在前不久的葡萄牙杯開球儀式上,一位工作人員如同綠魔一般,繞場飛了半周后穩(wěn)穩(wěn)落地,將球給到主裁判手中。在這時髦背后,可不僅僅是單純的驚鴻一瞥,這可是幾代人的夢想,也是游戲玩家的“有生之年”情懷之一——單兵飛行。
在北京時間5月30日凌晨舉行的葡萄牙杯決賽中,本菲卡2-1擊敗吉馬良斯,史上第11次完成雙冠王偉業(yè)。然而,全場比賽最吸引眼球的并非球員,而是一位“飛天球童”。
開球儀式上,一位工作人員如同綠魔一般,繞場飛了半周后穩(wěn)穩(wěn)落地,將球給到主裁判手中,這個視頻馬上火遍網絡。
視頻中球童乘坐飛在空中的旋翼平臺,騰空飛躍球場后落地,時髦值可謂破了十八層表。但在這時髦背后,可不僅僅是單純的驚鴻一瞥,這可是幾代人的夢想,也是游戲玩家的“有生之年”情懷之一——單兵飛行。
提起單兵飛行,最著名、最經典的當然是《紅警》系列出現的火箭飛行兵,不過它并非幻想,在歷史上早就有其原型,就讓我們從頭說起。
在二次大戰(zhàn)中,空降兵顯示了驚人的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術優(yōu)勢,快速部署戰(zhàn)斗力量是任何一位指揮官的夢想,但其成本也很高,例如電視劇《兄弟連》里就有對空降慘烈而寫實的描繪。鑒于此,各國軍方都開始思考各種更有效更多面的空運手段,單兵飛行結合了空軍運輸與陸軍摩托化的概念應需而生。
早先的單兵飛行器誕生于1955年,其實和今天視頻中的平臺十分相似,由史丹利·希勒設計開發(fā),基礎原理也差別不大。想騰空而起,必須戰(zhàn)勝地球引力,當時最直觀、效率、可行的方式,就是用螺旋槳了,而這也是初代飛行器的選擇。此外,初代飛行器還驗證了一個重要理論,就是旋翼(動力單元)要放在操作者下方。
何以如此?因為單兵飛行器原本期望靠人類自身的平衡來控制方向,如果是藍胖子的竹蜻蜓類型,旋翼在操縱者上方,當需要停下時,操縱者要向前傾才能制動,這顯然與人類習慣相悖,不僅危險也增加了訓練成本,如果旋翼在操縱者下方則與習慣一致,非??茖W。
當然,初代飛行器的缺陷也非??茖W。
首先是極不理想的速度。受制于年代技術,單人能攜帶的發(fā)動機功率有限,飛起來已經很努力了,移動速度自然很慘。每小時只能飛三十多公里,不僅完全趕不上每小時六十公里起步的摩托兵,飛在半空更是一個完美的靶子,任何稍有訓練的步槍兵都可以游刃有余的對付飛行器,想想《守望先鋒》里十八個黑百合陰在各種角落懟雙飛組合是個啥感覺。
再有,就是不安全的形態(tài)。由于旋翼放在操縱者下方,雖然有欄桿等防護措施,但操縱者還是會受到重力和吸力的雙重作用,極易卷入比絞肉機還兇的旋翼,看著就疼想著就虛。更別提旋翼也很容易撞到地面等障礙物導致各種形式的事故,只能在開闊地使用的局限性了。
此外,還有從初代就一直困擾單兵飛行的問題,那就是平衡。由于單兵可攜帶的動力單元有限,長期以來單兵飛行的平衡都依賴于操縱者本人的生物力而非額外的副動力,這就很尷尬了,至少讓普通士兵一邊反復保持平衡一邊瞄準射擊是不太現實的。
且慢,說了這么半天都是旋翼,不是火箭飛行兵嗎?是的,在旋翼式積累了足夠的研究經驗順利的失敗之后,火箭式才真正走上歷史舞臺,并且真正上了天,成了最接近幻想的存在,《紅警2》的飛行兵也正是脫胎于此,連造型都很像。
雖然火箭背包于1961年成功驗證了自由飛行,但是依舊問題成堆。比如,火箭比旋翼的動力強的多,但燃料也危險的多,含有毒性;更致命的是,火箭燃料續(xù)航時間很短,畢竟是大號煙花,作戰(zhàn)半徑無法符合其原始需求,甚至遠低于需求,早期版只能在空中維持數秒,所以最終還是只能在游戲里出現了——想想《紅警2》的飛天小人過一陣就會掉下來或者必須機場補充燃料是個什么景色,相比之下到了《星際爭霸2》能夠飛躍山崖的死神更接近于現實情況。
