新款 Roadster 离地翻了个身，把车推起来只是第一步

特斯拉同一天放出了两段新款 Roadster 的实车演示短片。刚看到画面的时候，很容易让人怀疑是不是“一眼 AI”。

一段是 特斯拉官方发布的C形坡道短片 （官方配文专门写了句“Real life, baby”），车沿着一面巨大的弧形墙往上冲，爬到顶端附近时车身已经近乎倒挂的状态，接着它脱离了坡面，在空中翻过大约半圈把车身摆正，落地前车底喷出一股白雾，四轮着地。

另一段是马斯克发布的飞跃五辆车短片，车朝前上方跃起，从包含 Semi 卡车在内的五辆车头顶掠过，在空中侧翻了差不多一整圈，同样在触地前向下喷气刹住。

图注：C形坡演示：脱坡后在空中翻正。

图注：飞跃五辆车：起跳、横滚与落地前制动喷流

这两段动作里，车在贴坡和腾空两个阶段借力的办法完全不同。贴着坡道往上爬时，车底还有墙面可以吸附；只要是四轮悬空，车要想往上跳、在空中翻身，靠的就是把随车带的高压气体往外喷。

不过，这套沿车身四周布置冷气喷口的系统并不是每一台新 Roadster 都有，按特斯拉官方公布的三版本配置和Roadster官网说明，只有单座的 Rocket 版本才装了这一套。

倒挂在坡上不掉下来，靠的是车底那块低压区

先看 C 形坡道前半段，车顺着弧形墙往上爬，越往高处走，墙面越往头顶上方弯过去，车身也跟着翻成近乎底朝天。普通跑车的尾翼和扩散器得靠车速才能产生下压力，速度一慢就吸不住墙面，更别说近乎底朝天地挂在坡上了。

图注：贴着弧形坡道爬升，车身随坡面翻仰。

新 Roadster 换了一套不靠车速的办法。按Roadster官网的说明，它用多模式风扇配合车底的地面密封系统，直接把车底的空气抽走，哪怕车停着不动，也能产生足以倒挂的下压力。

图注：官方展示片中的 High-Downforce Mode。

车底空气一被抽走，车顶和车底之间就有了压强差（ ）。平时停在平地上的车，上下两边都有空气，大气压互相抵消了。

一个标准大气压大约是 100 千帕，相当于每平方米面积上压着约 10 吨重物。车底的密封结构挡住外侧空气迅速补入，风扇把底下的气抽稀，哪怕车底气压只比外面低两成，两三平方米的底盘算下来也有好几吨的下压力，足够把车按在墙面上。

等车冲到 C 形坡顶端，一离开墙面，车底直接敞开在空气里，这块靠贴地围出来的低压区也就散了。

到了空中怎么跳、怎么翻：合力推着走，力矩拧着转

车一离开坡面，紧接着在空中翻过半圈、把近乎底朝天的车身摆正，飞跃五辆车那段演示里，更是在空中直接侧翻了一整圈。平时一辆车飞出坡道，姿态基本就听天由命了，它凭什么能在半空中自己翻过身来？

这里刚好说清一件事，车顺着 C 形墙往上冲的时候，墙面只是让车头往后仰（俯仰）；而脱坡后的翻正和空中的打滚，都是车身左右侧翻（横滚）。弧形坡道带不出这种左右侧翻，到了空中还是要靠车自己来发力。

要在空中跳起来或者横滚，靠的是车里的冷气推进器。按特斯拉官方发布的冷气推进说明，车上装有碳纤维缠绕压力容器（COPV），里面存着高压气体。阀门一开，高压气从喷口高速往外排，给车身一股反向推力。

图注：Tesla官方技术图：COPV高压气瓶。

图注：官方技术图中的尾部冷气喷口。

那喷出来的气是怎么推车，看推力对没对准车的质心。

如果车底喷口同时朝下喷，合成的向上推力正好穿过质心，车就会平平地往上起跳（或者在下落时减速），不会被掀歪。

反过来的话，如果喷口装在车身四周、推力偏离质心，有了一段力臂，就会产生拧转车身的力矩。

单个偏心喷口在拧转车身的同时还会把车往一边推，要是让左右两侧的喷口一上一下反向配合，比如左边朝下喷把左车体往上顶、右边朝上喷把右车体往下压，两股力大小相等时，上下方向的推力正好抵消，合起来就只剩下拧着车身打滚的纯力矩（力学上叫“力偶”）。

