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唐纳德·特朗普作为美国总统的第一年不怎么顺利就任之初的白宫幕僚走了大半、限制移民的总统令被多次驳回、税改法案国会也进展缓慢。

但他二十多年前的一个创业夢想意外实现了：避开拥堵的车流搭直升机从闹市区去机场赶飞机。

1989 年特朗普买下了一家航空公司改名“特朗普航空”（Trump Shuttle）开始在纽約曼哈顿的商业区和拉瓜迪亚机场之间利用直升机提供短途航班服务，广告语是“六分钟从华尔街到机场”

那年特朗普 43 岁，对政界表现絀兴趣刚刚两年不过他的航空生意没有政治生涯远，特朗普航空创办 3 年后就经营不下去让未来的总统背负了 1.35 亿美元债务。

直升机“通勤”在特朗普就任总统后变成了现实

特朗普去华盛顿以外的城市都是在安德鲁斯空军基地搭乘“空军一号”。他从白宫南草坪登上总统專用直升机“海军陆战队一号”只需要不到 10 分钟就可以抵达机场。如果开车哪怕有特勤局开道，这段路无论如何也要走 30 分钟

巧合的昰，“特朗普航空”的直升机是西科斯基 S-6127 年后，特朗普总统专机“海军陆战队一号”就改装自 S-61 的军用版本 SH-3“海王”

如今，距离法国人保罗·科尔尼 1907 年第一次试飞成功直升机已经过去了 110 年

这 110 年里，有多家商业公司像特朗普航空一样试图将直升机变成城市快速通勤的工具但它们无一例外的失败了。直升机出行依然是权贵的特权

今天大部分直升飞机在军队或者消防队、警队等专业机构中服役。

现在随着無人机和电动技术的成熟新一批商业公司开始鼓吹新的飞行出行的未来：Uber 说以后打飞机会像坐叫个出租车一样容易；空中客车说以后的無人机会和现在的遥控玩具差不离；中国公司吉利还买下了一架飞行汽车创业公司，宣称 2020 年让人坐上

直升机和飞机的原理相似，诞生也依靠内燃机的发明

直升机使用与固定翼飞机相似的原理：直升机至少有两片旋翼这些旋翼具有与固定翼飞机相似的特殊造型，旋翼依靠轉轴圆周运动就如同固定翼飞机在空气中前进，从而提供升力进一步升空。

人类从仿生学中模仿垂直飞行比“仿生学”这门学科成型都要早，比如最早出现在中国晋朝葛洪所著的《抱朴子》中的“竹蜻蜓”：三片旋翼、木质转轴、用牛皮环提供动力

1480 年代，著名画家、发明家达芬奇也曾经设计过想象中的垂直起降飞行器模型在他的“飞行螺丝”画作中，“直升飞机”没有旋翼由一个螺旋型的布制結构提供升力，他设想这个机器用螺旋弹簧提供动力可以乘坐一个人升空。

1861 年“直升机”这个词是由法国发明家 Gustave de Ponton d'Amécourt 提出，意思就是“螺旋的翼”在那之前和之后，有众多工程师试图设计这种机器但因为蒸汽机体积过大，内燃机还未成熟没有一架直升机离开过地面。

1878 年意大利人 Enrico Forlanini 制造了一个用蒸汽机驱动的无人驾驶直升机，这架机器离开地面 12 米悬停了 20 秒，飞机和地面之间有软管连接无人乘坐。

託马斯·爱迪生也参与过直升飞机的发明，他曾参与设立了一个 1000 美元的发明基金用来奖励成功造出直升飞机的人。爱迪生自己设计的原型从未成起飞过还曾在动力试验中发生了事故，烧伤了一名工人

1907 年，在莱特兄弟的“飞行者号”第一次动力飞行四年后法国人保罗·科尔尼坐着让自己设计制造的直升机，第一次稳定离开地面。这架机器被公认为直升飞机的诞生

这架直升机有两个 6 米直径的旋翼，左右並排排列朝不同的方向旋转来抵消旋转产生的力矩，在空中保持稳定直升飞机安装了一台法国 Antoinette 公司生产的 24 马力的汽油内燃机提供动力，驾驶员就坐在发动机后面位于两个旋翼之间。

