富人新宠——飞行器

邵萍

未来像“钢铁侠”、

“蜘蛛侠”一样在空中自由翱翔，将要成为现实。

想必大家都看过《星际穿越》，知道星际旅行的故事吧？里面援引了爱因斯坦的广义相对论E=mc2以及牛顿第三定律，计算于一个G的引力条件下可以让我们在太空中保持平衡。如今，在新西兰就有一家飞行器公司根据这一原理研制了一款个人飞行背包。目前该设备已经于美国国土安全局、美国国防部以及其他联邦、州和地方机构提供飞行技术服务。未来，美国的消防队员、警察和军人们或许就能用上这种酷炫的个人飞行装备。

那么，作为一位普通何时才有机会真正驾驶马丁飞行喷射包翱翔空中呢？光启科学董事局主席刘若鹏讲道，光启已与数家合作伙伴组建了“钢铁侠”俱乐部，普通人也可加入俱乐部接受飞行训练，并真正驾驶马丁飞行喷射包体验飞行。看来，未来像“钢铁侠”、“蜘蛛侠”一样在空中自由翱翔，将要成为现实。

飞行器够不够安全？

虽然直升机解决了垂直起降，但它的技术复杂，成本极大，一般人无法奢求。所以，很多人开始了对个人飞行器的研制热潮。如今，它终于问世。不过，还是不免会有人怀疑如此时尚的飞行器在出现安全故障的时候会不会掉下来摔成肉泥呢？对此，有人表示，要研制个人飞行器首先就要定义个人飞行器设计的目的要求，可以用这么几个字：安全、方便、经济、实用，还有小巧。

安全是第一位的，不能是祸从天降，要保证安全，就需要有垂直起降的功能。要做到经济就需要重量轻，升力效率高，省油。另外，体积要小巧，结构要紧凑，操作容易，尽量做到平民化，这样才方便实用。

空气动力形式的个人飞行器形式多样，也是爱好航空人士主流的研究方向。在这种形式里也主要有两种，一种是滑跑起飞式的，另一种是垂直起降式的。滑跑起飞式的主要有动力三角翼、旋翼机、折叠翼飞行车和飞翼等。动力三角翼也称动力悬挂滑翔机，具有体积小、重量轻、简单易学、安全可靠等特点，是航空运动领域中最受欢迎的一种轻型动力的飞行器，也是一种实用的个人飞行器。虽然它对滑跑场地要求不高，但也需要一段滑行长度，所以起降还是受一定限制，妨碍它成为人人通用的个人飞行器。

旋翼机和直升机相似，它们头顶都有一副大直径的旋翼，但是旋翼机的旋翼一般不与发动机传动系统相连，发动机不以驱动旋翼为飞机提供升力，而是在旋翼机飞行的过程中，旋翼面向后倾斜形成一定的迎角，由前方气流吹动旋翼旋转产生升力。由于靠滑行起飞，与动力三角翼一样，起降受一定影响，所以难以发展成为通用的个人飞行器，远不如动力三角翼应用广泛。

盘点各式飞行器

美国马萨诸塞州沃伯恩的Terrafugia公司有种新型的陆空两用的交通工具，名为“变形者”的“飞行汽车”。其看起来就像一辆普通SUV，只是两侧多了可折叠的机翼。使用时只需按一个按钮，机翼便会自动展开，据悉，目前已在美国上市。然而，其看起来就是飞机的缩小版，起飞前还需滑行1600米。如此长度的跑道想要找到实属不易，需要靠公路起降，如此一来便很受限，安全上也会产生一定的问题。可见，购买价值13 6万美元的它，还不如分别购买一架小型飞机外加一辆汽车合算。

类似这些个人飞行器不能垂直起降，就注定限制了自身的发展，难以成为蓬勃发展的个人飞行器的主流，所以垂直起降式的飞行器就成了大家永不停歇的追求目标。垂直起降式个人飞行器主要有旋翼（螺旋桨）式，（涵道）风（涡）扇式等。日本人发明的这个名为“GEN H-4”的个人直升机飞行器使用了两个反方向旋转的螺旋桨，所以不需要使用尾翼就可以控制方向。引擎排量125cc，功率8马力，时速可达90公里/小时，售价为3.1万美元。

一名新西兰青年历时30年设计出个人飞行器——“空中摩托车”，其飞行高度可达2400米，速度达45公里每小时，属直升旋翼机，可以像卡式直升机一样同轴反向驱动旋翼进行垂直起降。不过，由于造价昂贵，似乎只有一部分富人可以消费得起。

此外，垂直起降并不代表设计成功，那狭小的操作空间，也让人感觉累得慌。而且这些螺旋桨或旋翼式的个人飞行器，由于没有外圈涵道的保护而裸露在外，安全是主要问题。因为个人飞行器一般都会像汽车摩托一样方便地在任意地点停靠，与操作者亲密接近，所以，谁也不希望被这低矮飞转的“旋刀”切成肉片，所以这种没有安全防护的个人飞行器也难以广泛应用。

飞行器的未来

“独行者”或“飞天摩托”这种形式挺好，因为个人飞行器本来就不用太大，速度也不用太快，要有垂直起降灵活的飞行形式，最主要的是安全。这种有涵道的大涡轮不像直升机那样怕碰，所以这两款垂直起降飞行器也许将成为未来个人飞行器的主要形式。

不过，这两款飞行器也有它的局限性。它们的风扇都差不太大，直径大约1米的风扇很难产生强大的升力，只有几片扇叶，风扇有效面积内的利用率太低。直升机之所以能飞，因为它的旋翼面相当大，而个人飞行器的涵道风扇的直径只有1米左右，因此只能从提高面利用率上下功夫。

近日，国外厂商Zapata对其飞行滑板“Flyboard Air”便进行了成功试飞。从某种意义上来说，Flyboard Air可以说是首款真正的个人空中飞行器，而不仅仅是悬浮于地面十几厘米的滑板。Flyboard Air是经过四年研发的先进飞行器。它主要由三个部分组成，分别是飞行器、燃料箱及遥控器，其中，燃料箱就像是一个背包，里面装满了Jet A1航空煤油。至于遥控器，可以控制飞行器上的六个涡轮发动机，其中四个用于推进，两个用于实现水平平衡。

由于Flyboard Air可以实现最高1000马力的功率，所以飞行速度还是很快的。他们开发了一种先进的算法，与操作无人机相似，用户在操作时可以感受到飞行器本身的重量和平衡，这是一种微妙的感觉，用户的腿、大脑都能够感受到。由于Flyboard Air尚处测试阶段，所以在水中起飞、降落是一种有效的安全防护措施，即便一个引擎发生故障，理论上也是可以正常飞行和降落，但如果不幸发生重大故障，那么在水面上方测试无疑会保证人员生命安全。