4/2 创纪录的喷气式汽车
普通汽车的驱动力是借助于车轮与地面的相互作用而传递的。也就是说,发动机发出的动力通过汽车的传动系统传到车轮,车轮再向地面施加作用力,地面同时给车轮反作用,驱动汽车行驶。根据汽车行驶原理,车轮驱动力的极限是受轮胎与地面的附着力制约的,亦即车轮的驱动力不可能超过汽车的附着力而无限增大。因而可以认为,这种形式的汽车的行驶速度不可能无限地提高。显而易见,汽车速度若要进一步提高,就需要采用喷气式结构——像飞机和火箭那样;因为这种结构可以产生非常强大的推力。
1928年,德国欧宝汽车公司创始人亚当·欧宝的孙子弗里茨·欧宝(Fritz von Opel, 1899—1971)设计了一辆真正的“火箭车”。这辆车头部圆滑,车身两侧有水平翼片,尾部装有24个喷管,喷管内用火药做燃料。这辆车被命名为“拉克2型”(Rak 2)。当时有人认为,驾驶并点燃这辆装满爆炸物的车辆无疑十分危险。可是,在1928年5月23日,弗里茨以自信和大无畏精神亲自驾驶这辆汽车进行试验,依次点燃24个喷管内的火药推动汽车前进,首次试验一举成功,达到230.13km/h的高速。这个速度虽然远未达到当时英国西格雷夫或美国凯茨所创造的纪录,但这是一次喷气式汽车不平凡的试验。当然,这样的车辆不可能投产并成批出售,因而这次试验的影响就很有限,但弗里茨的无畏精神却永垂史册。
1963年8月5日,美国职业车手克雷格·布里德洛夫(Craig Breedlove,1937— )驾驶“美国精神-音速1号”(Spirit of America-Sonic 1)喷气式汽车创造了655.7093km/h的世界纪录;但并没有被认可,因为这辆汽车是三轮车而且不是依靠车轮传递驱动力。1964年11月,有关陆上速度世界纪录的规定进行了重大的修改——“创造陆上世界纪录可以用任何形式的车辆,但必须由人驾驶并且以陆地为支承面”。这项规定,认可了喷气推进的轮式车辆,但否定了气垫式或磁悬浮式车辆,同时还排除了无驾驶员在车内操作的车辆。
1965年11月15日,克雷格·布里德洛夫再次驾驶“美国精神-音速1号”,在美国波纳维利盐湖,以966.55km/h的平均速度创造了陆上速度的世界纪录。这是一辆采用铝和玻璃纤维制成的喷气式汽车,实际上就是一个带有轮子的喷气发动机,活像没有翅膀的飞机。这个速度虽然没有达到声速(约1220km/h),但比1964年唐纳·坎贝尔依靠车轮传递驱动力的“青鸟”快得多,充分显示了喷气式汽车在创纪录方面的优越性。顺便提一下,唐纳·坎贝尔1964年创造的纪录仅仅一年就被打破了,从此以后,他就转向水上世界的角逐。1967年,像先辈西格雷夫一样,唐纳·坎贝尔在快艇驾驶中丧生。
1970年10月23日,曾受过宇航员训练的美国人加里·加伯里奇(Gary Gabelich,1940—1984),驾驶“蓝焰”(Blue Flame)喷气式汽车,以1014.496km/h的速度打破了布里德洛夫的纪录。这辆长达11.65m的汽车的垂直尾翼离地高度为2.48m,其形状酷似火箭,并且确实采用了宇航用的火箭发动机,以液化天然气和过氧化氢为燃料。该汽车具有4个车轮,但前面两个车轮靠得很近,看起来像三轮汽车。当时,加伯里奇精神抖擞,穿一件鲜黄色T恤衫,头戴黑帽,更有趣的是在胸前挂了28串珠子和圣克里斯托弗勋章。当汽车飞驰时,发动机的响声震耳欲聋,行驶结束后要采用几把降落伞减速。
1979年12月17日7时45分,美国火箭专家威廉·费德雷克(William Fredrick)研制的火箭汽车——“布特魏泽尔号”(Budweiser),由好莱坞惊险特技演员斯坦·巴特雷(Stan Barrett,1943— )驾驶,在加利福尼亚爱德华兹空军基地的直线跑道上疾驶,取得了一项历史性的突破:由卫星测得的车速为1190.377km/h,超过了当时测得的声速(1177.6727km/h)。该车全长12m,重2361kg,固体燃料在高温水蒸气作用下汽化、燃烧,并与液体燃料气体混合燃烧喷出,达到108900N的推力,输出功率35280kW;为了加速,还设置了空对空“响尾蛇”导弹火箭,该固体燃料火箭的推力是27240N,约为8820kW(12000马力)。“布特魏泽尔”号火箭汽车突破了声速,为此,研制者费德雷克得到250万美元的奖金,驾驶员巴特雷从中得到50万美元的试车报酬。
