現(xiàn)在，航空航天領(lǐng)域許多“高高在上”的革新技術(shù)已化身“落入凡間的精靈”，飛進(jìn)我們的汽車中，最典型的例子是汽車剎車防抱死系統(tǒng)（ABS）和全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)（GPS）。另外，因?yàn)楹教旌娇疹I(lǐng)域技術(shù)的不斷進(jìn)步，與航空航天領(lǐng)域內(nèi)能源生產(chǎn)、導(dǎo)航和安全方面相關(guān)的其他幾項(xiàng)方興未艾的技術(shù)也即將應(yīng)用于汽車中。

　　美國趣味科學(xué)網(wǎng)站近日對(duì)應(yīng)用于汽車中的太空技術(shù)進(jìn)行了盤點(diǎn)。

　　熱電發(fā)電機(jī)

　　顧名思義，熱電發(fā)電機(jī)能將熱能轉(zhuǎn)化為電。自從上世紀(jì)60年代開始，這項(xiàng)技術(shù)就已經(jīng)為太空探索提供了源源不斷的動(dòng)力，不過，“喂飽”熱電發(fā)電機(jī)的熱能并不來自于化石燃料的燃燒而來自于放射性元素的衰變。

　　據(jù)英國媒體報(bào)道，早在2009年，德國寶馬汽車公司就希望借助美國航空航天局（NASA）的技術(shù)，改進(jìn)其車輛的燃料利用率，并減少溫室氣體排放。寶馬負(fù)責(zé)車輛集成的主管漢斯·里森博格表示，寶馬在加州帕洛阿爾托高科技實(shí)驗(yàn)室的工程師正試圖在其汽車上采用NASA用來驅(qū)動(dòng)太空探測(cè)器的熱電系統(tǒng)。

　　NASA探測(cè)器利用“放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機(jī)”(RTG)將钚自然衰變產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)為電。寶馬希望利用該技術(shù)，將引擎燃燒過程中釋放出的熱能回收。

　　汽車要對(duì)這些熱能進(jìn)行回收再利用，需要用無危險(xiǎn)的材料替代钚，這種材料必須能導(dǎo)電且能抗熱，這絕非易事，因?yàn)榇蠖鄶?shù)金屬在導(dǎo)電后會(huì)變熱。寶馬鎖定了一種名為碲化鉍的半導(dǎo)體材料，用來連接汽車的引擎冷卻系統(tǒng)與尾氣管線，促成熱電循環(huán)。

　　里森博格稱，像530i型號(hào)這樣的全尺寸寶馬車，如果裝上熱電發(fā)電機(jī)，油耗就可減少13%，換句話說，100公里可以節(jié)省1升汽油。

　　美國通用公司等汽車制造商也不甘落后，也正在考慮重新回收并利用汽車廢棄的熱能，他們的解決方案是將熱電發(fā)電機(jī)作為汽車排氣系統(tǒng)的一部分，希望借此將汽車消耗的所有能量削減5%到10%。

　　有些公司已經(jīng)研發(fā)出了捕熱設(shè)備的模型，并對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試，這些設(shè)備可能在今后10年內(nèi)“遍地開花”。

　　燃料電池——從氣體而不是汽油中獲取清潔能源

　　另一個(gè)可能很快在汽車領(lǐng)域找到用武之地的太空技術(shù)是為阿波羅宇宙飛船的分離艙提供動(dòng)力的氫燃料電池，氫燃料電池讓氫氣和氧氣混合在一起產(chǎn)生有用的電、熱能和水。

　　依靠氫氣和空氣中氧氣運(yùn)行的燃料電池來驅(qū)動(dòng)，汽車排放出來的將只有水蒸氣。然而，氫燃料電池在研制成本和耐久性方面依然面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，更別說加氫站少得可憐。

　　不過，在公共汽車上使用燃料電池比較靠譜。2010年1月份，美國聯(lián)合技術(shù)動(dòng)力公司宣布，該公司研發(fā)出的新一代混合動(dòng)力公交車專用型發(fā)電機(jī)已在真實(shí)環(huán)境中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)超過5000小時(shí)，并且在這一過程中沒有更換蓄電池組。目前，裝有這種蓄電池的公交車已在美國加州的奧克蘭運(yùn)行。