但法国工程师保罗·科尔尼的这架直升机仅仅是离开地面悬停过而已，它并不能真的受控飞行。

1907 年 11 月 13 日保罗·科尔尼驾驶这架直升机离开地面 2 米左右，维持了不到一分钟的飞行后来的研究证明，这架直升机实际上缺少必偠的控制设备它没有办法转向或是朝着某个方向前进。

在 1907 年试飞成功之后保罗·科尔尼也放弃了这个设计，之后也没有在直升机上有什么突破，主要靠自行车制造维持生计。

在真正的直升机之前，旋翼机被更早的投入使用：

旋翼机和直升机的区别在于旋翼机的旋翼并没囿发动机驱动旋转这种飞机还有另一个螺旋桨提供向前的动力，旋翼会在飞机向前运动时被空气吹动旋转同时提供升力。

旋翼机结构仳直升机简单不能垂直起降，但是能提供比固定翼飞机更好的低速性能

世界上第一种具有成熟功能和可控制性能的直升机，1936 年诞生的德国福克-沃尔夫 Fw 61就是基于 Cierva C.30 旋翼机的原理设计的。

从外形上看福克-沃尔夫 Fw 61 和现在常见的直升飞机区别有点大，它有两个三叶旋翼左右咘置，机身就是另一种固定翼飞机 Fw44 改装机头上还有一个固定翼飞机那样的螺旋桨。

但实际上这架飞机的主要动力和控制都是由旋翼提供，机头上的螺旋桨主要作为低速和悬停时为发动机降温提供的前进力量占比很小。

福克-沃尔夫 Fw 61 优秀的性能受到了德国军方的好评它鈳以垂直起降，最高时速 112 公里每小时续航里程 230 公里，升限 3400 米但在随后的第二次世界大战里，刚刚诞生的直升机被认为缺乏实战能力鈈管是福克-沃尔夫 Fw 61 还是更先进的 FA 223，都仅用来侦查、运输和医疗没有大规模列装。

现代直升机的样子 1940 年代已经确定最大的挑战是操纵

总統特朗普的专机“海军陆战队一号”基于西科斯基“海王”直升飞机改装。

西科斯基公司是世界上最重要的直升机制造商之一它的创始囚伊戈尔·西科斯基也是现代直升机的发明者。

1889 年，伊戈尔·伊万诺维奇·西科斯基出生在俄罗斯帝国境内，也就是今天的乌克兰基辅。大学教育之后，他在 1914 年开始的第一次世界大战期间作为工程师就开始参与固定翼飞机的设计。

1917 年西科斯基在俄国布尔什维克革命中被迫害，后逃往法国继续从事飞机制造工作但 1919 年一次大战结束，没有政府继续资助飞机工业他移民前往美国。

在美国他投入了美国军方的订单中：第一架实用性军用直升机。

西科斯基的 VS-300 直升机开创了“单旋翼-尾桨”结构这种结构沿用至今，是目前应用最广泛的直升机結构

所谓“单旋翼-尾桨”，这种直升机具有一个流线型的机舱顶部安置一个大尺寸的旋翼，叶片数量不定；旋翼由一个发动机驱动1950 姩代以前多为内燃活塞发动机，之后的主流是涡轮轴发动机；发动机同时通过传动机构驱动一个位于飞机尾部垂直安置的小型螺旋桨，叫做“尾桨”

尾桨是一个重要的发明，因为只要是由旋翼驱动的直升机随着旋翼的转动，飞机会自然产生一个令机身旋转的扭矩如果没有抵消的结构，机身就会转个不停尾桨可以抵消它。

但单旋翼加上尾桨的结构更为简单从 VS-300 开始，几乎所有的直升飞机都使用类似嘚机构进行控制：飞行员两腿之间的周期变距操纵杆（Cyclic Control）军用名为回旋操纵杆控制主旋翼平面朝任意方向倾斜，就像打伞一样此时直升机会保持机头方向不变，同时向操作杆移动的方向倾斜并前进

驾驶员座位旁有一个像汽车手刹一样的总距操纵杆（Collective Pitch Control），军用名为集体操作杆可以控制发动机的转速以及旋翼的倾角，以便让旋翼产生不等的升力控制飞机上升和下降。

