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一辆特斯拉Roadster驶上得州SpaceX试验场坡道,无人乘坐,翻成四轮朝天,并以倒扣姿态冲出坡道末端。它在空中翻转后四轮着地。随后,它又在行驶中抬起车身,越过一排五辆停放着的特斯拉。特斯拉最早在2017年展示这款车,并承诺2020年推出。埃隆·马斯克现在说,特斯拉飞行汽车将在2028年造出。早在任何人看到它离地之前,他就已经这么叫它了。
这是一辆跑车,配备一套冷气推进器。据TechCrunch报道,特斯拉车辆工程副总裁拉尔斯·莫拉维表示,10个推进器消耗600升压缩空气来抬起并旋转车辆。只有单座“Rocket”版配备全套推进器。据Electrek报道,特斯拉以邀请制销售该版本,并标明其未获公共道路使用批准。特斯拉未公布价格。两款较低版本预订费分别为5万美元和25万美元。
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七秒滞空
LAE对特斯拉Roadster悬停能力的算术估算:300 bar下600升空气约重200公斤;按70秒比冲计算,抬起约两吨重的车辆,最大悬停时间约为7秒。
冷气推进器是最简单的火箭。阀门打开,储存的气体从喷管冲出,车辆向反方向运动。航天器用它们转向,因为它们干净、可靠,而且这类任务只需要很小的推力。没有人用它们来托起一辆汽车。
原因就是算术,而且短到可以在这里算完。工程师用比冲评价推进剂,即每消耗单位质量推进剂所提供的推力,以秒计。氮气冷气推进器在真空中的比冲约为70秒(Nammo列出72秒),在海平面会更低,因为周围空气会向喷管反推。要悬停,车辆必须足够快地消耗气体,以抵消自身重量。可悬停时间等于气体质量乘以比冲,再除以车辆质量。
特斯拉没有说储气罐压力有多高,也没有公布车重。所以取宽松数字。按消防员呼吸气瓶的300 bar计算,600升约装200公斤空气。把这点空气装在两吨重的车下,使用真空比冲,并把每一公斤气体都用于升力。车辆大约能悬停7秒。这是LAE的估算,不是特斯拉的,而且其中每个假设都在往有利于这辆车的方向取值。
空中出租车面临同样问题,但用相反方式解决。任何悬停机器都靠向下推空气,而代价会随所推空气的速度上升。旋翼缓慢地推动大量空气。冷气推进器则以约700米/秒的速度喷出少量气体。同样升力下,推进器消耗的能量约为空中出租车旋翼的20倍,而且这些能量储存在需要压缩机重新填充的储气罐里。Joby的飞行器最重4800磅,用电动旋翼搭载一名飞行员和四名乘客穿越城市。两种机器都能离地,但只有一种真正能飞到某处。
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一旦离地,法律就把它称作飞机
联邦法律用一句话定义飞机:“任何发明、使用或设计用于在空中导航或飞行的装置”(49 U.S.C. 40102(a)(6))。特斯拉设计Rocket版就是为了飞行,无论多么短暂。在公共道路上,这辆车要遵守美国国家公路交通安全管理局的车辆标准。一旦离开道路,它还要受FAA监管。
FAA规则给未认证、单座、娱乐飞行的飞行器只留了一扇门。第103部豁免超轻型飞行器取得飞机认证和飞行员执照,前提是动力超轻型飞行器空重低于254磅、携带不超过5加仑燃料、飞行速度不超过55节、失速速度不超过24节(14 CFR 103.1)。正如LAE在关于第103部漏洞的文章中报道,如今进入美国的单座中国eVTOL就利用这扇门。特斯拉称这款跑车最高时速230英里,显然挤不进去。任何超出第103部范围的飞行器,在飞行前都需要适航证书,而特斯拉从未表示正在申请。
特斯拉似乎知道界线在哪里。它在封闭的SpaceX场地展示这辆车,以邀请制销售飞行版本,并称该版本不适合公共道路。在私人测试场地上空跳7秒是特技表演。若在公共街道上空这么做,就会同时成为FAA和警方的问题。
特斯拉飞行汽车给空中出租车带来什么改变
插图:黄昏时分,一架六旋翼电动空中出租车停在屋顶停机坪上;旁边一辆地面车辆在沙漠测试道上拖着一道白色蒸汽尾迹。
那么,一辆会跳的车会给eVTOL行业带来什么改变?对认证时间表来说,没有。截至本月,还没有任何eVTOL持有FAA型号合格证。Joby正处于五阶段认证流程的第五阶段也是最后阶段,并表示已于9月10日在得州根据联邦eVTOL整合试点项目开始飞行。Archer在今年春天完成了四个认证阶段中的第三个。Roadster与这些都不沾边。它没有航线、没有乘客、没有垂直起降场,我们的eIPP追踪表也不会因为它多出一行。
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但市场还是抖了一下。据TipRanks报道,当The Information在8月报道特斯拉的计划时,Joby股价当天跌4.1%,Archer跌5%。交易员读的是标题,不是机器。
持久的影响落在措辞上。这个行业花了近十年时间,教监管者、投资者和市议会说“空中出租车”和“动力升力”,而不是“飞行汽车”,因为“飞行汽车”听起来像玩具,而“空中出租车”听起来像航空公司。马斯克用一次演示把旧词拿了回来,并把它安在一个制造商称其“立志不在这辆车里杀死任何人”的产品上。Joby和Archer正在认证飞机,以运载那些并未选择承担风险的乘客。如果一位Rocket车主坠毁,头条不会写“冷气推进器”,而会写“飞行汽车”。
特斯拉真正值得关注的部分不是推进器。特斯拉以eVTOL制造商难以企及的规模制造电池、电机和电力电子设备,而这些正是决定电动飞机航程和成本的部件。一块驱动旋翼的特斯拉电池会是竞争者;一罐空气不是。
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