美国中部时间2026年10月15日晚(北京时间16日上午),全新版Roadster在得州麦格雷戈的SpaceX发动机试验场上演了一场特技秀。它没有先介绍配置,而是直接开演:一辆白色样车沿着倒置坡道一路向上,在接近垂直的位置停了下来,随后倒车返回。第二次爬坡时,它没有停下,而是直接冲过坡顶,借助冷气推进器完成翻转,最后稳稳落地。紧接着,它又跃过了一列特斯拉同门车型。
现场看得过瘾,问题也随之而来:车爬到坡顶、几乎整个底盘朝天,为什么不会掉下来?不少人的第一反应是,靠速度冲上去,再凭惯性撑住。可第一段演示里,车辆明明停过,还能倒车下来。光靠速度,显然解释不了这一幕。
要弄明白这场特技,得把三套系统分开看:吸力风扇负责让车贴住坡面,冷气推进器负责短时离地和空中翻转,碳纤维缠绕压力容器(COPV)负责储存高压气体。它们各司其职,配合起来,才让一辆汽车做出了传统跑车难以完成的动作。
第一次爬坡、停车和倒车,主角是吸力风扇;第二次冲出坡顶后的翻身落地,才轮到冷气推进器。
▲【视频|倒挂不掉,靠的不是速度】
●倒挂靠压差,离地靠喷气,推进器还得有气可用
Roadster之所以能在倒置坡道上停住,关键在于车底的吸力风扇和地面密封系统。它们能在车底形成低压区,让大气压把车压向坡面。短时离地和空中翻转则由冷气推进器完成,所需气体储存在车身内的高压容器中。
这几件事听起来不复杂,真正值得琢磨的是:一辆车停在几乎垂直、甚至完全倒置的坡面上,究竟靠什么维持平衡?
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●车都停住了,为什么还能贴在坡上?
Engadget、MotorTrend、Hagerty等媒体的现场报道都提到,Roadster爬上垂直段后曾停下来,随后倒车返回。视频《倒着开》把这一幕拍得很直观:车辆没有继续向上冲,也没有立即滑落,仍然贴在倒置坡道上。
这就涉及汽车下压力的两种来源。普通跑车主要依靠车身、底板、扩散器和尾翼周围的气流产生下压力。这类空气动力通常与车速的平方成正比。车速降到原来的一半,下压力大致只剩四分之一;车辆停下来,依靠气流产生的下压力也就基本消失了。
NASA格伦研究中心介绍升力时,常用的关系式是:L = ½ρv²S C_L。其中,ρ是空气密度,v是相对气流速度,S是参考面积,C_L是升力系数。汽车空气动力学中的下压力,道理相近,只是力的方向相反。这里最关键的是速度项:如果单靠车身周围的气流来产生下压力,停车之后就很难继续维持原有的效果。
Roadster多了一套主动抽气系统。根据特斯拉官网的介绍,多模式风扇配合地面密封系统,把车底的空气抽出去。即使车辆静止,只要风扇持续工作、密封效果足够好,车底依然可以维持低压,从而产生压向坡面的力量。
马斯克在现场谈到,这套系统产生的吸力约为车重的2倍,足以支持车辆倒挂。这里需要注意,厂商提到的「约2g」是对系统能力的概括,不应直接当成任何姿态下都能测得的固定下压力。
假设所谓2g指的是垂直压向坡面的力达到车重的2倍,那么在完全倒置时,重力会把车往下拉,吸力则把车压向坡面。两者方向相反,按这个简化模型计算,吸力扣除重力后,剩余的法向力约为1倍车重。这个计算只是帮助理解量级,并非现场测得的真实余量。
如果车辆停在接近垂直的坡面上,情况又不一样了。此时,重力的大部分作用方向沿着坡面向下,能否停稳,既取决于风扇产生的法向压力,也取决于轮胎与坡面之间的摩擦力。不能简单套用完全倒置时的「2g减去1g」。
特斯拉车辆工程副总裁拉斯·莫拉维(Lars Moravy)还谈到过弯能力时表示,轮胎本身大约能提供1.26g的侧向加速度,加入风扇系统后可超过2g。这说的是侧向过弯能力,与倒挂时的法向力不是同一个指标,不能混在一起计算。
直播画面也曾显示一些遥测数字。车辆冲过坡顶时,某一帧出现了约4700公斤力的下压力、约170度的俯仰角和约21米的高度;其他截图则出现约4697公斤力、约67.2英尺(约20.5米)等数值,存在小幅差异。这些信息来自直播中的显示界面,不是第三方实验室的测量结果,而且车辆当时很可能仍在运动,不能拿这一帧来证明它已经停稳。更有说服力的证据,是现场第一次爬坡时车辆确实停住并倒车返回,以及特斯拉官网明确表示,风扇系统能够在静止时帮助车辆倒挂。
●不是磁铁在吸,而是大气压把车推向坡面
「吸力」很容易让人产生一种误解:好像车底有某种力量,隔空把路面吸了过来。实际情况更接近一个简单的气压实验。风扇不断抽走车底的空气,地面密封系统则尽量减少外界空气从四周补进来。这样一来,车底的气压就会低于车外。车外的大气压相对较高,便会把车辆压向坡面。
按照ISO 2533的标准大气模型,海平面标准气压为101.325千帕。这个压力作用在1平方米的面积上,相当于约10.3吨力。换句话说,如果车底与外界之间的压强差达到一个标准大气压的10%,每平方米就能产生约1吨力的压力差。这只是一个便于理解的数量级示例。真实车辆的底部压强并不均匀,风扇工况、密封裙边的形状、坡面是否平整,都会影响实际效果。但基本原理很明确:风扇负责抽气,密封系统负责减少漏气,外面的大气压则提供把车辆压向坡面的力量。
因此,风扇能不能转起来固然重要,能不能有效维持车底的低压同样关键。如果外部空气不断从缝隙涌入,风扇就很难建立足够的压差。
MotorTrend等媒体还提到,车辆底部和后部可以看到多组电动风扇,系统可能还配合了活动气帘或围板,以改善气流和密封效果。这与特斯拉官网对「多模式风扇+地面密封系统」的描述基本一致。
倒挂并不是什么神秘的反重力技术。关键在于,只要能够建立足够的压差,并让轮胎与坡面保持可靠接触,车辆就有机会在倒置状态下维持平衡。
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●冲出坡顶之后,风扇为什么不管用了?