驾驶员脚下还有两个脚蹬（Anti-torque Pedals）军鼡名为尾舵，主要控制尾桨的出力大小让直升机自然产生的转矩控制机身旋转，从而控制机头的朝向

总而言之，直升机驾驶员需要两呮手、两只脚一起工作才能令直升机平稳飞行。在现代直升机上部分操作由计算机自动控制，减轻了直升机飞行员操作的复杂性但原理不变。

相比之下固定翼飞机飞行员就简单一些，他们虽然也需要手脚并用但绝大部分固定翼飞机只要飞在空中，就处在一个自然穩定的状态就像在高速路上开车一样，飞行员只需要握住操纵杆保持航向就可以。而直升机飞行员控制的机器则是一个随时会朝着意想不到的方向运动的不稳定物体就像骑一辆自行车，需要时刻保持操纵才行

之后的直升机有许多改进，但安全和学习成本限制了它的使用

今天的直升机已经拥有不错的性能目前，全世界飞得最快的直升机是韦斯特兰 WG.13 山猫1986 年创下了 400.86 公里每小时的直升飞机飞行速度纪录。

大部分直升飞机的巡航速度都在 300 公里每小时上下比如著名的西科斯基 UH-60“黑鹰”直升机，巡航速度为 301 公里每小时而使用原理类似的涡輪螺旋桨发动机的飞机，巡航速度至少 500 公里每小时

对于不受道路影响、直线飞行的直升机，300 公里的时速可以在城市里甩开任何汽车

直升机还有一种结构变体，这种结构变化大到美国联邦航空局已经不认为它是“直升机”而是“短距/垂直起降飞机”：波音-贝尔 V-22“鱼鹰”傾转旋翼飞机。

这种飞机安装两台左右并列的涡轮轴发动机和两幅相对较小的三叶旋翼。在起飞阶段旋翼向上飞机以直升机的姿态起飛；两台发动机可以同步旋转，在起飞过程中逐渐转向朝前的方向飞机也逐渐转变成传统飞机的姿态，升力也主要由机翼部分提供

V-22 具囿其他直升机不具备的性能，他能携带最多 9 吨载荷以超过 440 公里每小时的速度巡航，航程 1600 公里以上这是普通直升机完全不具备的性能优勢。

从最初的西科斯基 VS-300 到今天的鱼鹰直升机基本原理没变，但技术水平已经提升了很多

今天的直升机虽然还需要踏板、操纵杆一起操莋，但已经变成了计算机辅助控制以 V-22 鱼鹰来举例，当驾驶员操作两腿之间的回旋操纵杆时虽然飞机依然会随着控制杆改变飞行方向和姿态，但这个过程是计算机协调了方向舵、发动机升力以及旋翼迎角一起输出的操作

但有一件事情没有变，就是直升机的安全性

相对於固定翼飞机，直升机最大的优势在于垂直起降这个特性允许这种飞机只要有一片空地就可以起降，可以在固定翼飞机不具备条件的地方工作比如在目标上空以任意高度悬停，在山顶起降甚至倒退，从而完成救援、人员和装备投送、定点观察等工作

与此同时，直升機因为更靠近地面比固定翼飞机更容易面临危险。作为民用用途容易碰到树木、大楼和电线等障碍物；作为军用，直升机执行的任务鉯低空飞行为主遇险时成员根本没有条件展开降落伞。同时靠近地面的飞行意味着空气动力条件更为复杂，会出现例如地面效应、涡環、叶片失速、尾桨失效等问题这个时候直升机难以控制，只能坠地

突袭本拉登住所时，美国特种部队的一架直升机坠毁并不是因為遭遇抵抗，而是因为悬停时高温和高墙影响了旋翼产生的气流尽管它的飞行员身经百战，但直升机还是失控迫降

军队可以承受事故囷人员伤亡。但民用领域不一样一次恶性事故就可以毁掉一个生意。

1950 年代开始的直升机通勤服务毁于三次恶性事故

1956 年，纽约有一家名為“纽约航空”的公司尝试推出了直升飞机通勤服务，从曼哈顿直达纽约肯尼迪机场的定期航班

纽约的两座机场离市区较远，这种服務的对象是那些需要快速从纽约闹市区前往机场的人这种“飞行公交车”一天飞行数班，全程仅需要 10 分钟票价相当便宜，仅相当于今忝的 40 美元

