
你有没有想过一个问题:飞碟这个东西,人类到底能不能造出来?
从小到大,我们在电影、漫画、新闻里看到过无数次飞碟。圆圆的盘子,闪着光,嗖一下就不见了。很多人觉得,外星人都能开的东西,人类技术这么发达了,怎么还没造出来?

真相可能让你有点意外——不是不想造,是真的造不出来。
一、飞碟到底难在哪?先说说最要命的气动问题
飞机能飞,靠的是机翼。机翼上面是弧形的,下面是平的,空气流过的时候上面速度快、下面速度慢,就产生了向上的升力。
但飞碟是个圆盘子,没有机翼,也没有尾翼。
你可能会说:那直升机也没有固定机翼啊,不是照样飞?直升机靠的是旋翼转动产生升力,但飞碟不一样。飞碟追求的是“全向机动”——就是说,它不光要能悬停、能垂直起降,还要能像科幻片里那样,往任何方向瞬间加速。
这就要命了。
普通的飞行器,控制方向靠的是副翼、升降舵、方向舵这些活动翼面。但飞碟是个对称的圆盘,没有这些“手脚”可以伸出来调整姿态。那怎么办?只能靠改变推力方向,或者改变飞行器内部的重心分布。
打个比方:普通飞机就像一辆有方向盘、有刹车、有油门的车。飞碟就像一辆只有油门、没有方向盘的车——你想转弯?只能靠四个轮子用不同的速度转。听起来是不是就很难控制?
事实也确实如此。飞碟在空气中飞行的时候,气动特性极其复杂,是一种高度非线性的系统。翻译成人话就是:你推一下油门,它可能往左偏;你再推一下,它可能直接翻过去。飞控算法要实时计算、实时调整,稍微慢半秒就是失控。
二、推进系统:又想悬停又想超音速,这不是为难发动机吗?
飞碟的第二个难题,是动力。
我们理想中的飞碟是什么样的?能悬停在空中一动不动,也能瞬间加速到超高速。这两个要求放在一起,本身就是矛盾的。
悬停需要的是大推力、低速——就像直升机那样,把气流往下吹,把自己托起来。超音速飞行需要的是高速、高效率——就像战斗机那样,把气流往后推,把自己推出去。
一台发动机很难同时做好这两件事。
上世纪50年代,美国空军搞过一个叫“瓢虫计划”的项目,专门造飞碟。他们请了当时很厉害的航空工程师约翰·弗洛斯特来主持。结果呢?飞碟是造出来了,但预想的超音速(时速1224公里)根本没戏,实际测试最高时速只有56公里。
56公里是什么概念?比高速公路上的汽车还慢。
后来工程师们想了很多办法,比如分布式电推进——就是装很多个小电机,每个都可以独立控制推力方向。听起来很美好,但问题又来了:电池的能量密度不够。你想让飞碟飞得久、飞得快,就得装很多电池;电池装多了,飞碟又太重飞不起来。这就是一个死循环。
三、材料:又轻又强还要耐高温,哪那么容易
飞碟要高速飞行,就一定会产生气动加热。速度越快,温度越高。超音速飞行的时候,机身表面温度可以超过1000℃。
普通铝合金在这个温度下会直接软化、变形。那怎么办?用钛合金?用碳纤维复合材料?可以,但成本极高。
而且飞碟是圆形的,环向应力特别大。什么叫环向应力?你可以想象一个气球,你从两边往中间挤,气球中间就会鼓起来。飞碟在高速飞行和剧烈机动的时候,整个结构承受的力是各个方向的,对材料的要求比普通飞机高得多。
更麻烦的是,飞碟内部空间有限,发动机、燃料、控制系统、乘客(如果有的话)全都要塞进去。空间越小,散热就越难。有团队在做电动飞碟的时候就发现,封闭机壳内的电机功率密度达到传统设备的2.3倍,常规散热方案根本扛不住,核心部件3分钟就会过热失效。
四、历史上最接近的一次尝试,摔得有多惨
说到人类造飞碟,就绕不开一个名字:Avro Canada VZ-9 Avrocar,也叫“飞行车”。
这是冷战初期美国军方资助的一个秘密项目。他们的目标很宏大:造一款能垂直起降、能超音速飞行的碟形飞行器。
设计思路也很巧妙:利用一种叫“柯恩达效应”的空气动力学原理——让喷气发动机排出的气流沿着圆盘边缘向下弯曲,同时产生升力和推力。
听起来很有道理对吧?但实际测试的时候,惨不忍睹。
飞碟只能离地1到3米高,稍微高一点就失控。最高时速只有56公里,跟设计目标差了20倍。地面效应一消失,整个飞行器就像喝醉了一样摇摇晃晃。
1961年,项目被彻底终止。
为什么会失败?根本原因就是气动升力不足,加上稳定性太差。这个圆盘形状在理论上很美,但在实际的空气动力学面前,就是一个不稳定的“大飞盘”。
五、那现在还有人搞飞碟吗?
有,但和你想的可能不太一样。

最近几年,国内确实有不少团队在做“飞碟”形状的飞行器。比如深圳智航做的电动载人飞碟,直径5米,采用碳纤维复合材料,有3.5吨以上的浮力。2024年7月在深圳盐田成功首飞。还有佛山一个创业团队做的8.5米直径飞碟样机,靠“涵道风扇+氦气悬浮”的组合,能稳定悬停10小时。
但这些“飞碟”跟科幻片里的飞碟完全是两码事。
它们本质上就是把多旋翼无人机做成了碟形外壳,里面还是传统的旋翼和电机。能垂直起降、能悬停,但飞行速度基本在每小时50公里左右,跟高速飞行不沾边。
所以你会发现,军方和NASA这样的机构,根本不去碰纯粹的碟形设计。他们更倾向于多旋翼、倾转旋翼或者变体机翼的方案。因为这些方案在气动效率、可控性和工程可行性上,都比碟形强太多了。
说到底,飞碟这个形状,在空气动力学上就是不占便宜。
人类造飞机的历史超过100年了,从莱特兄弟到现在,所有成功的飞行器都在朝着“更符合空气动力学”的方向进化——流线型、大展弦比机翼、优化的翼身融合。而飞碟呢?它是一个为了“好看”和“科幻感”而设计的形状,大自然根本没打算让这种东西好好飞。
当然,如果有一天人类真的突破了反重力技术,或者掌握了某种完全不同的飞行原理,那飞碟可能就不再是梦了。但至少在目前,在现有的物理规律和工程技术框架下,飞碟就是一个好看但不实用的“空中花瓶” 。
你觉得,人类在未来50年内有可能造出真正的飞碟吗?
或者换个问题:如果飞碟真的造出来了,你愿意坐吗?
内容来源:网络
本期编辑:小艾
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