吸力风扇能够让Roadster贴住坡面,但它有一个很明确的前提:车底必须能维持低压区。一旦车辆离开坡面,车底的密封条件就被打破了。空气可以从四面八方流入,原先建立起来的压差也就难以维持。即使风扇仍在转,它也无法再像贴着坡面时那样,把车辆牢牢压在一个表面上。
这时,另一套系统开始发挥作用:冷气推进器。冷气推进器不通过燃烧推进剂产生高温燃气,而是把储存在高压容器里的气体经喷口高速排出,利用反作用力推动车身。这符合牛顿第三定律:气体向一个方向喷出,车辆便获得方向相反的推力。
最容易理解的例子,就是给气球充气后松开气口。气体向外喷出,气球便朝相反方向运动。Roadster的系统原理相近,但它使用的是高压气体、喷口、控制阀和精密控制系统,而不是单靠气球橡胶的弹性来挤出空气。航天器早已广泛使用喷气方式调整姿态。SpaceX的相关技术积累,也正是这套系统的技术来源之一。不过,航天器的姿态控制方式不止一种,不能把所有航天器推进系统都统称为冷气推进器。
特斯拉官方X账号介绍过这次技术移植的难点:用喷口为航天器调整姿态已经有数十年历史,但要让这类推进器在有大气、存在地面摩擦的汽车上工作,需要重新设计硬件和控制系统。这也解释了为什么Thrust和Rocket的定位不同。Thrust更强调后部推力,主要面向短时加速;Rocket则把喷口分布在车身不同位置,以便在不同方向产生推力和力矩,从而控制车辆姿态,完成翻转等动作。莫拉维称,整车大约布置了10个喷口。现场画面中,后部可以看到约4个主要喷口,其余喷口分布在车身周围。不同喷口协同工作,才能让车辆不仅向前加速,还能在空中改变姿态。
▲【视频|冲出坡顶后,冷气推进器帮助Roadster翻身落地】
这里还有一个重要区别:推力不等于持续飞行能力。冷气推进器适合在短时间内提供较大的推力,尤其适合姿态调整和特技动作。但每次喷气都会消耗储存的气体。若想延长飞行时间,就需要携带更多气体,或者采用其他推进方案。这会牵涉车辆重量、内部空间、成本和安全性,不能只看喷口能够产生多大的瞬时推力。
所以,在这场演示中,风扇和推进器并不是在做同一件事。车辆贴着坡面时,风扇负责让它不掉下来;车辆冲出坡顶后,冷气推进器负责控制短暂离地过程中的姿态。两套系统前后接力,才完成了整个动作。
●气从哪里来?COPV装下的是有限的储气量
推进器再灵敏,如果气罐里没有气,也无从谈起。
特斯拉官方X账号表示,Roadster利用车身内的可用空间布置了碳纤维缠绕压力容器(COPV)。这种轻质高压容器在航天领域已有应用,基本思路是在内胆外缠绕高强度碳纤维材料,以承受较高的内部压力,同时尽可能减轻容器重量。
对需要携带大量高压气体、又必须严格控制重量的系统来说,这种设计很有吸引力。Roadster需要在有限的车身空间内储存推进器使用的气体,COPV因此成为整套系统的重要组成部分。
莫拉维给出的数字是,气罐总容积约600升,据称装有约250公斤压缩空气,而且可以重新充气。MotorTrend等媒体则报道,展示用储罐内的工质主要为氮气,并提到较高的储气压力。由于不同信息来源对工质的说法并不完全一致,具体介质与工作压力仍应以特斯拉最终公布的技术资料为准。
不过,无论储存的是压缩空气还是氮气,有一点是相同的:气罐里装的是有限的气体。推进器每工作一次,储气量就会减少;动作做得越多,后续可用的气体也就越少。
目前,特斯拉还没有公布一罐气究竟能支持几次翻转、每次动作可以维持多长时间,以及用完之后需要多久才能重新充气。这些数据,才是判断系统实际使用能力的重要依据。
还有一点需要厘清:COPV与SpaceX使用的相关压力容器具有技术渊源,并不等于车用版本已经通过了与载人航天器相同的认证。装进汽车之后,它仍须面对碰撞时的安全性、反复充放气的疲劳寿命、日常维护和乘员保护等问题。航天领域的经验可以提供技术基础,但不能直接替代汽车产品所需的验证。
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图1 Roadster特技秀拆解|一图看懂
●风扇倒挂早有先例,Roadster的新意在哪里?