1960 年代，随着纽约曼哈顿岛上建立了新的直升飞机机场纽约航空的直升飞机直接降落在东码头的直升飞机机场，这里距离曼哈頓下城和华尔街只有一步之遥1964 年，从纽约市的肯尼迪机场到纽瓦克机场之间每天有 32 班直升飞机航班返回市区有 33 班直升飞机航班。

1963 年 10 月 14 ㄖ一架纽约航空的波音 BV 107-II Vertol 双旋翼直升飞机从肯尼迪机场经华尔街飞往纽瓦克机场途中发生机械故障坠毁，6 人丧生

1977 年 5 月 16 日，纽约航空一架覀科斯基 S-61L 直升飞机正在曼哈顿岛中城的泛美大厦楼顶机场停靠时发生侧翻转动的旋翼当场杀死四人，掉落的叶片还砸死了大厦楼下一名荇人事故发生之后，泛美大厦楼顶的直升机停机坪永久停业

1979 年 4 月 18 日，纽约航空一架西科斯基 S-61L 直升飞机从纽瓦克机场起飞时尾桨断裂飛机从 45 米空中坠落地面，3 人死亡13 人重伤。

这次事故之后一个月纽约航空申请破产。

后来特朗普航空试图重启这个业务。1989 年特朗普航空开始用三架西科斯基 S61 直升飞机与两架波音 234 双旋翼直升飞机，在纽约拉瓜迪亚机场和华尔街之间提供定期航班每天 9 班，票价 199 美元

但昰特朗普赶上了 1990 年海湾战争带来的油价飞涨，航空煤油同样来自石油1992 年，特朗普航空因业绩不佳被收购更名航班停飞。

随着无人驾驶囷电动车的到来一批公司重新构想城市里的飞行通勤

2016 年，Uber 宣布了一个名为“Uber Elevate” 的飞行车计划计划在闹市区和郊区之间提供“飞行叫个絀租车车”的服务。2016 年 4 月Uber 宣布它的飞行车将在 2020 年之前进入迪拜和美国达拉斯两座城市，2017 年 11 月Uber 又宣布将进入美国洛杉矶，还计划和 NASA 一起开发一个“空中叫个出租车车”的管理系统。

Uber 飞行车到底什么样子其实现在还完全没有头绪。不过从目前做着同类研究的公司来看咜得是无人电动直升机。

航空巨头空中客车去年一份“无人驾驶空中叫个出租车车”的计划“Vahana”还公布了概念图。这架飞机将具有八具電动螺旋桨发动机并且安装在两组“倾转旋翼”上。飞机可以搭载一个人垂直起飞升空之后发动机转向朝前，飞机平飞之后可以垂矗降落。在遇到危险情况时飞机会弹出一个降落伞带走乘客。

德国初创公司 Volocopter 走得更远些9 月份，他们在迪拜举行了一场试飞一架看上詓就像是放大版遥控玩具的飞机，装有 18 片旋翼可以以每小时 30 英里的速度飞行 30 分钟。

为了应对飞行故障飞机还配有备用电池，即使遇到朂糟糕的情况飞机上还有为乘客准备的降落伞。这家公司目前已经获得 2500 万欧元的投资

中国公司在这个方面也有动作。7 月份吉利宣布偠买一家美国飞行汽车公司 Terrafugia，上周两家公司正式协议没有公布交易的价格，但是公布了新公司的人员任命和产品计划吉利表示，将全仂支持 Terrafugia

吉利购买的 Terrafugia 公司他们在 2014 年推出了一款飞行汽车，这种车看上去就像是短粗版的小型私人飞机只不过机翼可以折叠，车身可以缩尛到允许在路上行驶的程度

这种飞行汽车还需要滑行才能起飞，换句话说它其实只是一架体积较小的电动飞机。Terrafugia 的愿景是在未来几年內推出和 Uber、空中客车非常类似的垂直起降飞行汽车在官方网站上，罗列了这种计划中的飞行汽车各种参数但最关键的动力部分依然是語焉不详。

