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呈现无需汽油、无污染、无引擎的个人飞行器

作者:Charles Platt
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在英国伦敦绍森德机场,一位技术人员正在将一架名为Firebird的实验性单人直升机推出一个巨大的灰色机库。它外观简陋,仿佛是在车库里拼凑而成。一个红色的管状钢架围绕着一个暴露的单人座椅和一对油箱,悬挂在一个两叶旋翼下方。仅此而已。没有机身,没有复杂的控制系统,甚至没有引擎。

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很快,一位戴着头盔和工装裤的试飞员爬了进去,并操作一个手动泵,将过氧化氢输送到旋翼上,液体沿着嵌入叶片中的管道流动。每个叶片的尖端都有一个重一磅的微型火箭发动机。当燃料进入发动机时,它会撞击银色和不锈钢网的层,导致过氧化氢 (H2O2) 爆炸性地分解成蒸汽 (H2O) 和氧气 (O2)。这个过程释放出每个单元约100马力——比任何内燃机的功率重量比都要优越得多——但它不会产生火焰或污染。随着一声巨大的嘶嘶声,直升机起飞,身后留下了一道螺旋状的蒸汽羽流,以及一群好奇的围观者,他们不知道自己是否刚刚目睹了航空界的新浪潮。

Intora公司,一家位于英国绍森德的国防咨询公司,声称Firebird的制造和维护成本极低,因为它活动的部件非常少。一旦飞行员启动了发动机,它们就可以持续从油箱吸取燃料。主旋翼自行驱动。由于所有的推力都发生在叶尖,Firebird的操控性和易飞性非常出色。Intora的首席执行官Brian Nalborough表示,经过几个小时的培训,新手就可以驾驶这架直升机。Firebird可以搭载通勤者上班,也可以将消防员运送到危险区域;一个无人遥控版本可以在飞行员安全着陆的情况下进行敏捷的军事侦察。该飞行器的尺寸小巧且机动性极高,难以被击落,而其低廉的价格使其可以被视为消耗品。

这种无人侦察的潜力促使Nalborough接受制造这种不寻常飞行器的挑战,这对他通常的国际贸易交易撮合业务来说,可能是一个有利可图的转型。“我们向——各国政府提供设备。如果我说出名字,他们可能会有点不高兴,”他愉快地笑着说。Intora认为,他们可以将Firebird以约8万美元的价格推销给一些客户。“我们在绍森德建造了这个机库,每天可以生产多达八架直升机,”Nalborough说。该公司希望在一年内开始生产。

如果那样的话,对于一项有前途但饱受困扰的技术来说,将是一个巨大的转变。过去在直升机尖端驱动旋翼方面的尝试,例如英国的Fairey Rotodyne,并未引起多大的商业兴趣,部分原因是它们在城市环境中载客时噪音太大。过去单人飞行器因成本、安全和可靠性问题而受阻。Intora声称,通过改进硬件和专注于军事客户,他们已经规避了这两类困难。

与Rotodyne一样,Intora的飞行器概念可以追溯到20世纪50年代,当时一位古怪的美国发明家Gilbert Magill草绘了他关于便携式“迷你直升机”的计划。从那时起,前途坎坷。Magill在20世纪80年代中期资金耗尽,银行没收了他的资产,包括直升机设计。前NASA工程师Eike Mueller筹集了20万美元偿还了银行,改进了设计,并在Magill去世前试飞了一个原型机。尽管如此,Mueller未能筹集额外的开发资金,因为这台机器太不寻常了。他和Magill将专利卖给了瑞士公司Liteco。

Liteco倒闭后,Intora接手了专利,并聘请Mueller担任绍森德项目总监。两年后,在相互指责和诉讼的混乱中,他离开了。

尽管经历了所有变化,Firebird的概念基本保持不变——包括其不寻常的推进剂。过氧化氢非常不稳定,只需银催化剂稍加引导,就会爆炸性地分解成氧气和蒸汽。浓度超过30%的过氧化氢与水混合,因其可能在不合适的容器中因杂质而引发失控反应,而声名狼藉。“这不是你希望人们在后院玩的东西,”北加州实验火箭推进学会会长Michael Wallis说。他的一个成员在学会雄心勃勃地制造单级入轨火箭的项目中,因储存H2O2不当而发生了一次小爆炸。

但其他火箭燃料,如液氧,危险得多,这或许解释了为什么Mueller对过氧化氢如此乐观。“我在NASA的时候就接触过它,我们从未发生过事故。如果你看到有人在加油站抽烟,那要危险得多,”他说。Mueller仍然相信Firebird,尽管他已经失去了与该项目的联系。他认为,Firebird可以作为3万美元的套件在美国销售,因为美国联邦航空局允许对自制飞机进行实验执照。这样,农民就可以用它来搜寻牛群,天然气公司可以用来检查管道,任何人都可以将其作为一种高科技、机动性极强的超轻型飞机来驾驶。

这个前景让Nalborough感到不安。他担心无经验用户发生事故的责任问题,因此他更热衷于将组装好的单元出售给航空专业人士。但他需要在英格兰进行销售,需要获得英国民航局的认证。Nalborough声称,当Intora提交申请时,CAA承诺在几周内给予有限许可,并在六个月内获得全面批准。“我们做了他们告诉我们做的一切,然后——就没有消息了。一年多之后,他们发来一封信说,获得认证需要花费15万英镑(约合22.5万美元),而获得批准则需要18到36个月,”他说。他怀疑英国航空界的官僚们并不热衷于为一架没有发动机的动力飞行器制定一套全新的监管规定。目前,只能回到军事市场。

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在一段视频演示中,这架直升机从一辆皮卡车后面的拖车上起飞,飞过一座低矮的桥梁,然后精确地降落在拖车上,这种精度是传统直升机无法比拟的。迪拜政府对1999年的试飞留下了深刻印象,并表示有兴趣在设计完善后尽快订购一批直升机。

对我们其他人来说,最大的问题是Firebird是否能成为无数50年代科普杂志中预言的个人飞行器。乐观的一个原因是,一些关键专利即将到期。届时,这项设计将可以被自由获取,而一个比Nalborough更不谨慎的人可能会开发出个人使用的版本。这虽然可能性不大,但也许有一天,你会在乡村的天空中看到一架骨架般的飞行器在翱翔,在洁净的乡村空气中留下袅袅的蒸汽。

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Intora的网站(www.intora-firebird.com)包含大量关于过氧化氢直升机的照片和信息。有关过氧化氢作为燃料使用的讨论,请访问过氧化氢研讨会(www.ee.surrey.ac.uk/SSC/H2O2CONF)。

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