碳纖維背包式個(gè)人飛行器隨時(shí)隨地使用

從1965年的007電影《霹靂彈》到2008年的《鋼鐵俠》，我們看到過不少個(gè)人飛行裝置?，F(xiàn)在，人們也可以自己體驗(yàn)一下在空中自由翱翔的感覺—只要支付大約5萬英鎊，就可以買到新西蘭一家公司生產(chǎn)的背包式個(gè)人飛行器，在30分鐘內(nèi)飛行48公里。不需要執(zhí)照，不需要特別訓(xùn)練，而且就像控制遙控直升機(jī)玩具一樣簡(jiǎn)單。

　　這種叫做Jetpack的個(gè)人飛行器是由格倫.馬丁發(fā)明的。他從1980年代就開始設(shè)計(jì)這種裝置，還在1998年成立了一家公司專門進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和制造。在2003年獲得了風(fēng)險(xiǎn)投資后不久，Martin Jetpack公司發(fā)布了原型機(jī)，并且在2008年生產(chǎn)出了成品。現(xiàn)在，終于可以商業(yè)化了。

　　這種飛行器并非像它的名字暗示的那樣使用噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)，而是和直升機(jī)的原理較為接近。兩個(gè)桶形的裝置左右并排安裝在背包上方，其中各裝有一個(gè)螺旋槳。它采用類似摩托車用的兩沖程200馬力發(fā)動(dòng)機(jī)，用汽油提供動(dòng)力。飛行者通過身前的兩個(gè)把手來控制，左手控制飛行高度和轉(zhuǎn)彎，右手控制前進(jìn)速度。完整的飛行器重約115公斤，最高飛行高度可以達(dá)到2400米，而最高速度高達(dá)每秒27米。

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　　這可能是近期最有希望出現(xiàn)在我們生活當(dāng)中的個(gè)人飛行裝置，而它也凝聚了60年來無數(shù)人的智慧和心血。早在1950年代初，美國(guó)軍方就開始嘗試開發(fā)個(gè)人飛行器，從最早的VZ-1一直發(fā)展到VZ-8，看起來都像是直升機(jī)的微縮變形版，但是受當(dāng)時(shí)材料和工程技術(shù)的限制，一直飛不快也飛不高。到了1960年代，人們又開始將目光轉(zhuǎn)向了渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，但是因?yàn)闇u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的龐大體積和驚人高溫，并沒有辦法制成背包式的個(gè)人飛行器。所以這一時(shí)期出現(xiàn)了“飛行汽車”或者“飛行摩托車”這樣的設(shè)備，而且?guī)鹆艘魂囇邪l(fā)的流行旋風(fēng)。

后來美國(guó)航空航天局甚至專門舉辦了個(gè)人飛行器挑戰(zhàn)賽，以鼓勵(lì)那些將自己的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化成在天空翱翔的動(dòng)力的發(fā)明家們。在2005年舉辦的第十五屆挑戰(zhàn)賽上，首次提出了個(gè)人飛行器標(biāo)準(zhǔn)，從噪音到安全性、從速度到續(xù)航距離都給出了明確的說明。這可以看作是對(duì)個(gè)人飛行器標(biāo)準(zhǔn)的初次界定，雖然能夠達(dá)到這種標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人飛行工具還沒有誕生。

　　但是這并不妨礙發(fā)明家們繼續(xù)探索。墨西哥TAM公司生產(chǎn)的火箭背包能夠以800匹馬力的強(qiáng)勁動(dòng)力將飛行員像007般推到100米高空，然后再緩緩降落；一名華裔加拿大人設(shè)計(jì)的JetLev-Flyer可以從湖泊或者海上起飛，通過噴水作為動(dòng)力，讓人在9米左右高度達(dá)到每小時(shí)100公里的速度，并且持續(xù)飛行1小時(shí)；Cikaric Dragan設(shè)計(jì)的個(gè)人飛行器有四組螺旋槳，飛行員坐在當(dāng)中，看起來像是概念汽車；而美國(guó)航空航天局設(shè)計(jì)的Puffin飛行器的外表像一枚膠囊，采用電池動(dòng)力，從垂直起飛轉(zhuǎn)成水平飛行，再轉(zhuǎn)回垂直降落。

