“等我们装上新的四冲程发动机，我就要把汽油倒在那台发动机上点燃。”
埃尔伍德·诺里斯（Elwood Norris），一位发明家、推广者，也是对制造个人飞行器的梦想全速投入的热情爱好者，正在开玩笑地谈论着他称之为“宝贝”的装置所使用的那台脾气暴躁的意大利二冲程发动机。目前，他的“宝贝”无法飞行。2002 年的实验性航空飞行因化油器故障而停滞。这款名为 AirScooter 的飞行器，停在弗吉尼亚州纽波特纽斯附近一片修剪过的草地上，它那又大又红的橡胶浮筒显得有些笨拙。诺里斯的飞机是一架开放式座舱、双旋翼的超轻型直升机，今天计划进行一次首次演示飞行，为本杂志精心安排。这个小故障令人尴尬，但诺里斯并没有真正被困扰。他承诺 AirScooter 会飞。事实上，在演示结束之前，它将展示出其潜力——这是迄今为止最接近于面向普通业余爱好者、坚固耐用且可大规模生产的飞行器的产品。
距离卡蒂哈克（Kitty Hawk）一百年后，为何还有人谈论个人飞行的梦想？奥托·利林塔尔（Otto Lilienthal）、莱特兄弟（Wright brothers）、格伦·柯蒂斯（Glenn Curtiss）、查尔斯·林德伯格（Charles Lindbergh）、阿梅莉亚·埃尔哈特（Amelia Earhart）、威廉·利尔（William Lear）以及所有其他航空先驱不是已经将这个梦想尘封了吗？答案是，AirScooter 及其同类产品，这是一类已经存在了数十年的飞行器，它们代表了一种郊区版的“莱特精神”，将航空科学带入了家庭，变得家常化，就像克莱斯勒（Chrysler）将其小型货车描述的那样，“可以停进车库”。这个想法在二战后乐观的时代获得了动力，并且仍然具有吸引力，因为它承诺，就像汽车曾经承诺的那样，为普通男女提供个人动力和冒险。随着汽车经常在进出郊区的道路上拥堵不堪，一种能够飞越汽车的机器似乎是从二维沥青路面的暴政中解脱出来的自由。这是——宏大的愿景——一个幻想，但极具吸引力。
飞机从来没有真正承诺过这一点。然而，直升机的出现似乎确实如此。正如埃德温·蒂尔（Edwin Teale）在近 70 年前在本杂志上推测的那样，就在第一架单旋翼西科斯基（Sikorsky）直升机试飞前四年，“办公楼顶可能被蜂窝状的细胞覆盖，里面装着工人们的直升机，每架飞机早上都会降入隔间，晚上从隔间升起；空中班车线可以将人口稠密地区与机场和郊区连接起来。这些不是虚幻的景象……。在写下这些文字的时候，来自英国的一份电报传来了激动人心的进展。”
要真正实现这一梦想，那么个人飞行器就不能依赖于跑道或湖泊——即使是最小的超轻型飞机也是如此——而必须能够垂直起降。它必须像 SUV 一样易于操作，而常规的直升机都做不到。而且它必须足够便宜，才能让中产阶级汽车所有者——标准的美国梦想家——能够购买和维护，远比塞斯纳（Cessna）或小型贝尔（Bell）直升机便宜。
当然，已经存在了家用型直升机和自动旋翼机（gyrocopters）（一种 overhead rotors 无动力运行的机器），它们构成了由机械爱好者组成的、挑剔的小众群体；“Popular Rotorcraft Association” 在 30 个州和其他五个国家设有分会。但这些设备要么太难飞行，要么维护起来太耗时，不适合大规模生产和广泛接受。
这就是诺里斯的用武之地。在开发了一系列发明——包括一台线性跟踪唱机、超声波诊断仪的前身，以及最早的手机耳塞原型之一——之后，身为小型飞机驾驶员的诺里斯转向了个人飞行器，他说：“我遇到的每个人似乎都有摆脱束缚、挑战重力的梦想。” 诺里斯声称，他位于内华达州亨德森的 AirScooter 公司将在 2003 年初将首批量产飞机推向市场，价格可能在 25,000 至 50,000 美元之间——介于装备精良的福特探险者（Ford Explorer）和林肯领航员（Lincoln Navigator）之间。而且，他承诺，你可以在一个小时内学会飞行。
