升机与城市发展的同步性。在发明之初,直升机只是满足了最基本的空气动力学需求和动能的转化效率。一直到今天,直升机与它最初被发明的样子并无太大改观——巨大的主旋翼、厚重的机身和距离机身几米远的尾桨。这些特点使得直升机的飞行事故率一直居高不下,也让直升机的普及受到了严重的阻碍。

说到底,载人飞行器就是一款追求可以在城市中穿梭、可以垂直起降,航程在300公里到500公里,可以载2到5个人的全自动驾驶飞行器。 

为什么是全自动驾驶飞行器

首先,驾驶可垂直起降的飞行器操作复杂,需要严格的驾驶培训。这就需要高昂的培训费用和大量的飞训时间支持,阻碍了行业的发展。

其次,也是至关重要的一点,全自动驾驶技术有助于航空管制中心对其进行有效的监督和控制,防止非正常飞行。这为大规模飞行器升空的管控提供了非常有效的手段——让一个物体运动起来不难,难的是如何让它停下来。

载人飞行器的终极应用场景正如我们在《第五元素》里面看到的:飞行器穿梭于城市上空,城市不再有交通拥堵,不再有雾霾。大家可以设想这样一个场景,按照航管中心规划的空中走廊(从高速公路或是环城公路的上空300米以上到3000米以下),飞行器以4分钟的间隔穿梭于城市上空——人类的文明又迈上了一个新的历程。 

现有的飞行器代表类型:

1.德国18旋翼电力驱动飞行器VC200

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垂直起降载人飞行器,目前尚未被归入任何传统飞行器的类别中。VC200在首飞时飞到了约20米的高度。以目前的电池蓄能技术,该飞行器可以持续飞行20分钟。 

2.澳大利亚马洛伊飞行摩托

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摩托车长3米,宽1.3米,高0.55米,净重105千克,最大起飞重量270千克。飞行摩托以无铅汽油为燃料。车身备有两个30升燃料箱。一箱燃料可在时速148千米的情况下飞行148千米。 

3.新西兰马丁喷射背包

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马丁航空公司的喷射背包原型机,载重120公斤时可持续飞行30分钟,速度可达每秒约21米,最高高度可达914.4米。 

4.匈牙利Flike个人飞行器

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Flike验证机采用了同轴配对的Y6布局,由6个马达直接驱动6个转子。锂聚合物电池能够为其提供15-20分钟的悬停、或者30-40分钟的巡航飞行。 

5.亿航184

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亿航184载人飞行器高1.5米,净量200千克,额定载重100千克,整机最大输出功率106KW (8马达),海平面续航时间23分钟,平均巡航速度100公里/小时,可乘坐单人乘客。 

6.天际线载人飞行器

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天际线载人飞行器,采用涡轮轴发动机(直升机专用),全长7.5米,宽2.8米,高2.2米,续航400公里,全自主驾驶模式,辅电传控制系统,飞行设计时速为240km/h,载重量250kg,起飞重量1.3吨,主要用于城市应急救援、战场救援、城市交通等领域。 

7.直-11型直升机

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机长 13.012米,机高 3.14米,旋翼直径 10.69米,尾桨直径 1.86米,空机重量 1120千克,起飞重量 2000千克。

飞行性能(2000千克、海平面、标准大气):最大速度 278千米/小时,巡航速度 220~240千米/小时,航程 560千米,升限 5240米 。 

8.地效飞行器

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“雨燕”是多功能小型地效翼船,研制于 20 世纪 80 年代,1991 年通过国家试验,并开始装备俄罗斯海军,用于训练海军地效翼船驾驶员,总设计师为俄罗斯中央水翼船设计局的布拉洛夫。机体材料为铝镁合金,装有两台 113kW 的活塞发动机,起飞质量为 1,360kg,巡航速度为 160-170km/h,最大飞高 800m,最大航程 500km。在双座型的基础上,还设计了 8 座、20 座的“雨燕”系列。 

什么是地效翼船

地效翼船的学名应该叫“空气动力地效翼船”,最先被称为“冲翼艇”(冲气机翼的意思),上世纪 60 年代至今,还被称作“地效翼飞行器”、“地效飞机”、“地效飞船”、“地效艇”等等。虽然有时叫做飞机,但它通常只能贴近水面飞行,无法翱翔高空;虽然有时叫做船、艇,但它的速度却比普通船舶快十几倍,接近现代飞机的速度。用通俗的语言讲,地效翼船就是利用地面效应进行离水航行的高速船舶(或者利用地面效应进行飞行的飞行器)。地效翼船在军用和民用两方面都有巨大的潜在优势:具有飞机的高速度、船舶的高装载量和高效费比、低雷达可探测性、良好的耐波性和两栖能力。 

9.固定翼飞行汽车

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这台飞行汽车,由一家斯洛伐克的公司打造。该车以传统的两座驾驶舱为为基础,其中加入了一对可以折叠的机翼、螺旋桨和尾翼等。该车搭载了一台Rotax 912混合动力发动机,在汽车模式与飞行模式下,可分别达到161km/h和200km/h的最高时速。 

10.第一代“过渡”汽车

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2012年,特拉弗吉亚公司成功对第一代“过渡”汽车进行试飞。当时,“过渡”汽车在1400英尺(约为426.72米)的高空中飞行了8分钟。一般客机的飞行高度大约是3.5万英尺(约为1.07万米)。 

载人飞行器分析

载人飞行器的未来一定是可垂直起降的,不受飞行跑道限制的,可在城市中心狭小区域内进行起飞和降落的。由于固定翼模式的飞行汽车会受到起飞和降落的限制,同时直升机有庞大的螺旋桨,其尾桨也是城市飞行的安全隐患。

其次,飞行器的动力一定是以涡轮轴发动机为核心技术,就目前的动力技术,电池技术在短时间内是无法有突破性进展的。而普通的活塞发动机是无法满足飞行器所需要的功率重量比。

由于涵道技术是将螺旋桨包裹在机体内,所以运用涵道技术的载人飞行器在安全性方面有着突出的优势。直升机技术已经发展了近60年,在传统直升机技术的基础之上,运用全新的控制理论和当代发动机技术,必能衍生出新时代的“空中T型直升机”。福特T型车的时代,一定会在航空工业绽放出一朵奇花。

生产力推动生产关系的变革是每个马克思信仰者认识世界观的基础。在全新一代飞行器进行大量实验的基础上,会在工业级市场上先有所应用。在应急救援市场上凸显其核心竞争力的同时,也更容易被大众所接受。

曾经波音公司对美国国会的建议,使美国提前进入了喷气时代,使跨洲际旅行变得如此简单。低空通航领域是否能诞生一家新的世界级公司,我们拭目以待,而且它一定是未来改变城市交通格局的一家飞行器公司。

就目前的技术积累与行业发展状况来看,我们非常期待新一轮的通航产业热潮与投资热潮。也许3到5年之后,我们就可以见到:新型空中交通工具,在城市救护车拥堵而未能挽救伤员时、伤员深处危楼高处时、灾害现场紧急救援时,挽救出一个个鲜活生命的现实场景。

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