　　這些林林總總的個(gè)人飛行器，初看起來讓人眼花繚亂，但是實(shí)際上可供選擇的技術(shù)并不算多。為了保證它的便攜性，唯一能夠使用的只有旋翼，就是類似直升機(jī)使用的那種螺旋槳。剩下的選擇，無非就是使用幾組旋翼、如何布局、以及采用什么樣的材質(zhì)罷了。

　　所有直升機(jī)都有最少兩組旋翼，這是因?yàn)樾硇D(zhuǎn)時(shí)會(huì)對(duì)它帶動(dòng)的物體產(chǎn)生反方向的作用力，使其無法保持穩(wěn)定的方向。而兩組旋翼的布局又分為共軸、縱列、橫列三種。出于對(duì)體積和平衡性的要求，個(gè)人旋翼式飛行器大都采用橫列雙旋翼布局，兩組旋翼左右并排放置，旋轉(zhuǎn)速度相同而方向相反，以此來相互抵消旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的作用力。Trek Aerospace開發(fā)的“跳蟲”個(gè)人飛行器使用的就是這種布局，Jetpack也是如此。

　　在Jetpack上，旋翼安裝在兩個(gè)桶狀的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。這種涵道式設(shè)計(jì)比直升機(jī)那種開放式設(shè)計(jì)效率更高。而發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料箱安裝在旋翼中間下方的位置，以防止飛行時(shí)重心過高而翻轉(zhuǎn)。整套設(shè)備大多數(shù)零件都采用碳纖維、杜邦公司的凱夫拉材料和其他高強(qiáng)度聚合物制造，減低重量的同時(shí)保證強(qiáng)度，讓整套裝置在每分鐘6000轉(zhuǎn)的情況下依然能夠保持足夠的穩(wěn)固。

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　　最初看到這種裝置的人總是會(huì)擔(dān)心其安全性，因?yàn)樗腿藗兏拍钪心欠N全封閉的飛行器差別太大，就像是摩托車和汽車的差別一樣。格倫.馬丁表示，Jetpack的安全性并不比其他類型的飛行器更低，如果認(rèn)為其他飛機(jī)是安全的，那么Jetpack也是安全的。畢竟在過去的30年中，他一直在對(duì)這種裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)，甚至還安裝了一套彈射式降落傘系統(tǒng)以防萬一。

傳統(tǒng)上，直升機(jī)沒有辦法安裝彈射式降落傘系統(tǒng)，而馬丁將這種本來用在戰(zhàn)斗機(jī)上的技術(shù)轉(zhuǎn)到Jetpack上，在背包上方嵌入了一個(gè)傘包。當(dāng)飛行器在空中出現(xiàn)故障時(shí)，可以按下緊急按鈕，降落傘將會(huì)由壓縮空氣向上彈出，以讓飛行員能夠在離地面不高的地方成功開傘，平安著陸。

















　　今年，馬丁計(jì)劃生產(chǎn)500部Jetpack，并且已經(jīng)有了生產(chǎn)合作伙伴，打算將這種無需執(zhí)照就能駕駛的裝置正式推向市場(chǎng)。這也是目前售價(jià)最低的個(gè)人飛行器，折合人民幣55.7萬元左右?，F(xiàn)在看起來，這個(gè)價(jià)格大概還是有些偏高，但是他的主要目標(biāo)市場(chǎng)是執(zhí)法機(jī)構(gòu)、軍隊(duì)以及搶險(xiǎn)和救援機(jī)構(gòu)。也許不久之后我們就會(huì)看到它的民用版出現(xiàn)在市場(chǎng)上，成為我們的短途交通工具，或者僅僅是有趣刺激的新玩具。

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