Uber日前在其第二届“Elevate Summit”年度峰会上公开了其“飞行汽车”的原型。该“飞行汽车”的原型看起来更像是大号无人机,而不是直升飞机。它采用四旋翼设计,Uber高管称这种设计要比直升机更加安全。它们的飞行高度将在1000英尺(约合305米)至2000英尺(约合610米)之间。

2016年,Uber公布了其“Uber Elevate”飞行汽车项目。采用多旋翼和固定翼设计,可垂直起降,在城市的低空飞行。

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马斯克曾提两点质疑

此前,马斯克曾在其Twitter上否定飞行汽车,他列出原因主要有两点:第一,噪声大;第二,尺寸大。

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可能有些人认为这两点问题是小问题,但为何马斯克却偏偏仅质疑这两点呢?

据了解,飞行汽车的概念并不新潮,美国著名飞机设计师格伦·哈蒙德·寇蒂斯(Glenn Hammond Curtis)在纽约举办的全美航空展上,展出了其亲自设计的飞行汽车。这个时间是1917年。1946年,美国工程师罗伯特·富尔顿(Robert Fulton)设计了一款名为Airphibian的飞行汽车。Airphibian是一款获得美国联邦航空安全局适航认证的飞行汽车。

但需要注意的是,无论是上述两位工程师的杰作,还是此后涌现的飞行汽车,都未实现量产。身处世界工厂的我们应当知道,大规模量产本身就是高科技,也就是说,到目前为止,飞行汽车的原理、设计、制造基础已经完成,甚至在很久之前就已完成,但是在大规模量产这一方面还未有技术突破,这也正是飞行汽车尚未上市的原因。

再看回马斯克的微博,他对飞行汽车的细枝末节的挑剔,恰恰说明在制造、设计等技术上已经成型,所遗留的问题只是这些细枝末节而已。(来源:知乎用户马文豪在《Uber 使用飞行汽车的可行性有多大?》的回答)

回应马斯克质疑,与美国军方携手

有意思的是,对于马斯克质疑的噪声大这一点,Uber宣布为创造出一款更安静的飞机,将与美国陆军研究、研发与工程司令部(RDECOM)研究实验室合作开发和测试电动垂直起降(eVTOL)载具。

双方的这次合作将特别专注于垂直推力的联合旋转旋翼的使用。基本上,一对螺旋桨若是在同一个方向上进行堆叠和旋转,与传统的单转子(例如直升机)相比要安静得多,而且还能发挥出更好的性能和更高的效率。

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与Uber合作以创造出一款更安静的飞机是非常可行的,因为Uber的eVTOL设计和即将问世的UberAir服务将被用于城市地区——众所周知,城市的噪音污染是一个顽疾。更少的噪音污染也就意味着更大的机动性、灵活性,它的飞行出租车可以随处起降。更无需解释飞行电动汽车效率提高的好处:这是电池和充电循环管理的一个重要因素。

美军希望进一步发展下一代无声的VTOL飞行器和无人飞行器。在现有的飞行器上,他们尚未使用过堆叠的共旋转旋翼,而Uber和陆军的研究实验室预计将会投入总计100万美元的资金到这项技术的研究活动之中。

在这个围绕转子展开的合作关系的基础上,Uber还宣布了与电力推进公司Launchpoint技术公司的合作伙伴关系。该公司的技术将主要用于为eVTOL概念中的堆叠式共旋转转子进行建模、设计和制造工作。在Uber Elevate峰会期间所展示的概念图显示,如果将电子发动机集成到转子的中心,将能够大大节省重量和空间。换而言之,可一定程度上解决马斯克所质疑的“尺寸大”的问题。

为何Uber非得找美国军方才合作?

据了解,Elevate的萌芽并非来自Uber的某位高管,而是来自NASA的首席技术专家Mark Moore。

当时Moore正在研究先进的航空飞行器以结束他的博士课程。而其描述的电动飞机的设想非常接近Uber和空客当时的研究方向。

2015年8月,Moore致电了Uber首席产品官Jeff Holden,向后者介绍了电动空中出租车的概念。很快Moore就与Holden、卡兰尼克以及Uber的另外两位副总裁会面了。Moore还带来了NASA的同事,飞行控制系统专家Ken Goodrich。

他们大概交流了三小时,谈话的重点正是上文提到的,与美国军方合作的垂直起降(VTOL)的概念飞机。

Moore称,由于配备了大型燃气发动机,垂直起降技术就变得非常复杂。只有美国军方才有实力为这一技术买单,就像V-22 鱼鹰旋翼运输机一样。过去,为了让车辆飞向天空而产生的大量哗众取宠的说辞真是太疯狂了,说出这些话的人甚至没有考虑到差劲的有效载荷。

Eric Allison是拉里·佩奇的电动飞机公司Zee.Aero(现更名为Cora)的前首席执行官,他在3月份出任Uber Elevate的负责人。他认为技术的突破可能源自20世纪90年代末和21世纪初期的无刷电机,一种由硅芯片控制的高效率电动机。

Allison说:“技术的简化和软件的升级,彻底革新了飞行器的功能。这只是适用于大型飞机的最基本的见解,Mark在很早以前就提出了。”

通过在飞机周围安装8-10个小型电动机以取代一个或两个嘈杂的气体动力发动机,车辆上方的气流得以改变。这些电机的工作效率超过90%,并且利用低廉的电力运行,通过冗余来降低燃料和维护的成本并提高车辆的安全性。

Uber Elevate的竞争对手空客Vahana的负责人Rodin Lyasoff说:“关于直升机有几点非常重要,你必须做出相关举措来确保它的安全。即使失去一两个螺旋桨,我们的电动飞机也能保持飞行状态。”

Uber飞行汽车还有哪些问题待解决?

Uber还面临一个棘手的问题:电池技术受限

Uber的技术外包有一个例外,也就是电池开发。虽然不会制造电源组,但Uber还是按照电池制造商遵循的设计来开发电池。它招募了特斯拉顶级电池开发人员之一的Celina Mikolajczak来领导这项工作。她于一个月前加入Elevate,成为了高级职员中唯一的一位女性。

Mikolajczak表示,现在的电池性能已经足够Uber用在2020年的试航了,但不太适用于三年后开启的以盈利为目的的商业航班。

但是,每磅电池所提供的能量仍然比其他燃料少得多,因此让飞行汽车以电池为能源很是棘手。虽然Mikolajczak帮助特斯拉实现了每次充电后480公里的驾驶里程,但她将面临的是另一个巨大的挑战,让Elevate的飞行汽车在每次充电后飞行100公里,并且充电需要在5分钟内完成充电,保证出租车的运行效率。

Elevate需要高能量密度的电池来维持长途飞行,大约是每公斤300瓦,而目前只能达到每公斤230瓦。但垂直起降还要求电池具有高功率密度。Eviation的联合创始人兼首席执行官Omer Bar-Yohay说,这两种特质并不一定是一致的,就比如其电动飞机Alice Commuter承诺每次充电可搭载9名乘客,每次充电最多可行驶1050公里,它使用的是传统的跑道,而不是垂直起降技术。

相较于地面的运输,空中运输的赌注更高。Mikolajczak说:“如果你的汽车电池能量耗尽,你可以把车停在路边,然后叫拖车。但是,如果你飞在天上,电量告急,那情况就完全不一样了。也就是说,电池的冗余和可靠性必须得到进一步提高。”

无论如何,Uber Elevate计划都将让Uber成为人们及以上最大胆、最奇怪的科技公司之一。

(综合整理自:新浪科技,知乎,猎云网等)

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