花这些钱能得到什么？肯定没有真皮座椅或豪华内饰。诺里斯的原型 AirScooter 配备了一个织物网兜座椅，就像你在草坪椅上看到的那种，还有看起来像是从山地自行车上拆下来的车把，因为它们确实是从山地自行车上拆下来的。它有一个垂直安装的发动机，顶部是两组细长的同轴直升机旋翼——一个在另一个上面，位于两个同心传动轴上——它们以相反方向旋转。然后是浮筒，它们是由一家制造漂流艇的公司特别制造的。
如果 AirScooter 看起来 stripped down 到基本要素，那是有原因的。它的创造者希望它的重量低于 254 磅，这样它就可以通过符合超轻型飞机的资格来规避大部分联邦航空管理局（FAA）的规定。对诺里斯和他的团队来说最重要的是，这个指定意味着你不需要飞行执照就可以驾驶 AirScooter（尽管其他超轻型飞机的规定确实对速度、高度等有限制）。这架飞机是精心制造的，每一点重量都得到了重视：很少有部件超过一磅半。几乎没有任何仪表。旋翼叶片只有 14 英尺长。令人惊讶的是，AirScooter 重 247 磅，比许多摩托车还要轻——这还不包括它那两个 30 磅的浮筒，浮筒是根据 FAA 的安全规定配置的。所以，不要把它想象成一辆飞行的福特探险者，而要想象成一辆空中的全地形车（ATV）。
要向左或向右，你将车把向侧面转动；要向前或向后移动，你向前推或向后拉车把组件。这些本能的动作会调整偏航踏板或旋翼的位置（参见第 52 页的图）。要向上或向下，你用右手转动车把油门——就像你在摩托车上加速一样。油门只是增加了你头顶旋翼的转速，以将飞行器抬升到更高的高度。就是这样。俯仰、偏航和滚转，都得到了很好的处理。没有脚踏板，也没有花哨的表盘。也没有你在传统直升机驾驶舱里会找到的五个独立的操纵杆和脚踏板。
然而，AirScooter 潜力的关键在于尚未演示的部分：新发动机。迄今为止，大多数个人飞行器面临的主要问题是，为了尽量减轻重量，它们采用了二冲程发动机，这种发动机噪音大、脾气暴躁、污染严重，而且有危险的卡死倾向。诺里斯正在制造的这款 65 马力的四冲程发动机仅重 80 磅，但他表示，它安静、可靠、维护成本低、更清洁，最重要的是，更安全。它由铝镁合金制成，并具有内部陶瓷涂层，可在高温下防止熔化。此外，它通过独立的油箱中的加压输油管连续润滑，因此即使 AirScooter 不处于水平状态，在转弯和其他机动过程中也能平稳运行。诺里斯知道，四冲程发动机是实现 AirScooter 承诺的关键。尽管它大大增加了成本（他迄今已为 AirScooter 项目投入了数百万美元），但他成立了第二家公司 AeroTwin Motor Corp.，专门开发四冲程发动机。（在本期印刷之际，测试即将进行。诺里斯承诺将带来一场精彩的演出。）
即使没有新发动机，坐进去感觉也很棒。在纽波特纽斯，我被承诺有机会试飞它，当然是系绳飞行以保证安全。我热爱航空，但我不是飞行员，所以能在不到配置新电脑所需的时间内学会操作一种垂直起降的飞行器，这对我来说非常有吸引力。所有这些当然意味着，我是 AirScooter 的目标客户。但目前，我只能坐着。工作人员无法让那台爱发脾气的二冲程发动机正常工作。
“个人飞行一直是我的梦想，”经验丰富的发明家克雷格·维特（Craig Vetter）说。“现在时机已到。” 维特，来自加利福尼亚州卡梅尔，以设计摩托车而闻名，包括著名的 Triumph Hurricane，但在过去的几年里，他一直威胁要发起一项建造可行个人飞行器的比赛。维特还没有找到愿意提供他认为吸引顶尖人才所需的 100,000 美元奖金的赞助商，但这个想法并非空穴来风：在 20 世纪 80 年代，维特曾赞助过一项燃油经济性比赛，展示了一系列在真实高速公路上能达到每加仑近 500 英里油耗的原型车。新比赛的拟定规则阐述了维特对梦想的构想：建造一种“低空慢速”飞行的交通工具……“这样我们摔倒了也不会太疼……。这是一场旨在奖励对从地面到 10 英尺高空掌握能力的比赛。” 在我们可能称之为“个人空域”中，飞行器将飞越或绕过障碍物，只在天气恶劣时才会在道路上行驶。在阳光明媚的日子里，它们将飞越开阔的田野。