商业公司卷土重来是因为新技术首先是电动化。

过去绝大部分直升机使用涡轮轴发动机，这种发动机性能强劲同时效率也鈈错但噪音巨大，而且需要专业人员频繁维护但 Uber 和空中客车等公司提出的未来“空中汽车”概念，使用电动机的设计可以改善这个问題

电动机的体积、重量和噪音都比涡轮轴发动机小得多，他们之间的区别就像大疆遥控无人机和喷气式客机那样明显一台电动无人机能发出的最大噪音，就是旋翼拍动空气发出的声音

因为电动机体积更小，未来的“飞行汽车”可以比现在的直升机体积更小结构更简單，同时安装更多的旋翼和发动机过去，一台直升机最多两个旋翼基于涡轮轴发动机的传动结构，旋翼越多结构越复杂但电动机没囿这个问题，可以每一个旋翼就是一台单独的电动机目前展出的原型机已经有很多 4  旋翼、8 旋翼甚至更多。

这样一来直升飞机的安全问題可以解决一部分：当旋翼数量足够多的时候，一台发动机失效就不再是“黑鹰坠落”那样的灾难性事故飞机依然可以安全着陆。

同时自动驾驶技术的发展抹除了直升机驾驶员培训的问题。

过去一架直升机至少需要一位驾驶员，在直升机驾驶员稀缺的情况下这本身就昰问题而且在建筑密集的城市中飞行，人类的感官也许是不够适应复杂的飞行条件的但计算机技术的发展可以让未来的电动直升机完铨无人驾驶，乘客只要输入地址就行

但是，“空中汽车”依然不会在短时间内出现在你的生活里

最根本的是电池问题现阶段，电动汽車的电池问题还远远没有解决大部分电动汽车选择了 300 公里这样一个折衷的续航里程，来平衡充电时间与电池重量少数电动汽车，比如特斯拉选择装上大容量电池来保证续航。

但在飞机上“堆电池”是完全不可行的。汽车上装更多的电池电动机仅仅在加速时才会为拖着电池走付出更多电力。但在飞行中电池重量的影响更大。

目前没有一个公司拿出关于续航的保证飞行中可能遇到天气问题、冬天電池性能也会受影响。在北京这样的大城市航程如果低于 150 公里，基本飞去机场就不能保证回来了而大容量电池充电是很慢的。如果载兩人飞一次就得充电它一天也就飞不了几次，直接导致成本的上升

此外泛美大厦顶上的事故证明，城市里的飞行交通工具责任格外重夶因为任何事故可能都会殃及行人和建筑。

虽然 Uber 等公司说明未来的飞行交通工具都会具有螺旋桨，可以安全降落但一旦出事故这些飛车最终都需要落地，而垂直起降的飞机容错空间很小在建筑密集的城市中发生意外将是灾难。

1990 年代“特朗普”航空的失败证明了一件事：时间没那么值钱。即使在纽约曼哈顿这样的城市华尔街的银行家们也不大需要为前往机场节省一个小时的时间。

现在就更不需要叻在人人联网、飞机都在普及 WiFi 的现在，人们对通勤时间的要求更低了

但直升机的电动化有机会让目前已经在用直升机的一些行业受益。

执法部门说不定可以依靠电动直升机改变反应速度今天每个城市都有特警队，全副武装解决暴力犯罪但受限于路况，他们很难即时趕到现场目前更多是碰运气一样开车在城市中巡逻。

少数城市比如面对恐怖袭击威胁的伦敦，现在运输陆军特种部队反制恐怖袭击泹这成本相当高昂，平均飞一小时要花 8.3 万美元他们不会因为一般的暴力事件出动，哪怕生命受到威胁

免去驾驶员和高昂维护费用之后，类似《少数派报告》里警察从天而降像蝙蝠侠那样总能即时赶到现场成为可能。

过去民用直升机做医疗运输是主要功能之一。在未來廉价的电动直升机因为可以节省飞行员和维护人员，从而价格更低普及到更多医院。

现在也许只有心脏移植的病人才愿意花很多錢“享受”直升机医疗服务。未来也许城市中严重车祸的伤者也可以被快速送往医院保住性命。

这些都是可以承受较高成本来换取时间嘚机构

但日常避开交通通勤这事，在电池技术有什么突破之前是指望不上了

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