作者 ｜ Janson
编辑 ｜ 志豪
特斯拉新车为啥能够原地起飞？背后有三大核心技术。
一辆汽车沿着近乎垂直的坡道向上行驶，倒挂着冲出轨道，在空中翻转，随后喷出气体、调整姿态，最终平稳落回地面。
▲全新特斯拉Roadster在空中翻转
除了倒挂、空中翻转，Roadster还利用推进器，从特斯拉Cybertruck、Cybercab、Semi等车型上方跃过。
▲全新特斯拉Roadster飞跃特斯拉车队
这一系列令人难以置信的动作，引发了现场观众的阵阵欢呼。
这就是特斯拉正式发布新一代Roadster时一场相当惊人的技术演示。
而这场技术展示，马斯克也没有100%的把握，在演示成功后的欢呼声中，马斯克也笑着说了一句：“成功了！”
马斯克同时宣布，新一代Roadster计划于2028年量产，Thrust版本通过车尾推进器辅助加速，官方宣称0-60mph（约96.6km/h）加速不到1秒，Rocket版本则能够完成更加复杂的空中动作。
Roadster究竟如何利用推进器实现极限加速、空中翻转和稳定落地？SpaceX的火箭回收技术在其中发挥了什么作用，这套系统距离量产还有哪些技术难题？
为弄清这些问题，车东西翻阅了128页SpaceX技术材料及多项特斯拉技术专利，从猎鹰9号火箭回收到星舰翻转着陆，通过三大技术细节深入拆解Roadster背后的技术原理与工程挑战。
一、火箭回收技术装上汽车 马斯克做了一次大胆尝试Roadster这次最惊人的动作之一，就是车身在空中完成翻转后，还能调整姿态平稳落地。而这也是马斯克在新一代Roadster上使用的三大黑科技之首——起飞能力。
▲特斯拉Roadster展示空中运动能力
尽管发布会现场马斯克显得云淡风轻，但是围观的人却已经兴奋到坐不住了。让汽车腾空，这可能是人类一直在想，但是一直没有实现的操作。特斯拉是如何搞定这一切的呢？
这跟马斯克的全面布局分不开，除了特斯拉，马斯克旗下还有一家名为SpaceX的公司，这一公司专攻火箭发射。该公司此前搞出来的火箭回收功能，从观感上和特斯拉Roadster的功能展示非常相似。
根据SpaceX于2025年5月发布的《Falcon用户指南》，猎鹰9号第一级火箭在回收阶段，就配备了用于姿态控制的氮气推进器。
简单来说，火箭关闭主发动机后，可以通过向不同方向喷射高压氮气，让箭体转向或保持稳定。
而在完整的回收过程中，栅格舵还能利用气流控制飞行轨迹，梅林发动机（猎鹰9号火箭的主要动力来源）则在最后阶段重新点火，实现减速着陆。
▲SpaceX披露的火箭参数
到了2021年，SpaceX又通过星舰SN15试飞，展示了更加复杂的空中姿态控制能力。
在此后SpaceX官方公布的星舰试飞视频中，星舰以接近水平的姿态下降，随后重新点燃猛禽发动机，在空中迅速翻转，最终恢复竖直姿态并完成着陆。
▲星舰的翻转着陆
这一过程与Roadster此次展示的空中翻转具有相似的控制需求。
虽然星舰主要使用猛禽火箭发动机和气动翼面，Roadster采用冷气体推进器，但两者都需要精确调节推力，控制运动方向及空中姿态。
其中，冷气体推进器采用全电动执行机构，可以快速微调推力，帮助车辆在空中保持稳定。
早在2018年，马斯克就提出为Roadster安装SpaceX推进器的设想。如今，这套酝酿8年的方案终于完成公开演示。
不过，车毕竟不是火箭，对于一辆汽车来说，离地机动意味着整车控制方式发生了根本变化。车轮离开地面后，方向盘和轮胎便无法像平时一样控制车辆，必须依靠其他装置完成转向、减速和姿态调整。
特斯拉此次也披露，Roadster专门开发了适用于汽车的新硬件和控制技术。
