1957 年夏天，一個(gè)美國(guó)少年在達(dá)拉斯坐上一輛長(zhǎng)途巴士，準(zhǔn)備前往俄克拉荷馬城看望他的父親。
這時(shí)距離蘇聯(lián)發(fā)射人類第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克 1 號(hào)”還有三個(gè)月、距離 NBC 開始播放彩色電視節(jié)目還有一年。
飛行汽車 10 年內(nèi)就會(huì)普及。
這是少年羅伯特·薩德勒（Robert Sadler）在大巴上看《大眾機(jī)械》（Popular Mechanics）雜志的結(jié)論。7 月刊的封面上，展示了一輛會(huì)飛的汽車。這輛車沒有車輪，車身中部是紅色的乘員艙，車身前后布置了四個(gè)升力風(fēng)扇。封面左下角寫道：1967 年，你的飛行汽車。
12 歲的薩德勒為此懊惱了幾個(gè)星期。他還沒拿到駕照，覺得等他長(zhǎng)大就沒辦法開到地面上跑的汽車了。
薩德勒后來(lái)參加了越戰(zhàn)、當(dāng)過(guò)警察，退休之后成了小說(shuō)家。在第一本小說(shuō)《牙買加月亮》里，他用書中的虛擬人物再次演繹了這段 1957 年夏天的內(nèi)心波瀾：我永遠(yuǎn)都不能開車了。
現(xiàn)在 60 年過(guò)去。人類去了月球，不止一次。但飛行汽車一直沒有影子……直到最近。
今年 4 月底的 TED 大會(huì)上，創(chuàng)業(yè)公司 Kitty Hawk 的空氣動(dòng)力負(fù)責(zé)人 Todd Reichert 上臺(tái)放了一段視頻：一個(gè)極限運(yùn)動(dòng)愛好者裝扮的人騎在一個(gè)大疆和摩托車結(jié)合體一樣的“飛車”，飛了起來(lái)。
Reichert 幾個(gè)月后就會(huì)有比較粗糙的樣機(jī)供人騎行，年底前看上去更完善的產(chǎn)品會(huì)上市。
Kitty Hawk CEO 是原 Google 無(wú)人駕駛負(fù)責(zé)人 Sebastian Thrun，它的投資來(lái)自 Google 創(chuàng)始人拉里·佩奇。
Kitty Hawk 只是一眾飛行公司里野心最小的那一個(gè)。
在 Reichert 宣布飛行計(jì)劃的那周，Uber 在達(dá)拉斯召開了飛行出租車大會(huì)。會(huì)上，制造出休伊、眼鏡蛇、魚鷹等直升機(jī)巨頭貝爾直升機(jī)宣布了和 Uber 合作電動(dòng)飛行出租車的計(jì)劃。
另一邊，空客宣布了類似的計(jì)劃，在硅谷成立了一家叫 A3 的全資子公司，主要目標(biāo)也是研制可以承載一人的垂直起降電動(dòng)飛機(jī)，項(xiàng)目名字叫做“Vahana”，梵語(yǔ)的意思是“神的座駕”。
Uber 和空客的計(jì)劃都差不多：造一個(gè)無(wú)人垂直起降飛行器，可以自動(dòng)去接了乘客再飛到目的地。2020 年就來(lái)。
更宏偉的是硅谷最大創(chuàng)業(yè)孵化器 YC 今年推出的萊特電動(dòng)（Wright Electric）——20 年內(nèi)，帶來(lái)電力飛行的，能夠乘坐上百人的支線客機(jī)。
萊特電動(dòng)、Kitty Hawk（萊特兄弟試飛人類第一架飛機(jī)的地名），從這些名字也能看出他們的野心。
2017 真的會(huì)變成“1967”了么？
市場(chǎng)期待電動(dòng)飛機(jī)，這關(guān)系到航空公司成本
所有這些計(jì)劃的共同點(diǎn)都是電動(dòng)，因?yàn)殡姍C(jī)和電池足夠簡(jiǎn)單?！翱罩谐鲎廛嚒庇盟鼈?，體積有望比直升機(jī)更小。支線客機(jī)用它，更省錢。
今天航空業(yè)不擔(dān)心飛機(jī)性能。現(xiàn)代的民航飛機(jī)是人類創(chuàng)造出的性價(jià)比最高的交通工具之一。今天客機(jī)的動(dòng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了起飛需求。波音在售的雙發(fā)動(dòng)機(jī)客機(jī)，在一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后還可以保證順利降落。
而且它的人均效率比汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高許多。
以波音最新推出的 787 型洲際客機(jī)為例，787-8 型飛機(jī)的最大油箱容積超過(guò) 12 萬(wàn)升，最遠(yuǎn)航程超過(guò) 15000 公里。以 3 級(jí)客艙配置的 242 個(gè)座位計(jì)算，每一位乘客每公里只消耗 0.03 升航空煤油。實(shí)際上很多兩級(jí)艙位設(shè)計(jì)的 787-8 能運(yùn)載超過(guò) 300 人。
這個(gè)油耗性能，一輛轎車要坐滿四個(gè)人才能達(dá)到——而且慢得多。航空煤油的價(jià)格大約只有汽油的一半或更低。
但這個(gè)燃油成本還是太高。目前，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的美國(guó)航空公司，燃油成本要占全部成本的三分之一。
航空公司已經(jīng)減無(wú)可減，只好把成本縮減放在了增加座位數(shù)和減少服務(wù)上。于是經(jīng)濟(jì)艙越來(lái)越擠、東西越來(lái)越難吃、能免費(fèi)帶上去的行李越來(lái)越小。
