飞行汽车VS科学幻想

2019-11-25 14:16

汽车不论从技术角度或安全角度分析,这种交通工具都不可能普及“飞行模式”。因为能量守恒是永恒的法则,克服越大的阻力需要的动力则越大,动力是依靠消耗一种能源转化为另一种能量形态实现,其比值是固定的;那么需要的动能越大消耗的燃料自然也就越多,因为能耗则可以确定飞行汽车可以实现但没有多少人用得起。


普通汽车在路面上行驶需要克服的是重力对于轮胎与地面产生的摩擦力(阻力),其次是风阻与传动损耗;侧哈灵行驶中并不要克服重力而是在重力的作用下移动,对于动能的要求自然不会很高,往往有几十Ps的马力即可高速驾驶。

会飞的汽车

然而飞机不仅要克服巨大的风阻,同时要克服重力对整备质量的作用力,需要的马力是非常之大的。其比例在完美优化的前提下也需要300PS左右的马力才能驱动一吨的飞机起飞,如果想要以高速飞行或加速飞行则需要更大的马力。


普通量产汽车有能实现300Ps马力的产品,折算为发动机功率只是220kw;但是汽车搭载的内燃机是活塞式结构,其特点是并不适合长时间高转速运行;也就是说即使该发动机有220kw的功率,但在99%的时间连一半都不会发挥,如果频繁以220kw发力则会导致严重的快速的磨损以及超高能耗,百公里油耗达到50L左右还是保守估计。


飞机使用的发动机是星型发动机,曲轴直驱螺旋桨的结构适合长时间高转速运行,也就是长时间的大马力输出;但是这又要回到能量守恒了,【马力PS=(N·m×rpm÷9549)×1.36】,这一公式的倍率与常数不变,转速与扭矩为同步增长或此消彼长的关系。此消彼长指发动机能以大扭矩低转速实现足够高的马力用以驱动汽车,同步增长是指扭矩并不大只能以高转速提升马力的状态;而发动机的空燃比是固定的,高转速会大大增加喷油量以实现恒定扭矩与高频率做功实现大马力,喷油的频率增加则油耗也会大大提升。


所以飞机的油耗会非常非常的夸张,同时行星发动机也会有严重的振动,一台车想要实现正常飞行驾驶则需要储备大量的航空煤油,否则续航会短到刚刚起飞就要坠落。而大量的储油必然导致整备质量的提升,对于星型发动机的功率又会有较高的要求,这是一个死循环;汽车在技术层面是没有理由实现飞行模式的,除非是把那些小小的旋翼机改造成汽车,说白了就是螺旋桨可折叠并且加上几个大车轮实现在地面行驶的飞机罢了,这种小家伙毫无实用价值可言,与汽车的概念差之千里。


同时即使这些旋翼机改造为汽车实现陆空两用,然而民用车都飞上天会是什么结果?大量的汽车在公路上面对各种标志都无法实现不违章不堵车,在天上什么都没有的前提下是不是会堵机呢?然而飞机不好急刹车,哪种场景只有在动画片里才会出现。汽车在公路上碰撞最起码还有生还的可能性,如果在几百米的高空坠落那倒是为120省了很多事,直接通知吹喇叭开桌就得了。重点是车辆即使会飞也不能乱飞,低空飞行虽然无需航线但必须向空管部门申请,获批后才能在固定区域飞行,自由度过低决定了便利性很差,用“机”体验不见得会比汽车好。


总结:空天汽车普及属于能实现但毫无价值的科学幻想,从能耗以及安全的角度均无普及的价值;解决道路拥堵的方式应为汽车智能化在智能调度,这项工作在地面上能够完成。

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