就目前來看,飛行汽車仍然是未來的技術(shù),只存在于科幻小說、《杰森一家》電視劇中。不過Uber卻對飛行汽車高度重視,最近,它向前邁出一大步,在會(huì)議上披露了自己的計(jì)劃。
去年10月,打車分享巨頭Uber發(fā)布了97頁的白皮書,它準(zhǔn)備組建一個(gè)城市飛行的士系統(tǒng),與按需汽車服務(wù)連接起來,Uber在白皮書中指出了組建時(shí)面臨的挑戰(zhàn)。自此之后,Uber聘請NASA老兵Mark Moore擔(dān)任Uber Elevate航空工程主管。Moore曾經(jīng)是NASA電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛控制、個(gè)人飛行器的研發(fā)主管。
上周,Uber在達(dá)拉斯召開了為期3天的“Uber Elevate Summit”會(huì)議,會(huì)上公布了城市空中旅行計(jì)劃。
Moore說:“我們希望能在未來幾年里孕育出實(shí)驗(yàn)性飛行器,在城市相關(guān)環(huán)境中進(jìn)行測試。”
在會(huì)上,Uber還會(huì)公布哪些企業(yè)將會(huì)提供電動(dòng)的士飛機(jī)。請注意“飛機(jī)”這個(gè)詞。有幾家公司已經(jīng)展示過電動(dòng)直升機(jī),也就是垂直起降飛機(jī),它有點(diǎn)像大號版無人機(jī),這些公司包括德國E-Volo、中國億航。事實(shí)上億航正是無人機(jī)制造商。不過Moore說Uber的方向不同。今年夏天,迪拜將會(huì)測試飛行的士,用億航航空器測試。
Uber開發(fā)的電動(dòng)垂直起降飛機(jī)可以瞬間將機(jī)翼收起來,螺旋槳向上,然后就可以像無人機(jī)一樣垂直起飛了,當(dāng)飛機(jī)向前飛行時(shí),螺旋槳會(huì)再次轉(zhuǎn)向前方。早在Moore離開NASA之前,他就在開發(fā)這種飛機(jī)。什么公司會(huì)為Uber制造飛機(jī)呢?Moore不愿意透露,不過空客公司是一個(gè)好參照,它開發(fā)了Vahana無人駕駛電動(dòng)飛機(jī),2月時(shí)曾宣布過此事,還說要在今年秋天試飛。
還會(huì)有哪些企業(yè)參與呢?參加會(huì)議的有斯洛維尼亞電動(dòng)飛機(jī)制造商Pipistrel,德國電動(dòng)噴氣式飛機(jī)創(chuàng)業(yè)公司Lilium(它實(shí)際上使用的是一和種小型高速螺旋槳),還有大的航空公司也參加了會(huì)議,比如Embraer和Bell Helicopter。
為什么Uber瞄準(zhǔn)了飛機(jī),不是直升機(jī)、大尺寸四旋翼無人機(jī),有一個(gè)主要的原因:噪音。Moore說:“在城市交通運(yùn)輸解決方案中,直升機(jī)沒有得到太多的關(guān)注有一個(gè)原因,它們太吵了。噪音永不停止,十分煩人。”
Brien Seeley是Sustainable Aviation Foundation的創(chuàng)始人,他表示認(rèn)同。周末時(shí),Brien Seeley在2017 SA Symposium會(huì)議上接受了記者的采訪。他說:“女士們,先生們,如果你們認(rèn)為自己將會(huì)搭載噪音極大的直升機(jī),它的轉(zhuǎn)子向下吐出氣流,飛入寧靜的住宅區(qū),降落在房子附近,那你簡直就是瘋了。”
Moore表示,Uber飛機(jī)的聲音音調(diào)更高,可以匯入嗡嗡的城市車流聲,而不是穿越長長的距離,振動(dòng)窗戶。
從活塞發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)可以減少噪音,但是最重要的地方還是飛機(jī)螺旋槳,必須將它的旋轉(zhuǎn)速度降下來。Moore舉了一個(gè)例子,飛機(jī)螺旋槳切過空氣的速度降至直升機(jī)的一半,根據(jù)飛行的物理特別,飛機(jī)螺旋槳發(fā)出的噪音就會(huì)降低32倍。Moore說:“魔法正是這樣形成的。”
你可能會(huì)好奇,想知道為什么,部分是因?yàn)橹鄙龣C(jī)葉片實(shí)際上就是旋轉(zhuǎn)的機(jī)翼??諝饬鬟^機(jī)翼的速度越快形成的升力也就越大。當(dāng)葉片朝著前方旋轉(zhuǎn)時(shí),它的移動(dòng)方向與直升機(jī)的飛行方向是一致的。氣流的速度由兩個(gè)因素決定:一是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速度,二是直升機(jī)前進(jìn)的速度。