▲星舰回收与Roadster离地
Roadster采用的方案，就是在车身不同位置安装冷气体推进器，通过调整喷气产生的推力，实现空中运动和姿态控制。
例如，车辆左右两侧同时向下喷气，可以产生向上的推力。如果两侧推力不同，还能够产生使车身旋转的力矩。
而要让车辆完成翻转后准确停下来，控制系统还需要及时调整推力，抑制车身已有的旋转运动。
不过，从网传的测试视频中可以看出，Roadster的研发工作也并非一帆风顺，也继承了SpaceX在“爆炸中迭代”的传统。
▲全新特斯拉Roadster测试视频
另一方面，这套推进器除了帮助车辆离地，还能直接提高汽车的加速性能。
传统电动车依靠轮胎与地面的摩擦力传递动力，即使电机功率不断增加，轮胎能够传递的驱动力仍然存在上限。
Roadster则通过车尾推进器向后喷射高压气体，利用反作用力直接推动车身，相当于在电机驱动之外，又增加了一套独立的推进系统。
特斯拉宣称，这套推进系统产生的力，可以达到轮胎所能传递驱动力的4-5倍。这也是Thrust版本挑战1秒内完成0-60mph加速的重要技术基础。
二、600升高压储气系统塞进车里 特斯拉把空间用到极致要让Roadster的推进器瞬间爆发出如此强大的推力，还需要在极短时间内供应大量高压气体，这就涉及到第二个黑科技了。
特斯拉汽车工程副总裁Lars Moravy说，新一代Roadster配备了10个推进器，以及总容积约600升的压缩空气储气系统。
但Roadster是一辆低矮的双门跑车，车内空间本就有限，如何装下供10个推进器使用的储气系统，就成了一个难题。
特斯拉给出的方案相当激进：利用复合材料缠绕压力容器（COPV）储存高压气体，几乎把Roadster车内所有能够利用的空间都塞进储气罐。
有媒体在现场观察发现，Thrust版本在两个座椅后方安装了一只大型球形储气罐，通过管路向车尾4个喷嘴供气。Rocket版本则进一步增加储气装置和6个推进喷嘴。
其中，新增的4个喷嘴主要用于提供向上的推力，另外两个辅助控制车辆在空中的运动方向。
▲Roadster的储气与推进系统
推进器数量增加，也对控制系统提出了更高要求。
Lars Moravy在现场介绍，Roadster需要尽可能保证不同喷嘴之间的供气路径长度一致。
这是因为，高压气体从储气容器进入不同喷嘴，需要经过相应的管路和阀门。
如果左右两侧推进器的供气响应存在差异，可能导致车辆受力不均，产生额外的偏转。
对于一辆正在空中运动的汽车，这种差异可能直接影响姿态稳定。
因此，高压管路设计、阀门响应速度，以及多个喷嘴之间的推力协调，都是Roadster需要解决的工程问题。
为了兼顾高压气体输送和轻量化，特斯拉还采用了多种高性能材料。
据MotorTrend介绍，Roadster部分长距离输气管路和推进喷嘴采用钛材料，部分分流管路则使用Inconel镍基高性能合金。
前者具有较高的比强度，后者具有良好的机械强度和耐温性能。
在整车层面，特斯拉还使用了镁、钛和碳纤维等轻质高强材料，以尽可能控制重量。
气瓶越大，能够储存的气体通常越多，推进器的工作时间也可能越长，但随之增加的气瓶、气体、管路和阀门重量，又会提高整车加速和离地所需要的推力。
尤其在空中运动时，推进器既需要克服车身重力，还要预留足够的推力调整姿态、减小下降速度。
因此，如何用更轻的结构储存更多高压气体，直接决定了Roadster的性能上限。
而这也恰好是SpaceX长期研究的问题。NASA此前针对COPV（复合材料缠绕压力容器）的技术研究指出，容器内衬、复合材料缠绕层及连接区域存在复杂的应力关系，材料的承载状态还会随压力、温度和使用时间发生变化。
