从古到今,人类都渴望像小鸟一样在天空自由飞翔。乘坐飞行器没啥意思,像钢铁侠那样飞行才酷。
云南小伙刘东升实现了这个梦想,他穿上自制的穿戴式飞行器进行了试飞,视频在网上刷屏,网友们赞叹说:普通人成为飞人已经不是梦了!
视频中,他背着背包、戴上头盔、双手套上双管“炮筒”悬停在空中,这身炫酷的装备,让人以为电影中的“未来战士”降临地球。随后,熟练地转弯、加速飞行……此刻,他仿佛找到了漫威动画“钢铁侠”托尼·史塔克穿上战甲飞行的感觉。“对!这就是我追求的效果。”近日在接受记者采访时,刘东升说:“我从小就酷爱科幻电影,也梦想着长大后能造一个飞行器,飞行服目前已经初步取得成功。我希望每个普通人今后都能‘飞’起来!”
试飞堪称完美
网友惊赞“做飞人不是梦”
云南省红河州河口县北山文化广场,是刘东升经常测试装备的地方,他把这套类似“钢铁侠”能让人飞起来的装备称之为“穿戴式飞行服”。4月7日下午5时,他又一次试飞后,给自己的装备做了评价:堪称完美。
当天天气不错,风力不大,广场上人员稀少。刘东升戴上头盔,背上背包,双手各套上两个“炮筒”。随着一阵机器轰鸣声响起,刘东升的脚后跟开始离开地面,失重感突然到来。仿佛钢铁侠一般,世界尽在掌握。短暂的悬停后,他加速向前,随后左拐再左拐,飞上4级台阶,减速平稳落地。
整个过程经历了悬停、加速减速、转弯、爬升、起落,离地大概一米左右,动作一气呵成,娴熟流畅。但这只是一次测试,并不是正式发布,他将在合适的机会用飞越黄河的方式来展示自己的成果。
此次试飞的视频发上网络后被疯转,网友们赞叹说:做飞人已经不是梦了。
现实版“钢铁侠”战衣理论速度可达130公里/小时
说起这套历时1年多、耗资70余万元才打造完成的飞行服,刘东升如数家珍。“穿戴便捷和重量轻是它最大的优点,整套设备含燃料仅23公斤。”他介绍,整套设备最核心的部分是发动机和一套飞行控制软件,都是他经过无数次改进后完成的。
他的飞行服由5台微型喷气式发动机组成,4台安装在手臂上,一台安装在背后,三个点提供动力,支撑身体悬空、飞行。发动机燃料为柴油,马力可达600匹,相当于四辆小汽车,总推力达到145公斤。理论上,飞行高度可达200米,速度可达130公里每小时,目前可以连续飞行3-5分钟。
飞行服的工作原理是什么?刘东升说:“与飞机发动机类似,吸入空气和燃料,压缩后点火做功,然后从尾部高速喷出,喷口的空气流速高达2000米/秒,产生强大的反作用力,利用空气的反推力推动人体飞行。”
原理虽然简单,但延伸到加工制造却是一个复杂的过程。刘东升介绍,微型喷气式发动机本身技术含量很高,而加工成穿戴式飞行器,不仅对制造工艺要求严格,对使用的各种材料也有较高的要求。因此它是一个系统性的工程,需要较广的知识面和较强的动手能力。
刘东升告诉记者,飞行服操作起来其实很方便:通过手臂的动作进行控制,两只手张开,可以控制下降;双手合拢后,力量达到最大,此时能带动人体上升;左右手前后摆放时就开始转向。刘东升说,飞行服主要考验人的平衡感,通过他设计的飞行控制软件自动辅助,普通人在他的指导下也能很快上手。
从小就有个飞行梦
文科生想研制“钢铁侠”的飞行服
记者查阅发现,类似的喷气式飞行服早在1960年就已经出现,当时美国一家公司进行了“火箭带”的测试飞行,007探员在1965年的007电影《霹雳弹》中曾经用过那款腰带飞行;英国发明家理查德·布朗宁也设计出喷气发动机套装,2018年,他穿着自制飞行服在大海上围绕一艘游轮飞行的视频也曾火爆全球。
资料显示,如今在伦敦,个人喷气式飞行服在售,一套大约是44.3万美元。既然国外已经发明出穿戴式飞行器,刘东升为什么还要重新研发呢?
