古斯特的逆襲:eVTOL無人機重現「渠道翼」設計
HopFlyt Cyclone無人機採用串聯式渠道翼(Channel Wing)設計,結合傾斜翼機構,在懸停與過渡飛行階段可降低約10%燃油消耗。此設計源自1940年代發明家Willard Ray Custer的理念,透過將機翼彎曲成半圓形包覆螺旋槳,最大化低壓區面積以產生更多升力,有望解決VTOL飛行器長久以來的垂直轉水平飛行難題。

文章重點
- HopFlyt Cyclone 無人機採用前後串聯雙渠道翼設計,翼面數量為 Custer 傳統設計的兩倍。
- 渠道翼概念由 Willard Ray Custer 於1940年代發明,以半圓形機翼包覆螺旋槳來最大化升力。
- HopFlyt 宣稱 Cyclone 在懸停與過渡飛行階段可降低約 10% 燃油消耗。
- Cyclone 結合傾斜翼(Tilt-Wing)機構,利用渠道翼額外升力改善 VTOL 垂直轉水平過渡性能。
- 原型機實飛影片已公開,標誌著沉寂逾半世紀的渠道翼技術在 eVTOL 領域的復甦嘗試。
古斯特的逆襲:eVTOL無人機重現「渠道翼」設計
要認識 Willard Ray Custer 和他的「渠道翼」(Channel Wing)概念,你得是個相當資深的航空迷——但如果你正好是,那麼看到 HopFlyt Cyclone 無人機那對串聯半圓形翼面,肯定會雀躍不已。如果你對航空史沒那麼熟悉,也請繼續閱讀,因為這個從未真正「飛」上主流的概念,其實相當精妙。
Custer 的「渠道翼」理論
Custer 的核心想法其實非常簡單,源自一次參考框架的轉換——他意識到,真正影響升力的是翼面上的相對氣流,而非整架飛機的空速。這個原理其實驅動了從 DHC-7 渦輪螺旋槳客機到 An-72 貨機等眾多「吹翼式短距起降(STOL)」計畫:引擎氣流吹過機翼,藉此產生升力。
Custer 更進一步的地方在於:他沒有把氣流吹過平直機翼,而是將機翼以半圓形曲面包覆在螺旋槳下方,藉此最大化低壓區面積,進而產生更多升力——這就是以他名字命名的「渠道翼」。
理論上,搭載渠道翼且引擎功率夠強的飛行器,光靠吹翼升力就能垂直起飛;然而 Custer 的原型機從未達到這一點,只展現出極佳的短場起降能力。
HopFlyt Cyclone:雙倍渠道翼加傾斜翼機構
HopFlyt Cyclone 無人機在此基礎上更進一步:
- 串聯式雙渠道翼:採用前後串聯佈局,擁有兩倍於 Custer 傳統設計的渠道翼面積。
- 傾斜翼(Tilt-Wing)機構:在傾斜翼模式下,渠道翼帶來的額外低速升力,讓垂直飛行轉換為水平飛行的過渡過程更加順暢。
- 降低10%能耗:HopFlyt 宣稱,在懸停與過渡飛行階段,渠道翼帶來的額外升力可減少約 10% 的燃油消耗。
垂直到水平飛行的過渡,向來是所有 VTOL 計畫最頭痛的難關,因此這項改進絕非小事。
歷史回顧與技術脈絡
吹翼技術的應用範疇其實相當廣泛,過去也曾有研究嘗試讓氣流穿過中空機翼,同時提供推力與升力。不過就開發門檻而言,多旋翼四軸飛行器(Quadcopter)至今仍是最容易入門的 eVTOL 方案。
HopFlyt Cyclone 的原型機實飛影片已公開,有興趣的讀者可觀看其演示。渠道翼這個沉寂逾半世紀的設計,或許正藉由電動飛行的浪潮,迎來屬於自己的第二春。
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本文由 LAETimes 編輯部審核發佈 ·