▲COPV高压储气容器
对于Roadster而言，高压容器还需要适应汽车长期振动、反复充放气以及碰撞等使用环境。
这也意味着，即使航天储气技术已经相对成熟，将其应用于汽车仍然需要重新进行系统设计和安全验证。
三、车辆像壁虎一样开上墙 特斯拉还搞了一项新专利除了空中翻转，Roadster在发布会上还展示了另一个惊人的动作：整辆车倒挂在轨道顶部，车轮朝上，却没有掉下来。
这就是特斯拉在新一代Roadster上的第三大黑科技——主动吸附系统。
▲Roadster可以倒挂行驶
实现这一动作的关键，是特斯拉开发的主动吸附系统。
简单来说，车辆通过电动风扇不断抽出车底空气，再配合密封结构降低车底气压，利用气压差将车身牢牢吸附在轨道上。
这套系统还有一个重要特点，即使车辆静止或低速行驶，也能够主动产生下压力，提高轮胎抓地力。
▲特斯拉主动下压力系统示意图
特斯拉此前申请的US12377920B1专利，就详细介绍了电动风扇、可伸缩裙板及车底负压区域的控制方案。
▲特斯拉风扇专利示意图
Roadster已经能够在发布会上飞跃车队，但如果消费者买到这辆车，究竟能不能像演示中一样使用推进器？
特斯拉目前规划了Performance、Thrust和Rocket三个版本。其中，具备空中运动能力的Rocket版本只有一个座位，采用邀请制，而且尚未获准在公共道路上使用。
▲新一代Roadster的三个版本
即使暂时不考虑上路限制，要让用户像正常使用汽车一样，反复体验这些特殊功能，特斯拉还有一个问题需要解决。
那么就是——推进器每次工作都会消耗高压气体，想要反复使用，就必须重新充气。
对于这套推进系统来说，最大的实际问题之一就是如何反复使用，Roadster采用压缩气体产生推力，每次喷射都会消耗储存的气体。
发布会上，Lars Moravy透露，新车储气系统可以重新充气。马斯克此前也提出过利用动力电池驱动空气压缩机，向高压容器补气的方案。
按照这一思路，车辆通过电能压缩空气，将能量储存在高压气体中，再通过推进器瞬间释放。
但气体压缩需要时间和电能，如果用户连续进行极限加速，储气系统的压力就会逐渐降低，推进器的输出能力也可能受到影响。
而要让汽车反复完成空中动作，控制系统还必须始终为姿态调整和落地减速保留足够的推力。
这意味着，Roadster除了管理动力电池电量，还需要对储气压力、可用气量和推进器状态进行管理。
目前，特斯拉尚未公布推进系统的完整工作压力、连续使用次数及补气时间等关键参数。
未来要真正实现量产，特斯拉还需要解决高压系统的长期可靠性、推进器反复使用，以及不同路况下的安全控制等问题。
目前，马斯克已经为Roadster在跳票9年之后提出了2028年量产的目标，它也从一辆追求加速和续航纪录的纯电超跑，变成了更加激进的极限性能产品。
结语：马斯克想要重新定义汽车？从猎鹰9号的冷气体姿态控制，到星舰的空中翻转着陆，SpaceX过去十多年积累的航天技术，为Roadster提供了重要的研发基础。
特斯拉则将这些技术与电动汽车的控制系统、轻量化结构和空气动力学相结合，尝试进一步突破汽车的性能极限。
此次发布会已经展示了Roadster利用推进器完成复杂空中动作的能力。
但从一次技术演示，到能够稳定、反复使用的量产产品，仍然需要解决大量工程问题。
马斯克已经让火箭技术进入了汽车，接下来就看特斯拉能否真正把它带上公路。
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