簡單來講,它有點(diǎn)像人在自動(dòng)扶梯上向上行走,自動(dòng)扶梯也在向上移動(dòng)。當(dāng)同樣的葉片朝著后方旋轉(zhuǎn)時(shí),它與直升飛機(jī)飛行的方向是相反的,此時(shí)如同人在往下走,而自動(dòng)扶梯向上走,就飛機(jī)而言,空氣速度變慢,生成的升力減少。我們只需要快速調(diào)整葉片、調(diào)整轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),就可以讓直升飛機(jī)平穩(wěn)起飛,但是快速的旋轉(zhuǎn)會(huì)形成很大的噪音。
局外人認(rèn)為Uber可能已經(jīng)理解噪音方面的挑戰(zhàn)。Apium開發(fā)群峰技術(shù),它可以讓無人機(jī)、飛行的士以密集隊(duì)形飛行。Apium CEO Tyler MacCready認(rèn)為:“噪音是一個(gè)大問題,我不認(rèn)為有人已經(jīng)很好解決了此問題。關(guān)于這個(gè)問題,Uber在Elevate報(bào)告中只是說:‘大家不要擔(dān)心,它會(huì)非常安靜的。’實(shí)際上錯(cuò)了。”
Brien Seeley認(rèn)為,離小型機(jī)場著陸區(qū)40米遠(yuǎn)的地方,飛機(jī)或者直升飛機(jī)的噪音必須降到50分貝以下,相當(dāng)于家中談話的音量。如果達(dá)不到,噪音就會(huì)驚擾鄰居,或者讓機(jī)場足夠大,可以緩沖音量。關(guān)于垂直起降,Seeley也有自己的看法:“很有吸引力,因?yàn)榻德淦汉苄。贿^噪音會(huì)決定降落坪的真正面積及周邊面積。”他建議XPrize讓參賽者設(shè)計(jì)一種飛行的士,40米時(shí)噪音達(dá)到50分貝等級,他認(rèn)為這個(gè)挑戰(zhàn)很難。
Uber談到了迷你機(jī)場的概念,它叫作“vertiports”,使用快速電池充電技術(shù),機(jī)場建在樓頂,從而將噪音影響降到最小。Seeley指出:“你是這樣想的,但是從摩天大樓出來的人想前往郊區(qū)豪宅,那里的社區(qū)很寧靜,他們不允許飛機(jī)降落在那里。”
Seeley還說,航天器的種類對噪音至關(guān)重要。飛機(jī)比直升機(jī)更好,他認(rèn)同這一觀點(diǎn),但是飛機(jī)的種類很重要。機(jī)翼可以旋轉(zhuǎn)的飛機(jī)在起飛時(shí)本質(zhì)上就是一架無人機(jī)。長久以來,Moore就在提倡開發(fā)飛布式推進(jìn)系統(tǒng),也就是在飛機(jī)的機(jī)翼上安裝大量的小型引擎和小型推進(jìn)器。
Moore即將離開NASA時(shí)開發(fā)過一個(gè)項(xiàng)目,它就是X-57,這架飛機(jī)安裝14個(gè)電動(dòng)機(jī)和螺旋槳。機(jī)翼上有小型螺旋槳,與大螺旋槳相比它們的轉(zhuǎn)速更快,效率更高,但是噪音也更大。也許X-57的噪音沒有直升機(jī)大,但是仍然會(huì)很吵。
Seeley認(rèn)為,要讓飛機(jī)生產(chǎn)推力拉力有兩個(gè)極端,一是安裝極小的轉(zhuǎn)子,多達(dá)30個(gè),它們?nèi)夹D(zhuǎn),吹出氣流,像女妖一樣嚎叫;或者安裝一個(gè)極大的螺旋槳,轉(zhuǎn)速慢,像丹麥風(fēng)車一樣,移動(dòng)的空氣數(shù)量是一樣的,但是更安靜。
即使機(jī)器人的士最終變得相當(dāng)安靜,如果天上到處都是,人們的感受又會(huì)怎樣呢?Moore說:“天空不會(huì)變黑,不會(huì)像星球大戰(zhàn)一樣。”即使城市有1000架飛行的士,當(dāng)某人抬頭向上看時(shí),也只會(huì)看到幾架。
其它人表示認(rèn)同,他們認(rèn)為飛行的士是值得的,它可以減少街道的車流。Tyler MacCready說:“空中還有很大的空間,要讓天空變得擁擠,我們要等很長的時(shí)間。”
Moore認(rèn)為,即使有了飛行的士,天空也會(huì)很干凈,因?yàn)閁ber使用的是飛機(jī),不是直升飛機(jī)。為了控制噪音,電動(dòng)直升機(jī)必須慢速飛行,大約每小時(shí)只有50英里。E-Volo的直升機(jī)最大時(shí)速100公里,相當(dāng)于62英里。億航載人飛機(jī)的巡航速度約為每小時(shí)60公里。Moore說Uber的士的飛行速度大約每小時(shí)150英里,他還說:“飛行的士很快就會(huì)前往想去的地方,它不會(huì)停在那里。”
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