　　聯(lián)合技術(shù)動(dòng)力公司是阿波羅11號(hào)宇宙飛船所用燃料電池的唯一供貨商。該公司運(yùn)輸副總裁肯·斯圖爾特表示，蓄電池的耐久性很重要。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，這是限制燃料電池車輛在全球范圍內(nèi)商業(yè)化的主要障礙，聯(lián)合技術(shù)動(dòng)力公司已經(jīng)大幅度提高了燃料電池的耐久性。今年年底會(huì)有12輛裝有燃料電池的公交車行駛在加州的大街小巷。

　　該公司表示，燃料電池公交車能顯著降低溫室氣體排放量。如果氫來自天然氣，可以少排放34%；如果氫來自太陽能和風(fēng)能，就能減少排放43%。聯(lián)合技術(shù)動(dòng)力公司從1998年就開始為運(yùn)輸車提供燃料電池，其燃料電池產(chǎn)品遍及美國、西班牙、意大利、比利時(shí)等國。

　　該公司受到聯(lián)邦資金資助的新一代質(zhì)子交換膜（PEM）燃料電池也已經(jīng)累計(jì)為公交車提供了超過35萬英里的商業(yè)服務(wù)。該公司運(yùn)輸部門經(jīng)理丹納·卡琳斯基表示：“燃料電池汽車研制領(lǐng)域面臨的只是時(shí)間和投入等可以解決的問題。隨著成本的降低和技術(shù)的改進(jìn)，配備了PEM技術(shù)的客車也將在10年內(nèi)‘飛入尋常百姓家’”。

　　更可靠的鋰離子電池

　　另外一個(gè)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的技術(shù)——鋰離子電池也從航空航天技術(shù)中獲益良多。

　　鋰離子電池的出現(xiàn)使純電動(dòng)汽車（EVs）比如日產(chǎn)公司的LEAF（聆風(fēng)）成為可能。2009年，日產(chǎn)汽車公司首次公開展示了全球第一款經(jīng)濟(jì)型零排放汽車LEAF。LEAF是一款中等大小的5座掀背兩廂純電動(dòng)汽車，配備了先進(jìn)的由鋰離子電池驅(qū)動(dòng)的車輛底盤，其巡航里程達(dá)到160公里以上，可以充分滿足消費(fèi)者在實(shí)際生活中的駕駛需求。

　　然而，美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室能源存儲(chǔ)小組組長(zhǎng)艾哈邁德·裴沙連表示：“所有鋰離子電池存在的一個(gè)問題是，電池內(nèi)部的缺陷可能導(dǎo)致電池內(nèi)發(fā)生短路”。

　　裴沙連和NASA的同事正在攜手研制一種更可靠地鋰離子電池，為在太空行走的宇航員提供電力，EVs可能也因此受益，獲得更加安全的鋰離子電池。

　　裴沙連表示，電池失效的幾率微乎其微，EVs中還沒有出現(xiàn)類似的情況，但目前上路的純電動(dòng)汽車非常少，隨著路上奔跑的純電動(dòng)汽車越來越多，電池出現(xiàn)事故的例子未來可能會(huì)更多。

　　讓你安全無恙地到達(dá)

　　其他意義非凡的應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的航空航天技術(shù)集中在導(dǎo)航和乘員安全領(lǐng)域。

　　所謂的電子線控系統(tǒng)已大大地取代了汽車和駕駛員直接的機(jī)械連接。油門控制改成電子線控之后，當(dāng)駕駛員踩下油門踏板時(shí)，他就傳送了一個(gè)油門踩踏深淺與快慢的訊號(hào)，引擎監(jiān)理系統(tǒng)會(huì)接收和解讀這個(gè)訊號(hào)，然后再發(fā)出控制指令要求節(jié)流閥依指令快速或緩和開啟它應(yīng)當(dāng)張開的角度。電子線控的好處，除了精準(zhǔn)與快速之外，還有不會(huì)有機(jī)械磨耗的問題。除此之外，有了電子線控之后，汽車上許多現(xiàn)有的配備皆可簡(jiǎn)化，重量可以減輕，對(duì)汽車設(shè)計(jì)和油耗都會(huì)有正面的功效。

　　自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）和預(yù)碰撞安全系統(tǒng)以及車道分離警告系統(tǒng)也源于宇宙飛船（或飛機(jī)）中飛行員借用電腦控制飛行的技術(shù)。早在上世紀(jì)50年代，工程師們就開始使用計(jì)算機(jī)來控制宇航員的飛行，現(xiàn)在，這些技術(shù)也廣泛地應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。

