单兵飞行器往事

子宁

人类对飞行的向往已有数千年之久，古有万户乘火箭欲升天，今有“神舟”飞船遨苍穹。1903年莱特兄弟将飞行变为现实后，航空技术迅速发展，也激励了人们对单人飞行器的向往与尝试，这在一些影视剧中就有表现，例如动画片《机器猫》中，哆啦A梦从口袋中取出的竹蜻蜓，只要放在脑袋顶上，就能实现单人自主飞行。

其实早在《机器猫》诞生之前，就已经有人从事研发此类超小型单人飞行器了，只不过囿于技术、成本等因素，并没有被广泛普及，有经费与研发实力的军方也因实用性不强而放弃这类单人飞行器，希勒（Hiller）VZ-1就是一例。

上世纪50年代，受高速发展的航空技术影响，美国陆军脑洞大开，希望单兵依靠微型飞行器获得空中机动与攻击能力，以避免传统陆军在作战中需要面对的路况地形等限制，高效对敌进行打击。1953年底，美国海军研究局作为技术指导代理陆军与美国希勒直升机公司签署合同，授命后者研发一款单兵垂直起降飞行平台。该平台看似复杂，其实原理十分简单，即使用发动机驱动两具共轴反转涵道风扇产生的推力将站在上方的士兵托举起飞。这与共轴双桨直升机的原理有些相似，不同的是由于飞行平台尺寸太小，很难安装足够必要的飞行控制机构，飞行员甚至需要依靠改变自身重心来改变航向。众所周知，飞控系统又是飞行器最难且最重要的部分，因此希勒飞行平台存在这样的先天不足。

为减轻飞行器重量，希勒公司的设计师们选用了铝合金材质的升力风扇叶片。但受当时工业水平限制，VZ-1第1型的空重达168千克，虽然采用了2台40马力（约30千瓦）的纳尔逊H-56活塞发动机，获得了252千克的最大起飞重量，但84千克的有效载荷仍使其战力捉襟见肘。据统计，美国1950年代陆军士兵的平均体重为72千克，剩下12千克载荷除了油料之外，几乎不能携带美国士兵当时一套完整的标准战斗装备。

针对这样的问题，VZ-1第2型安装了3台H-56发动机，并将风扇直径从之前的2.26米扩大到2.44米，使最大起飞重量达到了300千克，获得了90千克的有效载荷。VZ-1第3型在第2型基础上对控制系统进行了改进，同时优化了结构，使起飞重量达到了345千克，但仍然保持了之前90千克的有效载荷，正好可以搭载一名携带标准战斗装备的美国士兵。

人装上去了，接下来该怎么飞行呢？希勒的设计师们希望士兵单手操纵，通过改变重心和控制风扇下方的4个气动舵面来控制飞行器前进、后退与左右移动，通过控制2具风扇叶片的转速差调整飞行器朝向。这样的设计使士兵只能腾出一只手操纵武器，仅能使用手枪或微型冲锋枪，无论射程还是杀伤力都无法与需要双手操纵的步枪或冲锋枪相提并论，而且单手持枪很难在移动的飞行平台上获得足够的射击精度。此外，由于升力风扇位于飞行器下方，升力中心低于重心，VZ-1实际上是一台静不稳定飞行器。而采用静不稳定气动设计的现代战斗机都是通过计算机飞控系统控制的，人类大脑与肌肉根本无法对这台重达二百多千克的飞行器进行迅速、准确控制。

由于VZ-1飞行器采用垂直起降设计，发动机所产生的推力全部用于克服重力，这导致耗油量极高，大大减少了续航时间。因此VZ-1即使列装，其战术价值也无法得到体现。

上述问题使美国陆军不得不放弃单兵飞行器计划，VZ-1则进入希勒航空博物馆，成为人类追求自由飞行历史中的文物被永久保存。而在美国《连线》杂志曾评出的十大最差飞机中，VZ-1“光荣”上榜。《连线》杂志是这样评论的，“确切地说，希勒VZ-1并不是一架真正的飞机，而是一种气垫飞行器。从图片中我们不难看出，它的样子实在不敢恭维。希勒VZ-1的飞行原理很简单，就是利用风扇转动提供升力，飞行员则通过移动身体进行‘驾驶。国防部对希勒VZ-1甚是喜爱，虽然它的速度只有每小时16英里（约26千米），而且很难控制。上世纪50年代，希勒VZ-1研制计划宣告终止。”在VZ-1之后，人们还尝试设计了单人直升机，如道尼尔Do.32，但由于实用性、战斗力等都不如常规布局的直升机，因此很快被军方摒弃。

然而，人们对单人飞行器的追求并未因此止步。随着技术的进步，单人飞行器推陈出新，其中最有名的当属单人火箭飞行器。美国著名歌星迈克尔·杰克逊在1992年罗马尼亚《危险演唱会》结束时驾驶一架火箭飞行器飞离现场，赢得了数万现场观众的尖叫与欢呼。“007”系列电影《霹雳弹》中，詹姆斯·邦德也驾驶火箭飞行器在空中与敌人进行诛死搏斗。火箭飞行器同样还出现在一些游戏中，如世界十大暴力游戏之首的《侠盗猎车》中，也设计了主角去军事基地抢夺单人飞行器的剧情，当然游戏中的飞行器操控性要比真实的简单许多。由此可见，人们对单人飞行器的渴望并未随时间淡去。

但凡事皆有两面性，如果有一天单人飞行器的技术难题得以攻破，将极大方便百姓的短途出行，但也会带来许多麻烦。试想如果人人可以飞行，没有了地面道路的约束，天空会变得多么繁乱，如何规划航路，如何约束人们遵守规则，都将成为管理者需要考虑的问题。如今无人机制造的事端三天两天被推上头条，无人机飞行若不加以管理，将可能带来十分严重公共安全隐患。小小无人机尚且如此，一具硕大的、可以载人的飞行器如果没有严格的管理与处置办法，后果也会变得不堪。

责任编辑：陈肖