从天空之城到机器人管家，《大众科学》的史册充满了未来主义的设想。在“我们到了吗？”专栏中，我们关注实现我们最宏伟承诺的进展。在此阅读更多系列内容 此处。
在奥维尔和威尔伯·赖特兄弟飞上天空的几十年之前，飞行汽车（或马车）的梦想就意外地获得了助力。1856年，法国海上传奇让-马里·勒布里斯（Jean-Marie Le Bris）驾驶着一架仿照信天翁设计的、由马匹牵引的滑翔机在空中航行。这架名副其实的“人造信天翁”（L’Albatros artificiel）载着勒布里斯离地300英尺——在19世纪中期，第一批蒸汽动力汽车才刚刚开始在道路上出现，这个高度是令人印象深刻的。随着这次具有里程碑意义但短暂的飞行，飞行汽车的原型就此诞生。随后，各种各样的飞行马车也陆续出现，但成功程度不一，例如航空业巨头格伦·柯蒂斯（Glenn Curtiss）在1917年推出的的Autoplane。尽管这是一架改进了很多的车型，但它的滞空时间也仅比勒布里斯的滑翔机稍好一些。
到了20世纪20年代，费尔柴尔德工业公司（Fairchild Industries）的创始人谢尔曼·费尔柴尔德（Sherman Fairchild）提出了一个更实用的概念。他的父亲乔治·W·费尔柴尔德（George W. Fairchild）是IBM的联合创始人兼首任总裁。这个概念确实可行！正如《大众科学》在1926年9月报道的那样，谢尔曼·费尔柴尔德设计并制造了最早的飞行汽车之一，其机翼可以“像甲虫一样折叠”。当时，《大众科学》预测，费尔柴尔德的飞机汽车——他曾用它来载着他的高尔夫球友们在长岛黄金海岸游玩——将成为“家庭车库空间的一个有力竞争者”。然而，尽管人们付出了一个世纪的努力来推广飞行汽车，但阻碍依然巨大。但航空技术和工程方面令人鼓舞的发展表明，这种情况可能很快就会改变。
“当飞机发明后，人们对飞机将要做什么提出了各种令人惊叹的想法，”俄亥俄州代顿大学（University of Dayton）历史学教授、航空历史学家珍妮特·贝德纳雷克（Janet Bednarek）说。社会对飞行器寄予厚望：“它们将带来世界和平。它们将改善人类，带来更大的种族和性别平等，”她说。当然，将已经非常流行的汽车与新颖的飞机融合的想法就更具吸引力了。“这是（航空理想）最持久、不会消亡的一部分，”贝德纳雷克指出。如果说虚构作品能说明问题（如《飞天万能车》、《杰特森一家》、《回到未来》），那么飞行汽车就俘获了我们的集体想象；它们常常代表着个人自由——无论何时何地，甚至穿越时空都能自由前往的能力。
飞行汽车的概念，或者至少是“家家都有飞机”的想法，已经深深地根植于国民意识之中。1934年，美国航空局（US Bureau of Air Commerce）新任局长尤金·维达尔（Eugene Vidal）发起了一项针对经济型家庭飞机（称为“flivver aircraft”，“flivver”是廉价汽车的俚语，因福特T型车而流行）的竞赛。这次竞赛吸引了从汽车公司到独立发明家等众多参赛者，例如沃尔多·沃特曼（Waldo Waterman），他利用斯图贝克（Studebaker）的车架建造了他的获奖作品Aerobile，也称为Arrowplane。但即使有美国政府的支持，飞行汽车的销量也从未起飞。
十多年后，第二次世界大战结束，许多训练有素的飞行员返回家乡，“家家都有飞机”的想法再次获得推动。发明家罗伯特·富尔顿（Robert Fulton，据说他是著名蒸汽机先驱同名者的后裔）推出了Airphibian——一种可以通过拆卸机翼和螺旋桨来改装成汽车的飞机。同年， Horace Pentecost 建造了第一架背包式直升机，也称为 hoppicopter，该产品曾在1945年7月的《大众科学》上被报道。然而，这些设计并未获得广泛关注，导致飞行汽车爱好者们又迎来了一个令人失望的十年。