A 弗里茨·欧宝设计了一辆真正的“火箭车”——“拉克2型”(1928年)
B 克雷格·布里德洛夫与“美国精神-音速1号”(1965年)
但是,巴特雷的纪录未被承认,因为测量不是由正式工作人员进行的,而是雷达计时计检测的;对于陆地行驶的纪录,必须在60分钟时间间隔内通过两个方向上行驶,并在被测量的范围内取往返速度的平均值,而当时只行驶了一个方向。
1983年10月4日,英国的理查德·诺布尔(Richard Noble,1946— )驾驶的“推力2号”(Thrust 2)火箭车,在美国的黑石沙漠,以1019.44km/h的速度打破了世界陆地速度纪录。该车使用了一台英国罗尔斯-罗伊斯公司研制的 Avon302涡轮喷气式发动机,最大推力可达5749kg(12690磅),英国的“闪电”战斗机使用的就是同型号的发动机。该车现在被收藏在英国考文垂交通博物馆内,供公众参观。
1996年5月1日,一辆为打破地面速度纪录的汽车展示在世人面前。这辆名为“动力SSC”(Thrust SSC)的汽车,即“超声速汽车”(Super Sonic Car)之意,是英国的一个赛车发动机制造公司花了两年时间研制成功的,设计者同样是英国人理查德·诺布尔等。车上装有两台与英国皇家空军“幻影式”战斗机相同的罗尔斯-罗伊斯喷气发动机。这两台总价300万英镑的发动机,总功率高达79000kW,可在4秒内使汽车达到160km/h的速度,16秒内达到965.4km/h,然后以1192.43km/h的速度突破声速。这辆重约7500kg、长16.46m的超声速汽车,由英国皇家空军“旋风式”战斗机飞行员安德鲁·格林(Andy Green,1962— )驾驶,在美国内华达州的黑石沙漠中进行创纪录的实验行驶。
A 加伯里奇与“蓝焰”喷气式汽车(1970年)
B 火箭汽车——“布特魏泽尔号”(1979年)
C 打破了世界陆地速度纪录的“推力2号”(1983年)
这辆冲击声速的汽车,在黑石沙漠一段24.2km长的平坦区域行驶,大约需要8.1km的加速段,然后在大约5秒的时间里通过赛段中间的1英里(1.609km)测量路程,之后驾驶员关闭发动机,并施放降落伞使汽车的速度在8.1km的距离内减慢下来,当其速度减小到483km/h时启用刹车装置。
A “推力2号”的驾驶者、“动力SSC”的设计者理查德·诺布尔
B 创最高纪录的“动力SSC”(1997年)
C “动力SSC”的驾驶者安德鲁·格林(1997年)
D “动力SSC”在测试行驶中(1997年)
E “动力SSC”创纪录成功后团队成员合影(1997年)
A “寻血猎犬”已经设计完毕,等待“起飞”
果然,“动力SSC”创造了新的世界陆地速度纪录——1227.985km/h,这是1997年10月15日创造的,超过了声速(当时环境下的声速约为1206km/h)。1997年11月11日,国际汽联正式批准了这一新的汽车陆地纪录。
应当承认,喷气式汽车的速度还可以更高些。从航空理论可知,超声速行驶时突破声障需要额外的强大推力,研制这样的汽车所需要的巨额资金,以及汽车试验和投入保险的费用,实在令人望而生畏。
地球人对速度的追求永远不曾停止过。现世界陆地速度纪录保持者“动力SSC”的团队创始人理查德·诺布尔目前正在着手进行新的世界陆地速度的挑战,其团队设计的“寻血猎犬”(Bloodhound SSC)已经设计完毕。2015年在英国伦敦金丝雀码头展出了“寻血猎犬”,它装备了一台“台风”战斗机的发动机、一台火箭发动机以及一台捷豹V8发动机,目标速度是超过1609km/h(1000英里/小时)。也许,他们一旦找到足够长的测试场地,新的世界陆地速度就将诞生。
未来最高陆地车速纪录会是多少呢?