风扇产生下压力,并不是最近才出现的技术。赛车领域早有类似尝试。1978年瑞典大奖赛上,布拉汉姆BT46B赛车便利用风扇制造额外下压力。那台车的风扇由发动机驱动,设计目的与今天的Roadster并不完全相同,也不能简单视为同一套系统。近年来,电动超跑也开始把风扇下压力作为重要卖点。英国公司McMurtry的Spéirling便采用了主动风扇系统。2025年4月,该车已经在专用翻转台上完成静止倒挂和短距离行驶的展示。
因此,Roadster的看点并不是第一次有人想到用风扇把车压在地面上。它更特别的地方,是将能够在静止时工作的风扇系统、短时冷气推进器和高压储气容器组合进一辆汽车,并在公开演示中把几种能力连续展示出来。
这套组合并非每个零件都前所未见,但把它们整合进一辆跑车,还要协调风扇、推进器和车辆控制系统,仍然涉及实实在在的工程工作。技术的新意,有时就在于已有技术经过重新组合之后,能够完成以前难以实现的任务。当然,演示效果出色,不意味着所有问题都已经解决。封闭场地里能够成功完成一次动作,和车辆能否在不同温度、不同路面及长期使用条件下稳定工作,仍是两回事。
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●能倒挂、能翻身,距离真正的飞行汽车还有多远?
把这次演示拆开看,逻辑其实很清楚:吸力风扇解决贴地问题,冷气推进器负责短时推力和姿态调整,COPV储存推进器需要的高压气体。三套系统共同工作,才让Roadster完成了倒置坡道停车、倒车返回、冲顶离地和空中翻转。但这并不意味着普通车主很快就能开着它在城市上空穿行。
首先,储气量决定了推进器能够工作多久。约600升的容器和约250公斤气体是值得关注的参数,但在缺乏工作压力、实际放气流量、推力持续时间和补气效率等完整数据的情况下,还无法据此判断它能飞多久、能做多少次动作。
其次,车辆离地之后,就会涉及航空安全和空域管理。MotorTrend等媒体提醒,这类功能可能触及航空器相关监管。短暂离地几英寸与持续飞行数千英尺的风险显然不同,但不能因此认定前者天然不受航空规则约束。电动垂直起降航空器(eVTOL)要进入实际运营,也必须解决飞行器安全、运行条件、航线和空域使用等问题。Roadster在麦格雷戈的演示有临时飞行限制提供安全隔离,但这不等于FAA已经批准它作为飞行汽车使用。
特斯拉官网对不同版本的划分,同样说明公司并没有把三档车型的能力混为一谈。Performance没有推进器,仍然是一辆高性能跑车;Thrust着重提升加速表现;Rocket才把短时离地和翻转作为主要卖点,而且官网明确注明,Rocket版本尚未获准在公共道路上使用。
因此,这场演示最值得记住的,不是笼统的「汽车终于会飞了」,而是Roadster确实展示了几种此前很少同时出现在汽车上的能力。它能在特定条件下倒挂,能在短时间内借助推进器离地,也能通过控制不同喷口来改变姿态。这些成果值得认真看待,但还不足以证明一种新的日常交通方式已经成熟。
主要信源:特斯拉官网Roadster页面及特斯拉官方X账号发布的风扇、地面密封、冷气推进器和COPV相关信息;马斯克在现场关于吸力约2g的表述(经Drive Tesla Canada、Paul Tan等报道);Lars Moravy关于过弯能力、喷口数量、气罐容积及压缩气体的现场表述(经TechCrunch、MotorTrend、Hagerty、Paul Tan等报道);Engadget、MotorTrend、Hagerty等媒体关于车辆在垂直段停车、倒车及随后冲顶翻身的报道;NASA格伦研究中心有关升力关系式的公开资料;ISO 2533标准大气参数;布拉汉姆BT46B及McMurtry Spéirling相关公开资料。视频《倒着开》(Vibe知识大赏,约40秒)包含原理示意;直播HUD读数来自2026年10月15日活动画面,不同截图存在差异。文中涉及性能、遥测和储气量的数据,均来自厂商、直播画面或媒体现场转述。
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