今天要聊的是人类垂直起降飞行器的终极模态、早期科幻电影中的外星人专属交通工具，就是下面这货：加拿大阿费罗公司的“阿费罗飞车”。

“阿费罗飞车”，这是早期形态

如果抠点字眼的话，从原理上来说，这货其实已经不在“飞机”这个范畴了，只能归于“重于空气的飞行器”，不过考虑到国际航空联合会并没有就它做出单独的分类，所以轻松一点的话，随便你怎么叫都行。当然这货和传统意义上的“飞碟”有且仅有的共同点就是外观，什么空间跳跃什么星际旅行之类的只能先放到一边了。其实说在大气层中飞行都是给这货长脸了，从实际表现来看，它的飞行高度从来都没有突破1米。

或许叫“草上飞”更合适些

阿费罗是英国的一家公司，因为加拿大长期是英国的殖民地，后来独立了也还在英联邦，所以也在加拿大开了个公司，两家公司只是股权上有些来往，业务上基本是独立运作的。这家公司也有不少好东西，从脑洞上来说，不比老主子英国那边的差，这个墨林后面慢慢搬资料。“阿费罗飞车”的英文原名是“AVROCAR”，直译的话应该是“阿费罗车”，但那样既不好听，也的确不好听，再加上它又的确能飞，所以一般都加个字译成“飞车”，言简意赅又传神的体现了这货的最大特点，中文的博大精神兼容并蓄在这个翻译上也得到了淋漓尽致的展现。

车当然要有轮子

飞车本来是加拿大阿费罗公司设计师约翰·卡佛·梅多斯·弗罗斯特领导的一个团队的创意，此人之前在德·哈维兰手下打工，在飞车之前，还有过很多奇思妙想，飞车项目可以说是这一系列鬼点子的“终极点子”。50年代美国空军看到弗罗斯特的一系列创意之后，也投入了一些资金，试图在垂直起降上有所突破，但这些创意太过离奇，都没有成为现实。

费罗斯特之前的一个创意，采用“煎饼发动机”的C.1954

当时美国除了空军海军对垂直起降感兴趣之外，实际陆军对能飞的玩意儿兴趣也很大。飞车这样的飞行器从当时的情况来看，高空高速飞行性能尚未可知，至少是不能很快得到验证，但近地面的低空低速飞行应该没有问题，这立马吸引了陆军的注意，弗罗斯特也适时的将他的设计定位转变成适合陆军的“飞行吉普车”的概念。当时美国陆军一些将领非常看好这个项目，甚至表示陆军以后不再需要直升机了，飞车最后获得了一个陆军编号VZ-9-AV。所以飞车的甲方爸爸有两个，分别是美国空军和陆军，机身上两个军种的英文大字很醒目。在两大军种的支持下，飞车项目获得了两架原型机的合同。

“飞行吉普”的作战概念

飞车的飞行原理是采用了一种特殊的方式，不过其实就是附壁效应，本质上也是伯努利原理的一种体现。附壁效应应用的范围很广，飞机上的如吹气襟翼、开缝襟翼等等，此外在大气环流、水力涡轮机等等方面也能用上，甚至还被用来解释血液流动等一些生物医学上的问题。有兴趣的朋友可以用纸卷成一个喇叭口，然后用大头对准一排蜡烛吹气，位置合适的话，可以看到对着喇叭口边缘的蜡烛往往会先熄灭，正对着喇叭口中心的反而没那么容易灭，因为吹出去的气都附着在喇叭的边上吹出去了，中间的气流流速并不大，这也是附壁效应的一种体现。

附壁效应原理图示

飞车里用三台按等边三角形排列的涡轮发动机，共同推动位于盘子中间的一个大涵道风扇，风扇吹出的气流和发动机喷流一起被引流到边缘，利用附壁效应偏转向下，同时并带动盘子上表面的气流沿表面向下运动，使得机体上表面气流速度增加，也满足了伯努利原理产生升力的条件，同时这部分气流还承担飞车姿态控制以及产生前进推力的作用。

飞车底部喷流示意，这是用的压缩空气代替发动机喷流

盘子的飞行控制经历了几次大的修改，一开始是在盘子边缘设置一整圈圆环，飞行员通过控制这个环的位置对气流进行引导，实现对升力、推力和飞机姿态的控制，后来在试验过程中，各种问题层出不穷，甚至连最初计划的空中悬停都无法实现。最后的形态是设置了独立的悬停和飞行控制系统，飞车的“后部”有喷口，悬停时这些喷口关闭，气流从下方喷出，高速飞行时喷口打开，并在喷口后面设置类似襟翼来控制气流方向。

这是后期形态

以这种形式，飞车理论上可以飞到190公里/小时的速度，但在控制上的问题完全没有得到解决，飞机在超过50公里/小时速度时就会出现不可控制的俯仰和滚转，设计团队试图用增加增稳系统、加装尾翼及其他翼面的方法来解决，但在修改完成以前，项目资金已经用完，更关键的是，这时候已经到了1962年，其他垂直起降飞机方案已经相当成熟，特别是英国的鹞式原型已经试飞成功，飞车也失去了继续研发的动力。

后期试飞的视频截图

飞车无法稳定飞行，实际正是由它单纯的圆形构型造成的，这是圆盘机翼的一种固有缺陷。因为飞机平飞时俯仰方向上的稳定性由重心和气动焦点的相对位置决定，正常情况下，能够稳定飞行的飞机，重心都位于焦点之前，但对于轴对称的圆盘状的飞机（或机翼）来说，结构上的重心必然位于圆盘的中心或附近，这时候无论朝哪个方向飞，气动上的焦点都位于重心之前很远的位置（据多年前墨林不太准确的计算，焦点大约距圆盘前缘约1/3-1/2半径），所以即使当时飞车已经加上了简单的增稳系统，但仍然难以满足高速飞行时的要求，同时在横向和航向上也都是不稳定的，所有试飞过飞车的飞行员，最后的评价都是“像踩在排球上”。

飞车用于运输的想象图

飞车项目于是就到此为止，加拿大阿费罗公司在此之前已经因为CF-105项目被砍掉而基本停止运作，此后更是于1962年4月直接解散。费罗斯特找不到下家，于 1964 年离开加拿大前往新西兰，先是加入了新西兰民航局的适航部门，期间也设计了一款农用飞机。后来又进入新西兰航空公司，成为一名技术工程师，一直到退休，这期间，费罗斯特的奇思妙想也体现在对民航客机的改装上，但不是气动外形和布局，而是诸如货舱托盘锁、马桶龙头垫圈、机舱空调系统等等，现在客机上可翻转的行李架，据说也是来自费罗斯特的创意。

网上找到的唯一一张费罗斯特的照片

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