自航空技术出现以来，飞行汽车一直未能从原型变为现实。“将汽车与飞机结合在一起很难做到高效，”密歇根大学（University of Michigan）无人机航空系统实验室（Autonomous Aerospace Systems Lab）的航空航天工程教授兼主任艾拉·阿特金斯（Ella Atkins）说。“汽车受飞机部件的影响不会太大，但飞机将受到汽车存在的极大影响。”
让飞行汽车的梦想落空的原因，不仅仅是工程上的不切实际。毕竟，早在1926年，费尔柴尔德的可折叠设计似乎就已经解决了粗略的汽车-飞机折衷方案。但他无法解决操作飞行器本身的复杂问题。“飞行员需要比考取驾照的16岁年轻人多得多的培训和练习才能熟练掌握，”阿特金斯说。
此外，驾驶一辆生锈的老爷车比驾驶它本身风险更大，即使是训练有素的飞行员。如果维达尔在1934年成功说服制造商生产和销售经济型家庭飞机，他的“家家都有飞机”的宏伟愿景很可能会在他发现维修成本开始压垮家庭预算时破灭。“飞机是极其耗费维护的，”贝德纳雷克说。“拥有一架飞机比拥有一辆汽车的成本要高得多。”
对于飞行器来说，维护不仅仅是为了保证飞行乘客的安全；下面的世界也同样脆弱。“我曾在一辆车里，它的（后座）电池曾掉穿地板，”阿特金斯说。她补充说，如果这种情况发生在飞行汽车上，靠边停车对飞行员来说是不可能的。从天而降的电池会引起社区的恐慌，但被抛射物击中的街区可能还不是飞行汽车最糟糕的后果。“这是关于噪音。这是关于烦扰，”阿特金斯说，她还补充说，这些飞行器还可能造成严重的拥堵。“我们不能只是停在堵车的空中交通里，”她补充说。“即使我们有垂直起降的飞行器，我们也要消耗大量的燃料或电力才能保持在空中。”
更何况，任何拥堵只会加剧飞机本身已有的排放。航空业已经占到地球温室气体排放量的2.5%，再加上飞行汽车交通堵塞造成的刺鼻气味和污染。毫不奇怪，21世纪带来了其特有的挑战：气候变化。如果航空业是一个国家，它将位居全球二氧化碳排放量的第六位。“航空业是巨大的排放源，正受到密切关注，”贝德纳雷克说，她认为气候变化对整个航空业都是一种生存威胁，更不用说飞行汽车了。
尽管存在如此多的障碍，但交通运输格局可能终于为飞行汽车做好了准备——这主要归功于资金雄厚的投资者。Terrafugia、Klein Vision、Pal-V 和 Aeromobil 等公司已经宣布计划很快推出真正的混合动力飞行汽车，能够轻松地在高速公路上行驶，也能在空中翱翔。Bell Nexus 和 Joby Aviation（该公司在2020年收购了Uber Elevate，即网约车公司的航空部门）则专注于全电动垂直起降（eVTOL）空中出租车，预计将于2023年亮相。“在北加州有一些计划中的社区正在设计，”阿特金斯说，“其中一个模式是实际安装太阳能电池板来为 eVTOL 充电，用于每天往返湾区的通勤服务。”
但即使飞行汽车似乎即将取得突破，一大类新型交通工具却迅速充斥着天空：自动无人机，它们越来越多地被用于包裹递送、监视、测绘、新闻和娱乐。“所有这些的最大障碍，”阿特金斯解释说，“是从语音航空交通管制过渡到数据链路。”她所说的“数据链路”，是指使飞机能够彼此直接通信，而几乎不需要人工干预。
在飞行汽车、空中出租车或无人机能够大规模投入使用之前，航空交通管制需要进行大规模升级。阿特金斯设想了一种主要是自动化的解决方案——一个城市空中交通（Urban Air Mobility，UAM）航空交通管制系统。UAM 将使飞机能够直接相互通信（无需人工干预），同时也能与中央指挥中心和社区中心通信，这些系统结合起来，将能够处理一个大都市区内数千架飞机的同时飞行。
对于即将到来的空中交通（包括飞行汽车）的旋风，贝德纳雷克并不那么乐观。“我认为人们会因为环境影响而感到反感，”她说，并提到了视觉污染、噪音和碳排放。“即使我们能够做到，我也不能完全确信我们应该走到这一步。”然而，她也承认，飞行汽车仍然是“那些对飞行充满热情的人最持久的梦想。”
更正：是谢尔曼·费尔柴尔德的父亲乔治·W·费尔柴尔德共同创立了IBM，而不是如最初所述的谢尔曼·费尔柴尔德。