雖然火箭背包沒有滿足軍方的需要,但由于其時髦值實在太高,所以出現在了一些意想不到的地方,比如,娛樂業(yè)。最著名的露臉就是在當年的《007》電影中,使用了真實的火箭背包演繹王牌特工詹姆斯·邦德逃出困境。此外,我們在視頻中見到球童在球場上空飛翔并非首次,火箭背包流行的時代它也秀過一把。
盡管在初代火箭背包之后,其生父溫德爾·摩爾結合噴氣引擎技術推出了新一代單兵飛行器,并能使其具有三十分鐘左右的續(xù)航能力,大為進步,且能夠讓任何常人輕易操縱,十分接近軍方需求,但最終我們還是沒有在現實軍隊中見到它——溫德爾·摩爾不幸在開發(fā)半途心臟病發(fā)作逝世,項目順理成章的凍結,真是令人扼腕嘆息。
稍作安慰的是,火箭背包雖然在地球上不給力,但在地球外的航天事業(yè)卻大放異彩,現實中的宇航員控制背包就來源于此,不知《紅警2》月球關卡能造宇航型火箭兵的設計是否在致敬此事。
在相當一段時間里,各國都有繼續(xù)對這一概念的研究,也有一些成果。比如曾成功實現的單人簡易直升機,如圖所示,但顯然不夠時髦就是個直升機而已。還比如單人直升機升級版,三人一體直升機!但這些都并非真正意義的單人飛行器(Suit),仍是一個載具(Vehicle),需要駕駛,這就像目前熊孩子常備的簡易兩輪電動車一樣并無激動人心之處,因為人們真正期待的單人飛行器應該是自帶輪滑想滾就滾的鞋子。
不過,單兵飛行概念也非一成不變,比如武裝直升機的替換掛裝,能夠攜帶單個步兵的艙體設計,算是多層面空運士兵這一概念的延伸,不過這和單兵飛行還是差距較遠,感覺這艙體要是加個推進器倒還差不多,看起來更像啥了…
技術的限制,并不會阻擋人類的夢想,雖然短期內沒有質的突破,但總有人去努力挑戰(zhàn)藍天。隨著電影、游戲以及其他文藝載體的逐漸興旺,單兵飛行漸漸成了一個集合了科幻、工程學、交通等元素于一身的人類夢想。
單兵飛行作為一個傳奇還登臺過《流言終結者》節(jié)目,可惜即便是上天入地無所不能的亞當和吉米,仍舊印證了當時(2005年)技術上的瓶頸——動力單元不給力,甚至都無法升空,更沒機會觸及單兵飛行的其他問題。
近年,漸漸出現了較為成熟的一種“曲線救國”方式——噴水升天。噴水式能在發(fā)動機技術沒有質的飛躍之前,通過集中解決推力問題,來模擬升空條件并研究其他相關問題。雖然并不是真正意義的飛天,動力是借助其他大功率地面設備提供,總要拽著幾根皮管子走水,但藉由這種手段,飛行平臺的平衡性問題可以同步發(fā)展,不被動力問題所礙。
動力問題總會解決,這是工程學發(fā)展的必然性。隨著電動機技術成熟,電動機從只能跑跑玩具四驅車,裝到了載人的自行車,甚至鋼筋鐵骨的汽車身上,在有限的體積內提供了越來越大的動力,且足夠安全,自然是重量和體積上寸土寸金的飛行器極為理想的動力單元。
而平衡問題的妥善解決,來自于成熟的無人機飛控技術。常見的旋翼式無人機其實就是早期飛行平臺的翻版,只不過把一個主旋翼拆成了若干個,這樣的結構基于智能控制算法,通過調整不同旋翼的動力輸出,可以抵御各種外來影響,維持相當平穩(wěn)的飛行狀態(tài),拿來拍電影大片都絲毫不見屏幕抖動,自然有機會等動力夠強以后放個人上去浪了。
于是,一路科技樹點到這兒,我們終于見到單人上天這一夢想更靠譜的實現。也許不久的將來我們會迎來什么更了不起的事情,自動導航、立體影像,這個偉大的時代實現著各種幻想,“有生之年”列表上劃掉了一行又一行,繼續(xù)拭目以待吧。
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