特斯拉Roadster会飞？别急着跪，先看清这到底是个啥

马斯克的新一代特斯拉Roadster，拖了将近十年，终于亮相了。
很多军迷朋友跑来问我：特斯拉为什么会飞？落地姿态怎么看着像F-35？这算喷气式飞机吗？

先泼一盆冷水。
打开特斯拉中国官网，新款Roadster除了几张图片，没有任何介绍，但已经可以预订了。订金33万美元。我光速填好信息准备付钱，才发现官网上唯一可购买的配置是性能版——不能飞。
那还说什么，不买了。
Roadster一共有三个版本：Performance性能版、Thrust喷气推进版、Rocket火箭版。开放购买的性能版，依然是普通的道路民用车。视频里零百加速不到1秒、能倒挂、能起飞的，是限量供应的后面两个版本。本质上已经脱离了普通汽车的范畴，是纯粹的炫技产品。

炫的是什么技术？值得说道说道。
最基础的性能版，搭载输出超过1500马力的双电机系统，车底负压风扇配合主动空气动力学套件提供充足的下压力，极大增加了轮胎抓地力，零百加速可以达到1.6秒。
喷气推进版直接打破1秒大关，做到低于0.9秒。原理非常简单粗暴：靠尾部的4个高压喷嘴，直接释放压缩氮气来推动车辆提速。就跟你在游戏里按下液氮加速键的视觉效果差不多。但汽车行业传统的液氮加速，是把一氧化二氮注入发动机，分解产生高浓度氧气和氮气，配合额外喷油，大幅提升发动机功率。特斯拉这个，不燃烧，不点火，就是喷气。
最高端的火箭版，在喷气推进版基础上又加了6个喷嘴。其中4个向下喷射，2个在车头左右喷向喷射，最终形成一套10喷嘴系统。不仅能飞起来，也能在空中调整姿态。
发布会上不论是极限加速、飞跃一排特斯拉车，还是倒挂腾空再落地，其实跟底盘、电机、电池毫不相干，完全靠的是喷气动力。

Roadster所谓的火箭推进器，既不是传统喷气发动机，也不是燃烧式火箭发动机，实际上是高压气体喷射系统。
取Rocket这个名字，只是为了让大家联想到马斯克的火箭业务。
汽车媒体MotorTrend记者在发布会现场看到的结构：喷射版在座椅后方安置了一只大型球形高压储气罐，外面缠绕高强度碳纤维，内部由气密衬层防止气体渗漏。储气罐容积约200升，最高工作压力可达10000psi，是大气的690倍。罐内储存的是以氮气为主的高压气体，通过阀门、输气管道连接到车尾4个冷气体喷嘴。火箭版也是这个大罐子，多几个喷嘴。
开动时，控制阀瞬间打开，高压气体经过喷嘴膨胀加速，向车尾高速喷出。汽车受到方向相反的反作用力，直接向前加速。没有燃烧，没有点火，不需要把空气和燃料混合。它消耗的是事先储存的压缩气体所具有的能量。
根据大家小学二年级学过的推进公式：F＝ṁvₑ＋(pₑ－pₐ)Aₑ。喷得越快越多，推力越大。为了抵挡喷射产生的极高压力与低温，特斯拉用上了航天级技术，管道使用钛合金，分流结构采用因科尼尔镍合金。这部分全靠友商SpaceX的技术扶持。毕竟这研发的已经不是汽车了，而是多喷嘴反作用控制飞行器。
要维持这台差不多2吨重的车在空中停留1秒，需要接近2万牛顿的推力，30公斤的氮气一下子就没了。再算算起飞、推进、姿态调整、落地缓冲都得用气，这一罐子气，也就爽不到10秒钟，差不多只能飞个一次两次。而且相比飞行，更像是蚂蚱跳。
特斯拉选择了昏暗的背景配合舞台光，清晰展示了飞行时的喷气姿态。起飞时，4个底部喷口和2个侧向喷口都在喷气。空中翻转时，一侧的喷口被关闭。当车身即将滚转一圈时，又打开反向的喷口来平衡车身。最终落地时，多个喷口一起减少推力，确保整车平稳低速降落。
全程靠不同喷口的推力来控制运动速度和方向，这里就是非常基础的高中物理向量知识。但难就难在什么时候控制喷口的开闭、每个喷口释放多大的推力。这一套恰恰是SpaceX火箭回收的关键技术。猎鹰和星舰的回收，不论是直接落地还是夹筷子，关键就是通过多台发动机的二次开机与推力调整来实现精确的姿态控制。不用多说，肯定又是友商技术下放。

空中转圈那一下，我看着特别眼熟。
这不就是新一代导弹最流行的侧推技术吗？
传统对空导弹机动依靠气动舵面与燃气舵共同控制。气动舵面自身的存在就给导弹增加阻力，且在大迎角、超高速、空气稀薄的情况下就不好使了。所以许多新型对空与反导拦截弹采用了侧推技术，部分甚至直接放弃弹翼，采用光杆设计。不仅可以在极端情况下提供转向力矩，还能提供优异的末端机动性能。
特斯拉用两个侧向喷口配合底部喷口的理由也很简单：车身没有也不允许附加足够大的翼面作为空气舵，本质上也是个光杆弹。要想在空中转圈，这就是唯一的方案。
Roadster腾空而起和落地的那两下，很难不让人联想到英国的鹞式战斗机。当然也有人说像F-35B，但相似度没那么多。

鹞式最重要的设计，是飞马发动机上的四个可旋转主喷口。喷口向后，飞机正常前进。转向下方，就能利用发动机推力抵消重量，实现悬停。但悬停时几乎没有迎面气流，机翼、副翼、升降舵、方向舵几乎全部报废。为了解决这个问题，鹞式又引入了另一套反作用姿态控制系统，从发动机压气机抽取高压空气，输送到机头、机尾和翼尖的小喷嘴。飞行员需要机头上仰，就利用喷气产生俯仰力矩。需要修正横滚，就控制翼尖喷嘴工作。需要改变机头方向，则使用相应的侧向喷气装置。
总共算下来，4个负责悬停的旋转主喷口加上4个负责姿态控制的引气小喷嘴，复杂到离谱，维护和使用成本也非常大。最关键的是，这一套东西把整机的重量、载荷、机动性都给套上了层层枷锁，最终导致鹞式战斗机的整体战斗力很低下，主要作为攻击机来用。
从这个方面来说，Roadster的起降方案只用了6个喷嘴，也没有复杂的引气结构，确实比鹞式要高明不少。但是更简洁的方案还得看F-35B。人家采用了升力风扇加发动机偏转尾喷口加2个导气小喷口，把所需喷口的数量降到了最低。
综合来看，特斯拉这款车，更像是不差钱的马斯克专门拿来炫技的整活。