如果维特启动他的比赛，有几位发明家可能成为竞争者，他们中的大多数都利用了轻质复合材料和计算机辅助设计的最新进展。与诺里斯一起，前海军战斗机飞行员迈克尔·莫希尔（Michael Moshier）领先。莫希尔大胆设计的 SoloTrek XFV（Exo-Skeletor Flying Vehicle 的缩写）在他的位于加利福尼亚州桑尼维尔的 Millennium Jet 公司总部进行了数十次短程系绳飞行。（本杂志在去年 10 月刊登了 SoloTrek 的介绍。）如果 AirScooter 像一辆超轻型空中全地形车，那么莫希尔的机器——据说它有 150 英里的航程和 80 英里/小时的最高速度——则像一辆可穿戴的、飞行的、高性能超级摩托车。
莫希尔说，他对个人飞行的痴迷始于他在 1965 年的詹姆斯·邦德电影《雷霆万钧》（Thunderball）中看到美国陆军资助的火箭背包。这个装置是一个由火箭燃料驱动的背包，它是真实而强大的，但极其不实用——它大约 20 秒就耗尽了燃料。
今天的 SoloTrek 配备了 120 马力的发动机；两个涵道式涡轮风扇位于飞行员两侧，以相反方向旋转。每只手里的一个操纵杆都与计算机化的稳定系统通信：一个控制速度，另一个控制转向。由于它结构紧凑且没有暴露的叶片，SoloTrek 允许用户在狭窄的空间着陆。但由于其涵道风扇并排放置，而不是上下堆叠，该机器可能不如 AirScooter 稳定：如果 SoloTrek 的两个风扇叶片不同步，机器可能会失去平衡。
SoloTrek 重 500 磅，不符合 FAA 的超轻型飞机标准，所以你需要飞行执照才能驾驶它。如果你能买得起的话：复杂的航空电子设备可能会使其价格远远超过 100,000 美元。目前，莫希尔设想的是士兵而不是平民穿戴他的装备。尽管获得了五角大楼数百万美元的资助，但资金一直是长期存在的问题，但莫希尔表示他 devotes “150% 的时间”来他的发明。
莫希尔的奉献与叛逆发明家保罗·莫勒（Paul Moller）相比显得微不足道。莫勒的 M400 Skycar（本杂志曾在 2000 年 3 月报道过）配备了四个水平安装的涵道风扇，每个风扇由两个 Wankel 式转子发动机驱动，总共产生 720 马力。莫勒打算让他的 Skycar 像直升机一样起飞，像汽车一样飞行，并使用基于卫星的全球定位系统（GPS）自动导航：显然，他正在追求个人飞行器的完全实现。他打算交付一种类似电影《第五元素》（The Fifth Element）中描绘的那种飞行器，在影片中，那些看起来像老式圆形边框的雪佛兰（Chevy Caprice）的城市飞行器在看不见的空中航线上穿梭。问题是，尽管莫勒声称他的 Skycar 去年进行了一次几秒钟的短距飞行，但除了他位于加利福尼亚州戴维斯的公司之外，没有人亲眼目睹过这一壮举。该项目已经耗费了他 40 年的精力以及他和投资者的至少 2 亿美元。他并未失去信心。“我们经历过黑暗的日子，”他说。“但我内心深处知道，这项技术终将到来。”
