天气晴好、交通顺畅、司机技术过关的情况下， 从皇后区的约翰·肯尼迪国际机场到曼哈顿下城，一次出租车行程大约需要45分钟。然而，谁能准确预测纽约市的交通状况呢？在糟糕的日子里，这段路程可能会延长一倍。
现在，假设你可以完全避开街道，并在几分钟内到达曼哈顿下城。据估计，已有200多家初创公司正在竞相部署被流行文化称为“飞行汽车”的交通工具。而且，根据他们坦承乐观的估计，到本十年末，从肯尼迪机场到市区的45分钟地面行驶时间有望缩短为10分钟的空中飞行。
致力于让出租车飞上天空的领军者们相信，机场等地的日常乘客将用空中旅行取代四轮车。加州飞行出租车制造商Overair公司的出行运营主管John Criezis表示：“能够飞越交通堵塞，并在更可预测的时间内到达目的地，将非常有吸引力。”美国国家航空航天局（NASA）委托进行的一项市场研究预测，到2030年，每年将有高达7.5亿个航班在美国城市内部或附近将乘客运送到目的地。
因此，让我们保持乐观，假设这些公司能够克服飞行出租车普遍存在的技术挑战：更新百年老旧的飞行控制系统，制造耐用的碳纤维结构，设计能够垂直起降和前向飞行的机型，开发续航时间长且不易过热的电池。（哦，还有获得美国联邦航空管理局（FAA）的批准。）除此之外，还有一个令人困惑的问题仍然存在：我们将如何管理天空中所有这些新的交通流量？
起初，Archer、Overair以及许多同行公司预计将利用现有基础设施。他们希望租赁美国5,000个公共用途机场和直升机场的部分空间。在大城市中，想法都是一样的：降落在机场，走到外面，穿过一排排轮式出租车，到达一架等待将你快速送往市中心某栋建筑楼顶停机坪（离你的会议地点仅几个街区）的VTOL飞机。（反之亦然。）去年10月，飞行出租车公司Joby Aviation宣布与达美航空（Delta Air Lines）达成一项首创性合作，以便在纽约和洛杉矶以这种方式运送乘客。
最终，城市还需要为VTOL机队建造专门的起降和停放区域——在业内被称为“vertiports”（垂直起降港）。这些区域将建在停车场顶层或大型停车场内，是6,000磅重的VTOLs进行充电、维护和起飞的地方。
密苏里大学系统工程学教授Suchithra Rajendran在过去五年里一直在为“大苹果”（纽约市）构想这样的网络。通过分析两年出租车数据——包括行程次数以及上下车地点——Rajendran的模型建议设立17个垂直起降港，其中84架VTOLs在它们之间飞行。假设每架航班载客四人，这意味着每天将有6,500名乘客完成1,600次行程。
飞行出租车公司的模型假设存在巨大的市场。在纽约和洛杉矶这样的大城市，他们预计约有500万乘客可以通过VTOLs获得更好的出行服务。
飞行出租车公司的模型也假设存在巨大的市场。在纽约和洛杉矶这样的大城市，司机每天大约有5000万次行程，他们预测可能有500万乘客可以通过VTOLs获得更好的出行服务。
如何规划所有这些飞行器将去往何处，这目前是MITRE公司（一家由FAA资助的非营利研究机构）的系统工程师Brock Lascara的工作。他表示，起初，你不会看到它们在建筑物之间穿梭：巡航高度将达到几千英尺，这是达到150英里/小时的最佳速度所必需的。与此同时，这些出租车不能与用于飞机起飞的现有管制空域（海平面以上10,000英尺）竞争。Lascara补充说，必须建立专门的城市航道——即机场附近和穿过城市的仅限VTOLs通行的路径。这些航道将让民航飞机知道通勤飞机会出现在哪里，并让VTOL飞行员知道他们可以在哪里飞行，又不能在哪里飞行。
然而，没有人愿意用空中拥堵来取代地面拥堵，这意味着还有一个问题需要解决。Lascara说：“一个主要的限制点是垂直起降港本身。”解决潜在混乱的一种方法是使用一种称为“矢量”（vectoring）的技术。这项技术已经在空中交通管制中得到应用，它会将争夺起降空间的各种VTOLs引导到不同的航线上飞往同一目的地。一架飞机可能会直线飞行，而另一架则盘旋飞一个半圆形，为第一架飞机提供足够的时间着陆、下客并再次起飞，然后再让另一架飞机降落。
在城市网格附近近距离飞行也会带来其自身的空气动力学复杂性。因此，Lascara的同事、系统工程师Mike Robinson正在参与他自己的MITRE项目，以预测建筑物峡谷产生的湍流风如何影响飞行。通过运行一个名为JOULES（Joint Outdoor-Indoor Urban Large Eddy Simulation，联合户外室内城市大涡流模拟）的模拟器，Robinson的团队已经能够绘制出像大西洋城、芝加哥和纽约市大片区域的风力危害图。这些数据可以帮助确定垂直起降港的选址，以防止气流紊乱干扰VTOL飞机着陆。
至于遇到风暴该怎么办？Robinson耸耸肩说：“天气就是天气。”我们可能会发现，有很多日子飞行出租车根本无法起飞。好消息是什么？与飞机停飞不同，我们仍然有替代方案——如果我们能忍受交通的话。
本文最初发表于《流行科学》的高级版。阅读更多 PopSci+ 文章。
