全球通讯!飞行汽车未来前景如何 小鹏飞行汽车怎么样?
“不要以为长着翅膀的都是天使,也有可能会是鸟人。”
昨天有幸看了小鹏飞车的报道,感觉很萌很可爱。给车子装两个发动机,确实可以上天,但至于实用性么,这个要用过才知道。
(资料图片)
不过,个人认为,小鹏飞车的出现,可能只是飞行汽车的萌芽。为了激发飞车行业创业者的激情,本人特将思考了五年之久的未来飞车理念和模型公布出来。这也是我五年来首次对外公开我的想法,供有兴趣的朋友参考。
具体来说,未来飞车系统需要重点考虑五个方面的问题:飞车架构系统、能源系统、导航系统、发动机体系、乘员安全系统。
在阐述未来飞行汽车系统之前,个人觉得有必要先谈下飞行汽车存在的意义。
飞行汽车:解决城市安全的未来科技
作为未来出行科技的标配,飞行汽车存在的价值主要体现在三个方面。
第一个方面,解决大城市拥堵的问题。现在大城市出行存在最主要的问题就是交通拥堵问题。例如上海,为了构建立体交通网络,上海已经修成了全国最长的轻轨网络,截至2020年12月26日轨道交通总长度已达729公里;公路、高架发达也是上海的特色之一。此外,还有便捷的水上交通体系。但尽管如此,上海仍难解拥堵之围。为了减轻压力,上海采用的是拍牌制,这张汽车牌照也被人戏称为最贵的铁皮,价值10万+。类似上海的交通问题也同样出现在其他人口千万级的城市,如北京、成都等城市。
第二个方面,解决城市安全隐患问题。我国近年来轨道交通发展异常迅猛,大中城市都规划了四通八达的轨交体系。轨交体系最大的优势是方便了出行,但存在最大的风险是什么?最大的风险是很多城市地下已经近乎挖空。而挖空的后果是什么?一旦发生高强度地震,对于一些城市来说将是灭顶之灾。要知道,很多城市都是钢筋水泥加数百米高的摩天大楼。在地下大比例挖空的背景下,谁也不能保证会不会有地震发生,也无法保证地震发生时这些大楼会安然无恙。
第三个方面,解决部分人士短距离出行问题,缓解城市人口压力。我们都知道,上海到杭州,交通非常便捷,高铁班次非常多,很容易解决。但如果是上海到南通,或者上海到宁波,交通就没这么便捷了,开车出行得三四个小时。如果乘私人飞机,成本非常高昂;如果驱车,时间成本又比较高。在这种情况下,飞行汽车可以较好解决。出行成本压缩60%,时间节省50%以上,这些未来都是可以实现的。
飞行汽车可以解决的另外一个问题是大城市人口过密问题。这点在超级大城市体现尤其明显。类似上海这样的大城市,看似交通网络四通八达,但是对于部分区域尤其不方面。例如,从上海金山出行到市中心,没有两个半小时根本无法到达,同样的情况也出现在浦西到浦东上班的人士。这就导致,上海整个市中心的人口密度非常之高。如果能有飞行汽车,可以有序疏导人群向城市边缘转移。
综上所述,飞行汽车将是中国经济发展到一定阶段的产物,也将是中国科技引领全球未来出行的科技战略制高点。可以预见,飞行汽车,随着产品的成形,必将在未来数年内达到普及。
飞行汽车的五大系统
1、车架系统。飞行汽车的飞行速度预计将介于每小时200公里至300公里之间,飞行高度介于离地表高度150米至300米之间的垂直高度。由于这些特性,将导致飞行汽车终将有别于传统汽车。气流、风阻、空气动力学、高速发热、重量、可视、飞行速度等问题,都是设计车架所要考虑的问题。
个人认为,现有的汽车难以匹配未来飞行汽车的车架需求。难以想象,一组沙发带个大油箱在天上飞,还在沙发上绑上两个“假翅膀”会让人有种什么样的感觉。作为最有代表的未来出行科技,个人认为UFO的形状比较符合飞行汽车的车架特征。在上半部的球形部分,个人认为应该由两层构成,一层是带大视角的玻璃窗,一层是出行起保护作用且可以自动移动的防护罩。
2、能源系统。现有的碳能系统,如汽油、乙醇,还是钠、锂电池,实质都是通过电子外层的转移或者碳键的结合释放能量的过程,但这并不符合未来飞行汽车的能量需求。主要原因,对于原子来说,真正的能量核心,并不储藏在外层电子层,二是储藏在原子核内。随着科技的发展,以外层电子为转移的供能方式,如太阳能、锂电池等将逐渐被淘汰,而以通过原子核聚合方式供给的能源供给体系将逐渐建立。高能、安全、质量轻,这才是未来飞行汽车的能源系统。根据个人设想,未来飞行汽车的能量供给,应该来自某种元素或者化合物的原子核结合所释放的能量,能量储存在大小不高于5厘米半径的储能球内,储能球重量不高于1公斤。