刘东升说,他从小就喜欢科幻,有个飞行梦,尤其在迷上漫威电影后,做梦都想拥有一件像钢铁侠那样的飞行服。理查德·布朗宁的视频,再次点燃了他的梦想,“既然英国人能发明飞行服,我们中国人也能”。他决定做出原创的、中国人有自主知识产权的飞行服。
理想是美好的,现实很骨感。刘东升大学本科专业是对外汉语,和机械制造完全搭不上边,研制难度可想而知。他告诉记者,曾经联系上理查德·布朗宁,向他求助技术问题,但对方不愿意分享技术资料。
刘东升有着很强的动手能力,主要得益于自己的两个爱好。“我从小就接触航模,还爱看国外火爆的格斗机器人节目。读高中时,就开始尝试自己制作航模,2015年开始接触格斗机器人这一领域。” 他和朋友一起设计、制造格斗机器人的时候,积累了很多经验。2017年爱奇艺在筹备真人秀《机器人争霸》时,还曾邀请他担任节目的技术总监。
说干就干,刘东升在对飞行服进行研究后,决定先从动力方面入手。2018年11月,他买了第一台发动机进行拆解研究。2019年3月底,他做出了第一台初代机。之后他又设计出穿戴式飞行器,并进行整合测试,最终在2019年11月成功研制出成品。
花了70多万
40多次试飞才离地
刘东升介绍,研发飞行服既算是理想,也算是创业,在此过程中经历过无数次失败。“整个过程就是不断尝试,不断失败,并从中吸取教训。比如说,光是发动机比对就耗费了很多时间,最终还是采用了德国进口的航模微型喷气涡轮发动机作为动力系统。在发动机数量配比上,曾经尝试过7个或8个,但实验后发现还是5个最平衡。”
发动机的高温也是不容忽视的问题,在刘东升提供的首次背部发动机测试视频中,记者看到,随着油门加大,发动机喷出一米多长的火焰,喷气口很快被烧红。刘东升告诉记者,即使改进过的发动机,所喷发的气流,温度也能达到700摄氏度,稍有不慎就可能烫伤自己。
另外,后背、双手都有发动机,三个点提供动力,如果不能平衡这三股推力,就会失去控制坠落下来。他说,自己测试时就受过伤,“去年6月的一天晚上,不小心被气流推倒在地,下巴磕破一条口子。”后来,为了安全起见,才配备了头盔、软甲、护膝等安全保护装置。
刘东升说,产品成型后,他进行了40多次试飞才得以平稳离地。至今他还记得第一次腾空而起的情景,“2019年7月,当时加了安全绳保护,点火后,飞行服套装发出一阵强烈的轰鸣声,空气中弥漫着一股浓烈的喷气机废气的味道,能量的冲击波从手中喷涌而出,身体腾空而起。”他形容说,当时感觉就像拥有了一种超能力。
不断地练习飞行操控技术,留空时间也在逐渐增加,3秒、6秒,16秒,一直到现在的3-5分钟,并且从只能悬浮到现在可以控制飞行。
刘东升告诉记者,经过多次测试,目前的飞行服已趋于成熟。这一年多来,他摔伤过一次,还摔坏了两台发动机,整个研制过程总共花费了70余万元。
下半年将飞越黄河
未来还要打造飞行体验中心
刘东升是云南红河州人,身边的朋友给他贴的标签是:爱折腾。他从小在一个普通家庭长大,父亲是老师。毕业后他当过一年中学老师,辞职后做过很多行当,开过玩具店,做过进出口贸易,种植过香蕉,还是格斗机器人的职业玩家。
刘东升说,自己对于热爱的事物总是抱有无比的热忱,有一种不服输的精神。
目前,刘东升的团队已经在申请飞行服的国家发明技术专利。不过,他也坦言,现阶段他的穿戴式飞行器仅仅是个雏形,不管从外观设计,还是软件开发上,都与理查德·布朗宁发明的产品有不少的差距。但他认为,差距只是因为缺少资金支持,技术上已没有问题。“由于前期的研发、测试,已经耗光了积蓄,如果能有投资合作,产品实现精细化升级改造不难,我们有信心把它做好。”
刘东升透露,如果得到投资,对飞行服进行改进,他预计飞行服的续航时间将达到1小时以上,续航距离能达到100公里,而且升级改造过的智能控制系统操作起来会更简便。
理论高度能达到200米,最高速度能达到130公里每小时,那岂不是可以用来通勤了?光是想想就觉得带劲。刘东升告诉记者,产品升级后,实现背包式喷气飞行服旅行也许不再是梦。“比如说膝盖不好的人,穿上飞行服就可以登山。”
不过,让人人可以飞行的愿望还太遥远。目前刘东升的想法比较务实,他希望将其用在低空真实飞行体验上。“今后我们会大量采用3D打印技术和新型材料,让飞行服更轻量更坚固,提升飞行效率和安全性。一旦量产,就可以成立飞行体验中心兼飞行体验乐园,开发用于室内和室外的相关飞行设备,实现从VR模拟飞行到真实飞行的全覆盖,从而享受科技创新带来的快乐。”
刘东升介绍,相较于传统的跳伞和滑翔伞等极限运动,这种穿戴式飞行器更易上手,对场地要求不高,仅需一片空地即可让人体验到飞行的感觉。目前,刘东升正在谋划,下半年他将穿上自己研发的飞行服飞越黄河或澜沧江,让自己的产品公开展示。
来源 | 紫牛新闻
责编 | 张德钢