閒説飛行汽車_風聞
快活老高-05-17 10:02
本人非航空專業和汽車專業,只是一個喜歡自己動手的愛好者,看多了很多人在飛行汽車上付出了海量的金錢和無數的努力,感慨很多,説點自己的觀點,一家之言,不喜可噴。
其實從飛機誕生那天起,就有無數人幻想着把汽車和飛機結合為一體。



這些設想其實在一定條件下可以實現,只是需求並沒有那麼旺盛,也就一直沒看到汽車真能飛起來。
最近20年,是多旋翼無人機井噴發展的時候,這種動力方式其實是同電子產業快速發展同步的,由軟件工程師開發出來的一種飛行器,發展速度之快超乎想象,起碼玩野外攝影的肯定是人手一個。這是一種非常容易製作和操控的飛行器!
多旋翼的火熱也蔓延到飛行汽車上。我在剛開始製作多旋翼時就看到一張美軍多旋翼飛行汽車的照片,八個分動的油機驅動旋翼,下面是一個類似麪包車的車廂,這玩意真的飛起來了,以後就沒有下文了。
只是多旋翼這種動力模式天然不適合同汽車的結合。


最近國內幾家製作飛行汽車的廠家不約而同的選擇了四軸八漿的動力模式,這種模式我們簡稱為X8。這是一種飛行性能極佳的多旋翼飛行器,抗風性好,懸停穩定,航線保持好極了,起飛降落無可挑剔,做的好的機型還省電,結構緊湊,非常適合做載重機型。

用於航拍的X8

用於載人飛行器的X8
可我認為,這不是飛行汽車適合的動力模式。
首先是飛行效率問題。
多旋翼是一種天生純電驅動的機型,影響其效率的有兩個硬指標,漿效和電池能量密度。
漿效的量化詞為公斤/千瓦,每千瓦的電功率能在電機和漿結合的系統中提供多少公斤的升力。這個指標對一個系統由於工作區段的不同是變化的,一般計算按5公斤/千瓦,這是設計極好的飛行器在極佳狀態下能達到的指標。
電池密度的量化詞為千瓦時/公斤,每公斤電池能提供多少千瓦時的電力。這個指標的提高全世界人民盼望幾十年了,航空用電池一直徘徊在稍大於0.2Kwh/kg的水平上,總説有突破,總是讓人失望。我們暫且相信最近能達到0.3,系統按0.28來計算。
就拿某型載人飛行器的指標來算一下

:
起飛總重量760公斤,滿足飛行需要的電功率為152KW. 飛行一小時需要的電池重量為542公斤!這就是説這個機型想飛一個小時那就啥也別幹了,就帶一堆電池自己玩吧。
所以現在飛行汽車的飛行時間一般為30分鐘,飛行距離不可能超過80公里。
其實最關鍵的是安全問題。
多旋翼屬於天生不穩定的飛行器,依賴電子控制系統對電機轉速的控制保持飛行,任何一個節點上的問題都會導致飛行器墜機,無數人炸雞後的經驗教訓導致了現在的安全係數越來越高。可它再高也是天生不穩定。作為無人機使用是可以的,可要載人飛行估計由無數人鮮血和生命形成的航空器安全規範都無法通過。
比如雙發航空器規定是單發失效後能夠安全返航,而X8飛行器的四個機臂任何一個失效立刻空中翻跟頭,墜落速度就是重力加速度。
固定翼飛機失去動力後可以滑翔,旋翼直升機可以自旋降落,可多旋翼沒這種能力。
理想的飛行汽車應該是如下功能:
1、具有汽車般的地面行駛能力,符合汽車公路行駛的各項要求。
2、能夠快速展開至飛行狀態,可以垂直起降。
3、具備較長的空中移動距離。
4、符合載人飛行器的安全規範
既是汽車也是飛行器,這種怪物也必須符合兩種設備的安全規範。
老實説,如果去掉垂直起降的要求,上面的幾條不難達到。

這其實是汽車同固定翼的組合,100年前的老路

這是摩托車同旋翼機的組合,也是挺不錯可實現的機型
可只要加上能垂直起降,問題就複雜的多。地面行駛同固定翼飛行的動力需求差不多,幾十千瓦也行,可只要垂直起降,動力需求就大十倍不止。
飛行汽車的路還有挺長時間要走,可不是走不通,幻想着馬上有極大容量的魔幻電池不可能,只能在空氣動力上想辦法。
辦法總比困難多!
可以拭目以待。