同時(shí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)，還在消耗化石燃料，飛行過(guò)程中會(huì)排量大量的二氧化碳。2012 年，歐洲曾將航空業(yè)納入歐盟碳排放交易體系（Emissions Trading System，ETS），規(guī)定從歐洲出發(fā)及抵達(dá)的航班所屬的公司都必須為全年排放的所有二氧化碳繳納 15% 的費(fèi)用。這個(gè)措施讓單張機(jī)票價(jià)格漲價(jià)至少 60 歐元。
但美國(guó)、中國(guó)等航空業(yè)大國(guó)家抵制這一法案，認(rèn)為這個(gè)法案沒有從發(fā)動(dòng)機(jī)制造、燃料等源頭領(lǐng)域控制排放，對(duì)航空公司征收是不公平的。2013 年秋天開始，歐盟針對(duì)航空公司的碳排放收費(fèi)暫停。
雖然暫停了，但減少碳排放的方向沒有變。
航空運(yùn)輸業(yè)在全球范圍內(nèi)制定的碳減排目標(biāo)包括，到 2020 年，每年將燃油效率提高 1.5%；在 2020 年前，制定凈排放量上限并實(shí)現(xiàn)碳中和增長(zhǎng)；截至 2050 年，將碳排放量降低至 2005 年的一半。在這樣的困境下，現(xiàn)在航空公司采用的改進(jìn)措施是使用從食品廢物油等中提取的生物燃料，來(lái)替換航空煤油，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能和縮減成本。
但是，生物燃油不是徹底的解決方案，因?yàn)楝F(xiàn)在的問(wèn)題是，全球都對(duì)二氧化碳排放控制越來(lái)越嚴(yán)格。也就是說(shuō)，總有一天航空業(yè)也會(huì)是碳排放管制的行業(yè)。也許航空公司沒有選擇，但是作為飛機(jī)制造商，像空中客車和波音的這樣的公司，為了公司和行業(yè)的未來(lái)，也必須找到替代方案。
電動(dòng)飛行的最大挑戰(zhàn)是動(dòng)力
電動(dòng)正在改造汽車業(yè)，現(xiàn)在進(jìn)入飛行生意的新公司也在做同樣的事。
但這也是最難的地方。
讓現(xiàn)代民航飛機(jī)這么高效飛行的原因來(lái)自機(jī)翼下吊著的那兩臺(tái)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
常見民航客機(jī)都已經(jīng)是噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，但它們和加速時(shí)噴射出長(zhǎng)長(zhǎng)火焰的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)不一樣，民航客機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò) 70% 的推力不來(lái)自渦輪的壓縮燃燒，而是來(lái)自外圈被推動(dòng)的風(fēng)扇。你能從正面看到一個(gè)旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇，正是這個(gè)風(fēng)扇為民航飛機(jī)提供了大部分動(dòng)力。
同時(shí)，還有很多支線客機(jī)使用渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，最常見的 ARJ 系列、龐巴迪 Dash 8 系列和中國(guó)制造的新舟系列支線飛機(jī)。
簡(jiǎn)單說(shuō)，今天在飛的民航客機(jī)，幾乎全都靠燃燒航空燃油推動(dòng)風(fēng)扇或螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)力。
這就給電動(dòng)飛機(jī)帶來(lái)了可能，因?yàn)榭侩娏︱?qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，也可以讓風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，讓飛機(jī)起飛。理論上來(lái)說(shuō)，波音和空客飛機(jī)使用的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，把核心部件從渦輪換成電動(dòng)機(jī)，只要有足夠的電力驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇以相似的速度旋轉(zhuǎn)，飛機(jī)照樣可以飛。
問(wèn)題是，現(xiàn)在的電池還太弱了。
根據(jù) Batterybro 網(wǎng)站的計(jì)算，噴氣飛機(jī)使用的航空煤油每千克的能量密度，是常見的動(dòng)力電池 18650 電池的 138 倍。18650 是一種棒狀的鋰電池單元，特斯拉汽車的電池就是 7000 多塊這種部件組成。
很顯然，給 787 換上電機(jī)，載著 300 人從北京飛到紐約是完全沒可能了。
退而求其次，改進(jìn)氣動(dòng)力設(shè)計(jì)造、小一點(diǎn)的飛機(jī)是普遍想法。
創(chuàng)業(yè)公司萊特電動(dòng)的目標(biāo)就是如此。這家 YC 孵化的公司每周都會(huì)發(fā)一份周報(bào)，介紹自己接觸了什么人、做了什么工作、研究了什么問(wèn)題。
在 2017 年 4 月 23 日萊特電動(dòng)的周報(bào)里，他們?cè)O(shè)定了一個(gè)電池技術(shù)目標(biāo)：400 瓦時(shí)每千克的能量密度。但這個(gè)密度只有航空燃油的數(shù)十分之一，但還是比今天特斯拉 18650 的 250 瓦時(shí)每千克高出太多。
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