

上周,一架造型奇特的波音飞机起飞了。它在弗吉尼亚州马纳萨斯地区机场上空盘旋,然后再次降落——据波音公司代表介绍,整个飞行过程不到 60 秒。八个由电动机驱动的螺旋桨赋予了这架飞行器起飞、悬停和降落的能力。
波音公司及其子公司 Aurora Flight Sciences 公司制造了这款近 9 英尺宽、30 英尺长的原型机,但它并非孤军奋战:其他公司也在研发能够搭载少量乘客进行短途飞行的混合动力或纯电动飞行器。
与波音公司一同入局的还有贝尔公司,该公司在消费电子展上展示了一款名为 Nexus 的混合动力飞行器,它有六个类似螺旋桨的风扇。这款飞行器尚未试飞,之所以被认为是混合动力,是因为除了电池之外,其设计还包括一个由汽油发动机驱动的涡轮发电机。此外,空中客车公司(Airbus)也在研发一款名为CityAirbus 的电动飞行器(尚未试飞),以及另一款小型飞行器,名为 Vahana,已经试飞成功。另一家公司 Kitty Hawk 也在研发一款名为 Cora 的电动飞行器,拥有 12 个旋翼。还有更多。

“我们都认为这是航空的第三个时代,”通用航空制造商协会全球创新与政策副总裁 Greg Bowles 表示;Bowles 还为描述Uber Elevate(Uber 的飞行交通服务愿景)的白皮书做出了贡献。他认为,第一个时代是螺旋桨飞机和“野猫式飞行”,喷气式飞机时代是第二个时代。他谈到第二个时代时说:“大多数人体验航空的方式都是走进一个巨大的金属管道,再走进另一个金属管道,在大型枢纽-辐射式机场系统中转。”第三个时代则可能由像波音公司这样的飞行器组成,它们通常被称为垂直起降飞行器,或 VTOL。
但请不要称它们为“飞行汽车”,因为那样说是不对的。“它不是汽车,而是不同的东西,”普渡大学航空航天学院的航空航天工程师兼教授 Bill Crossley 表示。它们也不是直升机。“它不是传统意义上的直升机——不是一个大的主旋翼提供升力和前进推力——几乎所有的设计都采用某种形式的动力升力,然后是独立的动力推进。”
波音公司的测试飞行器就是个很好的例子,除了用于垂直飞行的八个旋翼外,它还有一个用于水平飞行的“巡航”螺旋桨。与此同时,一款名为 Volocopter 的飞行器(已试飞)在外观上确实接近直升机。
“它们需要自己的术语和自己的空间,”他补充道。该领域的一个术语是“城市空中交通”,或 UAM,NASA 也在使用。另一个术语是“空中出租车”,尽管 Crossley 推测,如果票价过高,它们可能需要更像“空中特快巴士”。(届时可能需要更大的车辆。)

但无论你怎么称呼它们,其理念是用于城市地区的短途旅行。它们的使命是什么?Crossley 表示:“能够垂直起降,以便在城市环境中工作。”“它不会比地面汽车便宜,但会更快。”你当然不会乘坐它从纽约飞往加利福尼亚,但你可能会乘坐它穿越旧金山湾。
但挑战依然存在,公众不会明天就能通过应用程序召唤一辆这样的飞行器然后搭乘。一个问题是电池技术的进步程度,即使它已经有所改善。“锂离子电池的能量密度远低于石油燃料,”Bowles 说。这就是为什么你跨越大洋的飞行由喷气燃料驱动,而城市里 10 到 15 分钟的短途旅行则可以由电池驱动。
Crossley 列举了其他挑战和未知因素。它们会产生多大的噪音?这些带有众多旋翼的飞行器会产生多大的下洗气流?它们的可靠性足够吗?它们能否在所有天气条件下飞行?还有“乘坐质量”——考虑到有些人可以理解地不喜欢乘坐大型飞机的颠簸,旅途会足够平稳,让乘客接受吗?一种飞行器能否像波音 737 那样在多个城市中使用?
但总的来说,Crossley 对它们感兴趣的是“它们确实能够完成我们所谈论的使命,”他说,并指出电池技术的改进以及可以在飞行器上使用多个小型电动机的事实,就像波音公司展示的那样。“这真的很酷。”
Bowles 也表示赞同。“作为工程师,现在是我们生命中最激动人心的时刻之一。”
