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碳纖維背包式個人飛行器隨時隨地使用

文章出處:網(wǎng)絡(luò)責(zé)任編輯:管理員人氣:發(fā)表時間:2015-06-24【




從1965年的007電影《霹靂彈》到2008年的《鋼鐵俠》,我們看到過不少個人飛行裝置?,F(xiàn)在,人們也可以自己體驗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玩具一樣簡單。

  這種叫做Jetpack的個人飛行器是由格倫.馬丁發(fā)明的。他從1980年代就開始設(shè)計這種裝置,還在1998年成立了一家公司專門進行技術(shù)改進和制造。在2003年獲得了風(fēng)險投資后不久,Martin Jetpack公司發(fā)布了原型機,并且在2008年生產(chǎn)出了成品?,F(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)動機,而是和直升機的原理較為接近。兩個桶形的裝置左右并排安裝在背包上方,其中各裝有一個螺旋槳。它采用類似摩托車用的兩沖程200馬力發(fā)動機,用汽油提供動力。飛行者通過身前的兩個把手來控制,左手控制飛行高度和轉(zhuǎn)彎,右手控制前進速度。完整的飛行器重約115公斤,最高飛行高度可以達到2400米,而最高速度高達每秒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,美國軍方就開始嘗試開發(fā)個人飛行器,從最早的VZ-1一直發(fā)展到VZ-8,看起來都像是直升機的微縮變形版,但是受當(dāng)時材料和工程技術(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)動機,但是因為渦輪發(fā)動機的龐大體積和驚人高溫,并沒有辦法制成背包式的個人飛行器。所以這一時期出現(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)。

后來美國航空航天局甚至專門舉辦了個人飛行器挑戰(zhàn)賽,以鼓勵那些將自己的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化成在天空翱翔的動力的發(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。這可以看作是對個人飛行器標(biāo)準(zhǔn)的初次界定,雖然能夠達到這種標(biāo)準(zhǔn)的個人飛行工具還沒有誕生。
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  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匹馬力的強勁動力將飛行員像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)計的JetLev-Flyer可以從湖泊或者海上起飛,通過噴水作為動力,讓人在9米左右高度達到每小時100公里的速度,并且持續(xù)飛行1小時;Cikaric Dragan設(shè)計的個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;而美國航空航天局設(shè)計的Puffin飛行器的外表像一枚膠囊,采用電池動力,從垂直起飛轉(zhuǎn)成水平飛行,再轉(zhuǎn)回垂直降落。

  這些林林總總的個人飛行器,初看起來讓人眼花繚亂,但是實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。
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  所有直升機都有最少兩組旋翼,這是因為旋翼旋轉(zhuǎn)時會對它帶動的物體產(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。出于對體積和平衡性的要求,個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,旋翼安裝在兩個桶狀的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。這種涵道式設(shè)計比直升機那種開放式設(shè)計效率更高。而發(fā)動機、燃料箱安裝在旋翼中間下方的位置,以防止飛行時重心過高而翻轉(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度聚合物制造,減低重量的同時保證強度,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擔(dān)心其安全性,因為它和人們概念中那種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,他一直在對這種裝置進行設(shè)計和改進,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)斗機上的技術(shù)轉(zhuǎn)到Jetpack上,在背包上方嵌入了一個傘包。當(dāng)飛行器在空中出現(xiàn)故障時,可以按下緊急按鈕,降落傘將會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。



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  今年,馬丁計劃生產(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。這也是目前售價最低的個人飛行器,折合人民幣55.7萬元左右。現(xiàn)在看起來,這個價格大概還是有些偏高,但是他的主要目標(biāo)市場是執(zhí)法機構(gòu)、軍隊以及搶險和救援機構(gòu)。也許不久之后我們就會看到它的民用版出現(xiàn)在市場上,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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