会飞的汽车终于要起飞和行驶了

让飞行汽车普及的唯一方法是让汽车自己飞行

未来150年的科学:未来50年
当美国民用航空管理局在1956年认证了飞行汽车Aerocar可以运行时,至少对于航空航天工程师来说,似乎不可避免的是,在不久的将来,飞行汽车将取代其地位,成为典型郊区牧场住宅车库中的固定装置。然而,事实并非如此。Aerocar看起来像汽车,但有翅膀,可以在短跑道上起飞,但价格太贵,无法实现大规模生产。Aerocar International仅建造了六辆这种汽车,使飞行汽车的承诺未能实现——除了在《杰森一家》的剧集中。

50多年后,飞行汽车正在卷土重来。两款型号已经完成了一次或多次飞行测试。Transition由位于马萨诸塞州沃本的Terrafugia公司制造,是一款轻型运动飞机,带有可折叠机翼,可以搭载两个人以及行李。要飞行,您首先需要将其开到机场(需要传统跑道)。PAL-V ONE(代表personal air and land vehicle,即个人空中和陆地车辆)由位于荷兰Raamsdonksveer的PAL-V Europe公司制造,起飞仅需650多英尺。它看起来像三轮车和直升机的混合体。推力来自后置螺旋桨,顶部的自由旋转旋翼产生升力。这两款汽车的巡航速度均低于100节,并且油箱续航里程相当可观(Transition为450英里;PAL-V的最大航程约为三分之二)。

然而,这两款汽车都无法实现将飞行器普及大众的承诺。即使制造商能够将这两款汽车的预期价格30万美元降至更实惠的水平,市场仍然有限,因为考虑到大批私人飞机在道路和空中之间往返的前景。如今,机场在协调数千架喷气式飞机的起降方面已经遇到了足够的麻烦。如果每辆汽车都能飞行,天空将会一片混乱。


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目前,飞行汽车的飞行员可以利用相对较新的轻型运动飞机类别;这些飞机可以由任何持有有效驾驶执照、没有重大疾病且持有运动飞行员证书(仅需20小时培训)的人员驾驶。运动飞行员类别出于充分的理由将飞行员排除在拥挤的空域之外,并将运营限制为个人用途:在此许可证下不得开展任何商业活动。

这种认证方法之所以有效,仅仅是因为驾驶自己的私人飞行器的人相对较少。如果驾驶员大量涌入天空,拥堵将变得危险。在飞行汽车真正融入国家空域之前,它们将继续服务于小众市场。

为了实现交通运输的突破,从而使每家每户都拥有一架飞机,我们必须放弃对控制的需求,让飞机为我们飞行。个人和商用飞行器将必须更像无人驾驶飞行器(UAV)或无人机。

在军队中,不是认证飞行员的人员操作无人机。实际上,无人机最吸引人的特质之一是它们使军队不必投入大量资源来培训飞行员。

如今的无人机已经足够智能,可以前往它们被命令前往的地方,并且正在进行的研究将赋予它们足够的人类般的推理能力,以便能够自行应对紧急情况。谷歌的机器人汽车背后也是同样的愿景。考虑到驾驶员分心以及我们在驾驶(和飞行)时喜欢说话、发短信和吃饭的问题,一种既能驾驶又能飞行的汽车可能意味着未来更安全的交通运输。

实现商业上可行的且经济上可行的载人无人机愿景仍然面临许多技术挑战。我们将必须建立可靠且安全的通信网络和强大的自主飞行控制系统,以引导飞行汽车沿其空中路线飞行。

我们还将必须将这些运营整合为国家空中交通管制网络的一部分——考虑到多次改革现有空中交通系统的尝试均屡屡受挫,这可能是创建全国性个人空中交通系统最可怕的障碍。然而,基本的技术构建模块已经存在。近期在全球范围内控制无人机运营的经验可能为未来五十年后的个人空中旅行提供一个模型。现在我们必须弄清楚如何将所有技术碎片组合在一起。

2010年,美国国防高级研究计划局启动了一个名为Transformer的项目,旨在制造一种可容纳四人的公路适用车辆,该车辆能够垂直起降——本质上是一种载人无人机——即使是没有航空背景的普通士兵也可以比现有无人机技术更轻松地操作。DARPA预计将在未来几年内试飞原型机。随着无人机技术的进步,以及Transition和PAL-V等商业个人飞机——迄今为止最先进的空陆车辆技术——我们很可能在未来50年内看到每家每户都拥有一架飞机的愿景。50年后的乔治·杰森将乘坐无人机出行。

观看飞行汽车视频:ScientificAmerican.com/jan2013/flying-car

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