把火箭装进跑车:特斯拉是怎么“飞”起来的?离钢铁侠还差多远

本文配图均为三维示意重绘,不是发布会原始画面。文中的悬停时间、耗电和背油重量都是粗估,只表示量级。
10 月 15 日,特斯拉在发布会上放出了新 Roadster 的演示:一辆跑车冲上倒挂的弯道,然后腾空、翻身、落地。紧接着第二个演示,它从一排车的上方跳了过去。
这篇是我视频的文字版,视频里有完整的三维动画演示,喜欢看视频的可以直接看:
视频地址:把火箭装进跑车:特斯拉是怎么“飞”起来的?离钢铁侠还差多远
很多人的第一反应是:车,终于要飞了?
先别急。我们把那几秒拆开,一帧一帧看它到底做了什么,再算一笔账,看看它离真正的“飞”、离钢铁侠,还差在哪儿。

一、拆解那几秒:贴住、推开、翻身
整个特技可以分成三步。
第一步,贴住。 车开上倒挂的弯道,按理说早该掉下来。秘诀在车底:几台风扇把车底的空气往外抽,车和路面之间形成负压,车就被“吸”在了弯道上。特斯拉的说法是,这股吸力最高能到约 2G,也就是两倍于车重。

第二步,推开。 到了弯道顶端,车身上的 10 个喷口同时喷出高压空气,把车从弯道上推开。

第三步,翻身。 车在空中转了一圈,调整好姿态,四轮朝下落回地面。

第二个演示里,它是从一排车上方跳过去的。把两次的轨迹连起来看,你会发现一件事:
它更像“跳”,而不是“飞”。
特斯拉没有公布腾空的高度和时长。航空专家的评价也很直接:本质上就是“跳”。

二、原理一:车里塞满了高压气罐
能跳起来,靠的是什么?
秘密藏在车身里。据特斯拉工程负责人在现场的说法,车里塞了约 600 升的高压气罐。阀门一开,高压气体从喷口冲出去。

气往下冲,车就被往上推。这和你吹满一个气球再松手,气球满屋乱窜是同一个道理:牛顿第三定律,作用力与反作用力。
它不烧任何燃料,喷出去的就是压缩空气,所以这种方式叫“冷气推进”。

三、原理二:姿态控制,和火箭是一套思路
光能往上推还不够。车一旦离地,就会在空中乱转。它要同时管住三种转动:
- 俯仰:车头往上翘还是往下栽;
- 翻滚:车身绕着前后轴侧翻;
- 偏航:车头往左偏还是往右偏。

办法也不复杂:车头车尾的喷口反着喷,一边往上、一边往下,车身就转起来了。想停下来,就反过来再喷一下。马斯克的原话是,它“基本上能像火箭一样飞”。
这句话倒不算夸张,因为这招火箭早就在用。SpaceX 猎鹰 9 号的一级火箭回收时,就是靠箭体顶部的冷氮气喷口完成翻身和调头的。

整个过程是一个不停的循环:传感器感知姿态,飞控计算偏差,喷口喷气修正,然后再感知、再计算、再修正,一刻不停。
就像你用一根手指顶住一把扫把,手要一直在微调,扫把才能立住。
四、难点:真正卡脖子的是能量
既然能跳、能翻,那让它一直悬停在空中呢?
我们来粗估一下。整车按约 2 吨算,要托住它,喷气产生的推力得一直等于车重。推力大约等于“每秒喷出去的气体质量 × 喷射速度”,压缩空气的喷射速度也就几百米每秒,算下来每秒要喷掉三十多公斤空气。
而约 600 升、约 700 个大气压的气罐,满罐也就几百公斤空气,还要扣掉越喷越低的气压。
结论:满罐空气,大约只够撑 5~10 秒。

那换成电动风扇呢?风扇可以靠电池持续工作,听起来靠谱多了。
再粗估一下:让 2 吨的车靠风扇悬停,功率大约要 1000 千瓦;而这辆车在平路上开,大约只要 15 千瓦。
悬停的耗电,约是平路开车的 60 倍。 就算装了 100 度电的电池,也只够悬停 6 分钟左右。

为什么飞机能飞好几个小时?因为它有翅膀。飞机往前飞,机翼就能产生升力,不需要发动机硬顶着整架飞机。粗估一下,带翼巡航的功率大约只有悬停的十分之一。
车没有翅膀,就只能硬推。
能量之外,还有一串现实问题:
- 噪音大,下冲气流猛,在城市里低空悬停,楼下的人可受不了;
- 天上没有路肩,车坏了可以靠边停,飞着坏了就是往下掉。据报道,演示时车内是没有人的;
- 要上天,先要过适航认证。目前没有看到这辆车有任何公开的适航认证。
五、未来:更快的车,和真正载人的空中出租车
所以这套技术最现实的用途,可能根本不是飞,而是让车更快。现场演示里,它 0 到 60 英里/时的加速大约只要 1 秒。
真正能载人飞的,是另一条路线:多旋翼的“空中出租车”。比如亿航 EH216-S,在 2023 年就拿到了中国民航局颁发的型号合格证。

飞行汽车的未来,大概率长得更像飞机或者无人机,而不是一辆会跳的跑车。
六、那钢铁侠呢?
说到会飞的人,大家脑子里都是钢铁侠。
现实里,喷气飞行服其实已经有了。英国 Gravity Industries 的飞行服装了 5 台微型涡轮发动机,背上 1 台、两条手臂各 2 台,合计约 1050 马力,一次能飞几分钟,还创下过 136.9 公里/时的吉尼斯世界纪录。

有意思的是,它的姿态控制靠的是手臂:飞行员转动手臂,调整推力的方向。也就是说,人本身就是飞控。
但问题还是能量。按每分钟大约烧 4 升燃油粗估,想飞 1 个小时,就得背上约 190 公斤的油,是一个成年人体重的两倍多。

钢铁侠胸口那块能源,目前只存在于电影里。
写在最后
今天,特斯拉的这辆车只能跳几秒。
但它让我们看清了一件事:在空中稳住姿态,这件事人类已经会了,火箭会,跳跃的跑车会,穿着飞行服的人也会。
差的,是能量。

画面为三维示意重绘,非发布会原始画面;悬停时间、耗电和背油重量均为粗估,只表示量级。10 个喷口、约 600 升气罐、吸力约 2G 为特斯拉方面的现场说法。
资料来源:TechCrunch、Euronews、Tech Insider、Interesting Engineering、Fox Business、BGR、ASME、吉尼斯世界纪录、亿航、Gravity Industries。
本文由同名视频改写,视频、配图与文字由 AI(Claude)协助制作。