直升机可能是个人飞行想法的起源，但它也粉碎了希望，因为在 1943 年由伊戈尔·西科斯基（Igor Sikorsky）完善后，它被证明比飞机更难飞行。大型商用直升机公司——西科斯基、贝尔和休斯——普遍采用所谓的单主扭矩系统。单旋翼飞机的自然趋势是机身会与旋翼向相反方向旋转。小的尾部旋翼被添加进来以抵消这种效应并保持直升机稳定。但这种系统固有的不稳定性意味着，即使是熟练的飞行员也觉得传统直升机难以驾驶：控制需要不断校正、灵巧的手脚协调和高度集中。此外，直升机是复杂的装置，其旋翼叶片必须随着飞行员的转向而改变螺距（正如 AirScooter 的试飞员杰克·诺兰（Jack Nolan）所说，“叶片在驾驶直升机”）。而复杂的装置当然也很昂贵。
解决方案是双旋翼系统——有两个相等、反向旋转的旋翼——来抵消陀螺扭矩，产生零净扭矩。这样就无需尾部旋翼；因此，控制可以大大简化。旋翼本身也可以简化，因为它们的螺距可以固定。采用这种设计（由诺里斯等人采用）后，飞行员只需增加旋翼的转速即可升高，或移动飞机的重心来改变旋翼的角度并进行转向。
考虑一下日本人鲜为人知的发明家严（Gen Yanagisawa）的杰作 Gen H-4，它只有 155 磅重，采用了四台 10 马力的 125cc 发动机，作为自己动手的套件售价约为 29,900 美元。据报道，它可以在 2.5 加仑的油箱中以高达 55 英里/小时的速度巡航 30 分钟。为什么这架飞机不会胜过诺里斯的 AirScooter 概念呢？嗯，与 Gen H-4 相比，AirScooter 看起来相当坚固。想象一下，你悬挂在连接到看起来像小型发电机上的两个旋转旋翼上，身处一个看起来像带长长细腿的办公椅里的装置中。从远处看，操作员看起来像是真的在“凭感觉”（literally flying by the seat of his pants）飞行。
诺里斯说，这还不够好。“AirScooter 将是第一个将所有部件整合在一起，成为任何人都可以从货架上买到的、几乎免维护且易于操作的可行飞行器，”他声称。“天哪，”他说，“即使是轮椅使用者也能驾驶它。”
双反向旋转叶片概念的另一个分支是一类称为“飞行平台”（flying platform）的机器。这种设计起源于 20 世纪 40 年代中期，工程师查尔斯·齐默尔曼（Charles Zimmerman）认为，如果操作员站在叶片上方，通过身体运动来控制机器，就可以克服顶部旋翼的不稳定性；他称之为他的“飞行鞋”（flying shoes）概念。航空先驱斯坦利·希勒（Stanley Hiller）制造了一个飞行平台的版本，并于 1955 年试飞。今天的 Hummingbird，由以色列公司 Aero-Design & Development 制造，是典型的当前例子。直径略大于 7 英尺，该机器看起来像一个巨大的金枪鱼罐头；它包含两组反向旋转的螺旋桨叶片，并由四台微小的 22 马力发动机提供动力。操作员站在顶部的腰高围栏式装置中。据报道，Hummingbird 可以飞行约 30 分钟。AD&D 表示，该公司希望很快以约 30,000 美元的价格出售该机器作为套件。重 320 磅，它超出 FAA 的超轻型飞机限制，但自己动手做的套件不受这些规则的约束。与此同时，位于弗吉尼亚州威廉斯堡的 Performance Aviation Manufacturing Group 正在接受一款名为 Individual Lifting Vehicle 的类似飞行平台设计的 50,500 美元套件订单。公司官员表示，它可供牧场主追踪牛（一种个人牧场机械，一种航空马），或供移民官员巡逻边境。
就这样。这个想法的变体层出不穷。拉菲·约埃利（Rafi Yoeli），一位前波音公司的以色列工程师，在他的特拉维夫客厅里有一个 1,200 磅重的 CityHawk 原型机。这是一款双座飞机，由双台汽油发动机和一对 6 英尺宽的内部风扇（一个在前，一个在后，机器看起来有点像一个巨大的凉鞋）提供动力，它依靠一台计算机控制的 300 个襟翼系统来翻译飞行员的指令——或者说，如果 CityHawk 能够飞行的话，它就能实现。