　　ACC是一種智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)，它是在早已存在的巡航控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。在車輛行駛過程中，安裝在車輛前部的車距傳感器（雷達(dá)）持續(xù)掃描車輛前方道路，同時(shí)輪速傳感器采集車速信號(hào)。當(dāng)與前車之間的距離過小時(shí)，ACC控制單元可以通過與制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作，使車輪適當(dāng)制動(dòng)，并使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率下降，以使車輛與前方車輛始終保持安全距離。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)在控制車輛制動(dòng)時(shí)，通常會(huì)將制動(dòng)減速度限制在不影響舒適的程度，當(dāng)需要更大的減速時(shí)，ACC控制單元會(huì)發(fā)出聲光信號(hào)通知駕駛員主動(dòng)采取制動(dòng)操作。當(dāng)與前車之間的距離增加到安全距離時(shí)，ACC控制單元控制車輛按照設(shè)定的車速行駛。

　　在現(xiàn)代汽車上，還有很多其他避免碰撞的系統(tǒng)，比如車道分離警告系統(tǒng)和盲區(qū)傳感器等。這些技術(shù)預(yù)示著一個(gè)更加安全和精準(zhǔn)的駕駛時(shí)代的到來，在這個(gè)時(shí)代，駕駛員可有可無。

　　自動(dòng)駕駛汽車

　　從總體上來說，隨著技術(shù)的進(jìn)步，駕駛汽車變得日益簡(jiǎn)單方便。但是，無人駕駛汽車的出現(xiàn)可能還需要若干年，屆時(shí)，我們只需向汽車發(fā)布命令，然后就可以安然地坐在駕駛座上享受旅程的樂趣了。

　　不過，就這一點(diǎn)而言，美國聯(lián)邦航空管理局監(jiān)管規(guī)定，在接近或在地面上，飛機(jī)不能只依靠自動(dòng)駕駛儀來飛行。美國汽車研究理事會(huì)信息系統(tǒng)物理行動(dòng)小組的研究人員、福特汽車公司嵌入式系統(tǒng)方面的技術(shù)專家比爾·米蘭表示：“我們?cè)?jīng)見過飛機(jī)自動(dòng)在機(jī)場(chǎng)航行的畫面嗎？”

　　我們現(xiàn)在正在協(xié)調(diào)道路障礙和駕駛方便之間的關(guān)系，盡管當(dāng)我們做出決定時(shí)，我們從計(jì)算和傳感器上獲得的信息非常驚人，但米蘭表示：“在路上，沒有許多時(shí)間來讓汽車做出反應(yīng)，因此，駕駛員的作用非同小可。”

　　然而，無人駕駛汽車是科學(xué)家研究的重要目標(biāo)，谷歌公司是這方面的先驅(qū)，去年10月份，谷歌在其官方博客中宣布，該公司正在研發(fā)一種全新的無人駕駛汽車，可防止交通事故并減少碳排放。據(jù)稱，谷歌共制造了7輛“無人駕駛汽車”前往加利福尼亞州各地的公路上進(jìn)行實(shí)測(cè)。不過，谷歌表示，有意購買“無人駕駛汽車”的人恐怕還要等上至少8年時(shí)間?，F(xiàn)在，該公司已經(jīng)研發(fā)出了幾個(gè)有人監(jiān)護(hù)的實(shí)驗(yàn)性無人駕駛汽車。

　　當(dāng)然，某一天，更接近自動(dòng)駕駛儀模式的汽車將利用全球定位系統(tǒng)（GPS）這個(gè)導(dǎo)航。這套內(nèi)置于汽車的導(dǎo)航控制臺(tái)現(xiàn)在非常流行，主要用于汽車與汽車之間的通信和協(xié)調(diào)系統(tǒng)，確保汽車的行駛更加安全快捷。不過現(xiàn)在，GPS系統(tǒng)的精確度并不足以讓汽車自動(dòng)運(yùn)行，但隨著越來越多來自于航空航天領(lǐng)域和諸如自動(dòng)駕駛儀等技術(shù)的問世，未來，我們能讓自己的雙手離開方向盤，讓我們的眼睛更好地欣賞沿途的風(fēng)景。

　　英國消費(fèi)電子想象技術(shù)公司副總裁托尼·金·史密斯表示，GPS這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)將“讓汽車能始終如一地精準(zhǔn)工作”，這意味著人們?cè)诟倪M(jìn)汽車的技術(shù)和安全性方面還能做得更多。（劉霞）