除了主能量供给系统,未来飞行汽车的供能系统还包括热能转换系统和高速云变流快充能量储备系统。诚如本文上半部分所述,当飞行汽车以200公里/小时或者300公里/小时的速度在低空层快速行驶时,将对车身产生大量热量。这些热量,如果要散发的话,极其费力。与其劳心费力地去处理散热问题,不如直接开发一套热能转化储存系统,以达一石二鸟之功效。
众所周知,当颗粒物随暖气流上升至一定高度时,就会形成云层。云层有带电和高储能的特点,而且所储存的能量极大。如果有点物理学知识,我们都知道电子的定向移动形成电流。如果能开发出一套高压高速云电流充电系统,我们就可以通过在云层中高速飞行的方式完成能量快充并储存,从而达到廉价利用自然能量的目的。
3、导航系统。未来飞行汽车的发展方向,是自动寻导、自动驾驶和自动返回,实现完整的自由科技。而飞行汽车的导航系统,主要由两部分组成。一部分是路线导航系统,这部分可以由卫星导航或者经纬仪导航完成。另一部分是安全系统。安全系统具有几个特征:自动测距、自动识别、自动调速和主动避让。由于高速飞行,且为一个三维物体在三维空间内飞行,因此,在测距仪器开发方面,建议使用长波测距,并运用模拟成像技术。
4、发动机系统。
未来飞行汽车的发动机系统将有别于现有的汽车发动机系统,也有别于飞机发动机系统。传统汽车的发动机体系,存在的主要问题是燃油重量过重,另外在安全性上也有一定隐患。载人在天上高速飞行已经够难的了,带个移动的油罐更是难上加难。飞机的发动机系统,存在的主要问题有两个,一个是噪音过大,一个是会导致强烈的涡流效应,如直升机螺旋桨高速旋转时,将产生强大的气流旋涡。如果用在飞行汽车上,自己倒是方便了,但对于别的汽车来说,则是无路可走,只能避让。
飞行汽车需要考虑的另一个问题是飞行安全和动力供给问题。我们在电影中经常会看到,某些飞机会出现某一翼的发动机出现故障而导致飞行灾难,在飞行汽车中也会出现类似的问题。综合考虑下来,飞行汽车的发动体系,既需要兼顾汽车平衡,又要兼顾动力供给,以及垂直起降等问题。因此,个人认为,一个置于汽车底部,以圆为中心成五星角分布由5个发动机所组成的发动机系统,将可能是较好的设计选择。垂直起降时,通过底部的发动机所产生的升力,实现汽车的平稳升空;当到达空中时,可以发动机的二面角改变,可实现汽车的加速与减速。需要说明的是,飞行汽车的加速度,在五星发动机的前提下,可以自由切换和组合。例如,可以由单个发动机提供加速度,也可以由两个、三个、四个甚至是五个发动机耦合同时提供加速度。由此可见,飞行汽车的加速度比现有的汽车更快,最快可以达到超音速加速,这有助于碰到紧急情况的逃生。如果某个发动机出现故障,也可以通过发动机圆轴的旋转,实现两个、三个、四个或者五个发动机的自由组合,以确保汽车的飞行安全。
5、乘员安全系统。
现有的汽车乘员座驾系统,均为椅式的。有个形象的说法是,汽车其实就是一组装上动力的移动沙发。由于在陆地行走,安全要求并不高。而对于飞车来说,乘员安全是第一位的。此外,还要考虑汽车飞行平衡、重量、能源节省等问题。
飞行汽车要考虑的问题,首先是平衡问题。一个是车架与乘员的平衡,一个是多个乘员之间重量的平衡。其次是乘员逃生问题。对此个人认为,最巧妙的方法是围绕重心柱构建镶嵌挂壁式座椅。这样设计的好处是,无论坐多少人,车载重量有多大,都落在汽车重心上。另外一个是,当需要逃生时,座椅可以瞬间实现对乘员的包裹和弹射,确保乘客的安全。
以上是个人对飞行汽车的一些思索。
注:现在炙手可热的汽车雷达和氢能体系,原始创意也均出现在下,目前已成为现实。具体见2015版《富世》杂志。
责任编辑:hnmd003
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