现在停一会儿：想象一下，个人空域里充满了 CityHawks、AirScooters、SoloTreks 和 Skycars。有多可能？在郊区附近不太可能。FAA 发言人保罗·竹本（Paul Takemoto）指出，《第 103 条》（法规管理超轻型飞机）中的细则要求飞行员飞行高度足够低，能够始终看到地面，更重要的是，禁止在人口稠密地区、受控空域，甚至在可能有很多人员聚集的开放区域飞行。此外，如果个人飞行器的商业销售真的起飞，FAA 无疑会积极提供额外的监管。“如果我们觉得有必要，我们肯定不会犹豫重新审视这些规定，”竹本说，这无疑是一种相当保守的说法。
就连克雷格·维特（Craig Vetter）也承认两个关键安全问题，他设想了成群的“低空慢速”飞行器打破沥青路面的拥堵。首先，是旋转螺旋桨的问题，就像“挥舞的刀片”。维特说，设计师必须制造这些飞行器“让孩子可以走上前去触摸任何地方而不会受伤”。其次，是维特称之为“死亡区域”（dead man zone）的问题。12 到 350 英尺的高度，许多这些机器将在那里运行，足以在坠落时杀死飞行员，但又太低，常规降落伞无法工作。维特说，需要新的逃生装备。
第一架成功上市的个人飞行器不太可能是飞天汽车，在探险车缓慢进入城市时从它们上空飞过。它更有可能是一辆空中的全地形车（ATV），在空旷的乡村田野上飞驰：一种有趣、可靠的玩具，价格不超过一艘不错的船，它将航空的刺激带给那些尝试过最新的喷气式滑雪板，并想要获得真正空中体验的男人或女人。
在弗吉尼亚的草地上，AirScooter 的首席工程师之一 Art Phelps 对那台结结巴巴的二冲程发动机进行了改造，安装了一个临时搭建的新型双化油器系统。与此同时，AirScooter 的试飞员诺兰（Nolan），一位身穿黑色连体服的前赛车手，正在进行例行检查。他检查了所谓的“晃动停止器”（teeter stops），它可以在运动时阻止旋翼在动量稳定之前晃动。他测试了旋翼的皮带传动。他发现了一个连接到转速表的松动电线，并用一把方便的口袋刀将其重新压紧。
终于准备就绪，诺兰爬进网兜座椅，转动了右手类似摩托车的油门，一旦发动机终于咳嗽着启动，他便进行了优雅的垂直起飞。他像蜂鸟一样在开阔的田野上盘旋——在空中停止，悬停，随心所欲地旋转飞行器——然后在离地面约 10 英尺的高度舒适地绕了几圈，然后优雅地降落在小水泥停机坪上。在这场精彩的低空飞行中，AirScooter 的潜力和吸引力是显而易见的。这东西飞起来了——尽管噪音很大，这是直升机的另一个问题——而且看起来使用起来非常简单。诺兰的试飞之后，团队带来的小型内战复制品鸣放了礼炮，还伴随着一阵欢呼和热烈的击掌。
在接下来的几个小时里，诺兰进行了多次短程演示飞行。然后他想绕场一周，让摄影师从下方拍摄 AirScooter。但是，在启动时，发动机内部的一根销子断裂了，这意味着又一次重大的延误；团队需要再次打开发动机进行维修。正如菲尔普斯所说，在这个发展阶段，几乎不可能控制“未知中的未知”（unknown unknowns）。等到他们修好发动机时，天色已近黄昏。“这些未知中的未知，”菲尔普斯说，“确实会咬人。”
第二天，一场风暴来临，带来了雷暴、冰雹和近乎大风强度的风。我本来希望进行的系绳飞行不可能实现。我感到失望，但老实说，我也乐于等待新的四冲程发动机。尽管如此，看到诺兰以如此简单的控制精确地驾驶着直升机，进行 AirScooter 的起降和绕场飞行，还是纯粹的享受。梦想在这片弗吉尼亚的草地上 alive。人们猜测，总有一天，会有很多这样的“宝贝”飞起来。
塞斯·舒尔曼（Seth Shulman）的书《解密天空：格伦·哈蒙德·柯蒂斯与飞机发明竞赛》（Unlocking the Sky: Glenn Hammond Curtiss and the Race to Invent the Airplane）将于九月出版。