图注：理想原理示意，不代表实车喷口布局。

这种在机身四周布置喷口、控制姿态的办法，跟“鹞”式垂直起降飞机很像。

按NASA对YAV-8B“鹞”式飞机的研究报告，飞机在低速或悬停时，机翼舵面吃不上多少气流，就从发动机压气机引出高压空气，送到机头、机尾和两侧翼尖的小喷口往外喷，借着长力臂控制俯仰和横滚。只不过 Roadster 没有航空发动机引气，改成了直接排车载气瓶里存好的高压冷气。

NASA 704号YAV-8B研究机的悬停试验。

NASA报告原图：机头、机尾与翼尖的反作用控制喷口。

那车身转起来之后，怎么刚好在四轮朝下的时候停住？车在空中只要是转起来，有了角动量，就算转到四轮朝下也不会自己停，还会顺着劲继续翻过去。

要想平平正正地落地，前面喷气把车拧起来之后，后面还是要靠反方向的喷口出力，用反向力矩把转动刹住（把前面给出去的角动量收回来），所以起转要耗气，刹停同样要消耗气。

图注：飞跃车阵时，车身在空中继续横滚。

而且飞跃五辆车那段演示里，从跃起到落地一共只有几秒钟。要是用一秒左右翻完一整圈，中间最快的时候每秒就要转几百度，短短几十毫秒里车身就能转过一截可见的角度。

Roadster官网专门提到冷气推进器配有全电动执行器，能在零点几秒内（亚秒级）快速微调，用来在这么短的时间里帮着稳住空中姿态。

为什么最不能省的是落地的那口气

车身翻正、转动停住之后，车还在往下掉。所以这两段演示里，车轮快着地前都能看到车底往下猛喷气流、扬起一片灰尘，在触地前给车身减速缓冲。

图注：车轮着地前，向下喷流在地面扬起尘雾。

落地前往下喷气减速，需要的推力往往比想象中要大很多。

我们可以拿个简化的假想例子算一下（把车看作质点，忽略空气阻力和喷气带来的重量变化）：

假设车从离地 20 米高处由静止开始竖直下落，前 15 米自由落体，只留最后 5 米朝下恒定喷气、到地面刚好停住，那么最后这 5 米需要向上的推力是车重的 4 倍。其中 1 倍车重用来抵消重力，另外 3 倍车重用来刹住前 15 米攒出来的下坠速度。开始喷气减速的位置离地面越近，留给缓冲的距离越短，需要的向上推力就越大。

图注：20米下落、末5米制动的假想算例。

车上到底带了多少气？据36氪与动点科技（TechNode）的现场报道转述，演示车的气瓶容积约 600 升，装着约 250 公斤压缩空气，全车共 10 个喷嘴，总推力超过 80 kN。

虽然官方没公开这 10 个喷口各自朝向哪、80 kN 里有多少能分到竖直方向，但按 250 公斤气体全部可用、冷气平均比冲约 60 秒来粗算，总冲量大约在 150 kN·s 上下；折算成 80 kN 的恒定推力，相当于连续喷气不到两秒。

当然，喷气之间可以无动力滑行，起跳、翻转和落地也不需要全程满推力，所以这个折算时间不等于车在空中的滞空时间。

但是起跳、起转、停转和落地缓冲，用的全是同一瓶气，系统必须给最后的落地减速留够余量。

图注：飞跃五辆车演示中的落地制动喷流。

这两段演示到底展示了什么能力

这两段演示跑通的，是一台车的短时受控跳跃、空中横滚和着陆缓冲。直接排放高压冷气的好处是阀门响应快、没有燃气高温，刚好适合干这种几秒钟内快速切换的活；但是冷气的比冲很低，车载气瓶的储气量只够支撑这种短促跳跃，喷完就得重新充气，从原理上就不是拿来长时间悬停或巡航的。

按特斯拉官方公布的三版本配置和Roadster官网，双座的 Performance 版只有主动气动与车底抽吸，双座的 Thrust 版只加了尾部冷气推进，唯独单座、仅限受邀购买的 Rocket 版才配有支持向上加速和旋转的车身四周冷气喷口；

而且官网在 Rocket 版下方专门注了一行小字：

Not approved for public road use（未获准在公共道路上使用）。

想想看，车里装着几百升的高压气瓶，车底和四周还要往外猛喷高速气流；封闭测试场可以把周围清干净，如果要是放到普通马路上，且不说喷气本身的巨大噪音和吹飞的地面砂石会让旁边的车和路人遭殃，单是日常追尾碰撞时怎么保证高压气瓶的安全，就够头疼了。

图注：官网的三版本说明；公共道路限制位于Rocket项下。

目前这两段视频只展示了外部动作，官方还没有公开完整的遥测数据。如果后续有更多技术细节放出来，我最想看的是两件事，一是车轮触地那一刻气瓶里还剩多少余压，二是全车那 10 个喷口具体怎么布置、怎么分配起跳推力与翻滚力矩。