汽车在空中飞

卓越

作者：田地 来源：《读者》2007.4

　　 构思由来已久
在城市日益发展的今天，对于上班族来说，塞车恐怕是最令人头痛不过的事情了。每当这时，人们恨不得汽车能长出一双翅膀，腾空而起。1903年莱特兄弟发明的飞机升空后不久，制造能够在天空飞行的汽车便成为当时一些思想超前的人追逐的梦想。时间过去了一百多年，经过几代人的不懈努力，现在，这种无翼空中汽车终于诞生了。

　　受蜂鸟和蚊子空中悬浮飞行技巧的启发，科学家目前研究并发明了一种能够垂直起降的汽车，这种新型垂直起降汽车将于2008年批量生产并被推向市场。

　　 没有翅膀如何飞
直升机也没有机翼，但是它能垂直起降和飞行，主要靠的是机顶上几片狭长桨叶的旋转。汽车能够在空中飞行的最大障碍是动力。如何制造能使用普通汽油的大功率发动机？困难在于理论上大多数功率足够大、可以让“空中汽车”飞起来的发动机太重了。它需要一种很小、很轻又能够产生足够动力让汽车升空的发动机，而且不能有太大的振动，还要尽可能节约燃料。传统的活塞式发动机无法满足这一条件，怎样找到一种替代品一直是困扰科学家的难题。不过，目前科学家在研制过程中已经攻下了这一难题，他们采用一种名为“旋转力量”的新型旋转式发动机替代了传统的活塞式发动机，使会飞的汽车的研制取得了实质性进展。

　　空中汽车共有8个“旋转力量”发动机，功率为720马力，设置在汽车两边的4个金属车架里。其中4台发动机供正常飞行用，另外4台备用。旋转发动机的最大特点是由发动机缸体内的三角形转子取代传统的活塞。发动机内的压缩、点火、燃烧过程由转子的持续转动完成，改变了传统发动机活塞上下往复的运动方式。这种基本设计使得新型发动机的体积大约只有传统发动机的1／4，重量只有传统发动机的1／2，但功率却是传统发动机的2倍。空中汽车飞行的秘密在于倚仗旋转发动机及专门提供升力的风扇。这两种动力的巧妙组合是垂直起降飞机的核心。汽车重量、乘客增加时，风扇的升力会显得力不从心。此时，空中汽车前后4个发动机会向上倾斜45度，便可提供约一半的升力。空中汽车的发动机转动45度时，位于发动机舱内的风扇可顺着气流再转45度。两个45度的组合便产生了垂直向上的升力，且升力为两个力的合力。于是，空中汽车便能轻盈地飞起来了。

　　 安全有保障
空中汽车能否普及，其安全性是最重要也是大家最关心的。就动力装置而言，空中汽车有多台发动机。不同于轻型直升机或飞机的是，它有多个发动机舱，每个发动机舱内装有2台计算机控制的发动机。所有这些发动机都能独立运转，因此即使有的发动机出了故障，也能实现垂直的可控制降落。

　　空中汽车的另一特色是用独立计算机系统分别进行飞行管理、稳定性调整和控制。如果发生灾难性故障，可以使用两个机体降落伞。这两个降落伞可确保空中汽车及其驾驶员和所载人员安全着陆。

　　旋转式发动机结构简单，非常可靠。每台发动机只有3个活动部件，仅为4缸活塞式发动机部件数的7％左右。每个发动机舱都将发动机和风扇完全密封，这样，万一发动机发生着火或爆炸事件，就可大大降低对发动机舱附近的人员的伤害。它的多重系统可以检查燃料的数量和质量，并给出适当的报警。万一没有足够的动力垂直着陆时，空中汽车的稳定性和良好的下滑坡度，能使驾驶员在使用机体降落伞之前操纵汽车飞到一个安全地区。空中汽车在盘旋以及过渡阶段的飞行都由计算机控制，驾驶员要做的只是控制飞行速度和方向。它可以自动防止由阵风引起的对飞行方向的干扰。

　　 性能卓越
目前，科学家制造出来的空中汽车，可同时乘坐4个人。即使遇上风雨交加的天气或漆黑的夜晚，它也能畅行无阻、正常飞行，其飞行本领毫不逊色于一般的飞机。其最高飞行时速超过了600千米／小时，比直升机快2倍，飞行最大高度9000米，最远航程1500千米。

　　从外观上看，空中汽车更像是一架小型飞机，但它的起飞和降落方式却和直升机一样，令它能在车道上和自家后院里自由垂直起降。前端左右两个发动机舱酷似飞机发动机舱，后面也有相似的两个，中间是一个透明的大驾驶舱。置身于舱内，人的视野开阔、心旷神怡。另外，尾部有飞机上常见的双垂尾和高高的平尾，十分引人注目。它的功能是维持飞行中车身纵向稳定和平衡。不像飞机的是，它没有机翼。为保证空中汽车的安全性和可靠性，它的飞行完全由计算机来控制，并由卫星系统导航。一旦发生事故，空中汽车将自动释放设置在内部和外部的降落伞及气囊。

　　空中汽车在经济上的潜在优势也值得一提。其低燃耗发动机及可使用多种燃料的性能会降低燃料费用。空中汽车的耗油量只相当于V—22“鱼鹰”式倾转旋翼机或高性能直升机的1／4。空中汽车潜在的军事用途将是非常广泛的，包括空中医疗疏散、空中侦察、指挥与控制、搜索与营救、特种部队渗透、空袭作战、空降作战、强行进入作战、宪兵机动与调动保障、通信转播、分队补给的战场分发、单兵或班级替换人员的运输、武器平台、非战斗人员的疏散行动、战场物资运输以及战损评估等。

　　当然，空中汽车也面临着一些挑战。它有限的有效负荷是一个不利因素。它的使用将会使空域指挥与控制复杂化。不久以后，这种空中运载器技术就将影响到我们生活的方方面面。我们可以设想一下，空中汽车充分发展了，高速公路就会变得冷冷清清，机场也会大受影响。人们可以享受每小时600千米以上的空中汽车，谁还愿意去坐车速每小时几十千米的出租车呢？飞机需要机场、跑道才能起降、飞行，而且每次乘客需提前1小时~2小时赶往机场等候。而有了空中汽车，人们可以从家里直接出发，2小时内就能从上海飞抵北京。

　　目前，世界上有许多公司在进行空中汽车的研究：以色列的“城市之鹰”两人座小型飞行汽车，计划在今年进行测试；麦道公司正在研制“索科尔400”四座飞行汽车。不久以后，交通堵塞可能将成为历史，因为天空是广阔无垠的。专家们认为空中汽车预示着一次彻底的“交通革命”，也许人们会把这一发明和莱特兄弟发明的飞机相提并论。