法国昙花一现的飞行无轨列车

摘要

​在二战结束后的20年间,航空技术和高速公路发展迅猛,逐渐蚕食了很多铁路运输市场,面对来势汹汹的强敌,铁路部门有无勇气去进行应战呢?铁路行业的专家技术人员采用何种手段与航空和高速公路竞争呢?没有其他出路,一是继续寻找提高火车速度的办法,另一个是提高货物的载重量,这就是铁路技术发展的两大目标:多拉和快跑。

题图3

​在二战结束后的20年间,航空技术和高速公路发展迅猛,逐渐蚕食了很多铁路运输市场,面对来势汹汹的强敌,铁路部门有无勇气去进行应战呢?铁路行业的专家技术人员采用何种手段与航空和高速公路竞争呢?没有其他出路,一是继续寻找提高火车速度的办法,另一个是提高货物的载重量,这就是铁路技术发展的两大目标:多拉和快跑。

行业间互相借鉴新技术,是一种应用广泛的技术发展之路,面对日新月异的航空领域,有一些有识之士,就想采用拿来主义,将航空新技术用在火车提速上面,由此产生了曾经轰动一时的新型交通工具——飞行无轨列车,简称“飞行列车”。这种新型列车从诞生到被遗弃,存在并发展了十几年。从1965年问世,到1977年彻底被抛弃,在这短短的11年里,飞行列车创造了很多个速度记录。可惜的是,这类高速列车一直处于试验状态,没有发展成实用的新型交通工具。

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(飞行列车远景)

​飞行列车在法国出现完全是被日本新干线刺激的结果。当1964年全世界第一条高铁在日本开通之后,一直埋头进行技术研发的法国突然发现,自己擅长的高铁技术领域竟然被别人捷足先登了。而此时,法国科学家兼发明家吉恩·伯廷不失适宜地提出了他的“飞行无轨列车”的构想,刚好打中了法国政府的软肋。在法国政府的大力支持下,吉恩·伯廷带领他的科研团队刻苦攻关,不断进行试验,先后研制了四款不同的试验模型车,创造了好几项速度记录,让法国政府稍稍挣回了一点面子。

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(法国科学家吉恩·伯廷)

​“飞行无轨列车”的问世,是吉恩·伯廷从气垫船原理中获得了灵感。他认为如果对火车加以改造,安装上航空发动机,让火车车辆像气垫船一样悬浮在单轨铁路上飘行,是一个可行的办法,火车只需要克服空气阻力就能高速运行,一旦成功,将是划时代的运输革命。

伯廷在此之前也是研发气垫船的科学家,有这个思路是水到渠成的结果。他设想的这个高速列车,与今天的磁悬浮列车差不多,但是技术要远比磁悬浮简单,造价也比磁悬浮低,按说是一个很有前途的技术发展方向。遗憾的是,这类看似很有前途高速列车还是半途而废了。

【“飞行列车”的独特之处】

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(飞行列车模型)

​吉恩·伯廷与他的研发团队先后研制了4台“飞行列车”的样车,其中“飞行列车01号”只是原尺寸1/2的模型车,安装一台260马力飞机发动机,驱动一副三叶变距螺旋桨,产生推进动力,后来发动机又换成了法国航空动力巨头特博梅卡公司生产的马布尔涡轮喷气发动机。飞行列车的悬浮升力由两个风扇产生的压缩气体提供,每个风扇由一台50马力雷诺发动机驱动。“飞行列车01号”可以搭载4名乘客和2名驾驶员,容量很小,属于试验性质。

“飞行列车02号”也是缩小比例的模型车,只能容纳两名驾驶员,不能搭载乘客,车上安装有一台美国“普拉特-惠特尼”公司生产的JT12型涡轮喷气发动机。

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(飞行列车模型试验)

​“飞行列车S44”属于全尺寸的试验车,安装一台轴流式航空发动机作为推进动力,行驶速度可达200km/h,这辆列车原准备用于城郊长途客运服务以及旅客从城市中心区到机场的快速交通换乘,但是最终未果。

“飞行列车I80”也属于全尺寸试验车,采用两台“特博梅卡”公司1610马力特莫III E3涡轮轴发动机提供动力,带动一台涵道式7叶变距螺旋桨,进而产生推动力。另外还有一台“特博梅卡”公司生产的特马萨佐14涡轴发动机,用来驱动空气压缩机组为列车提供悬浮升力。这台列车全长25.6米,宽3.2米,高3.3米,自重11.25吨,内部设有80个乘客坐席,准备用于城际轨道运输服务,最高速度可达每小时250km/h。“飞行列车”I80采用非常特别的刹车系统,通过改变推进螺旋桨的桨距实现负推力,这与飞机发动机上的反推力装置原理一样,紧急情况下,也可以使用中央轨道上的摩擦式机械刹车装置,帮助列车快速减速。

后来,“飞行列车”被重新改进,列车的顶部安装了美国“普拉特-惠特尼”公司生产的JT8D型涡轮风扇发动机,改进后的列车最高时速可达350km/h,被重新命名为“飞行列车I-80 HV”。1974年3月5日,“飞行列车I-80HV”创造了一项速度纪录,平均时速达到了417km/h,瞬时最高速度达到了430.4km/h。可惜的是,再高的速度也回天乏力了。

【“飞行列车”英雄末路】

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(飞行列车尾部结构)

​飞行列车在被法国TGV高铁完全替代之前,确实风光了一把,但是为何却半途夭折了呢?这里面有多种原因,总结起来有以下四条,第一个原因,飞行列车采用航空发动机进行驱动,发动机运转发出的噪音太大,伯廷领导的研发小组一直没有找到有效地解决办法。我们不难想象乘客在震耳欲聋的轰鸣声中的乘车感受,肯定谈不上舒服。

第二个原因,飞行列车采用单轨铁路,车身外形与走行部位和普通的火车差别太大,是一种全新的运输系统,与运营了上百年的铁路线路不兼容,为了使用飞行列车,先必须修建配套的单轨铁路,这就造成飞行列车的前期投入费用非常巨大,政府资金不足,无法继续支持该项目。由于不能与既有的铁路网衔接,也限制了飞行列车的使用范围。

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(吉恩·伯廷汇报飞行列车研发进展)

​第三个原因,也是最致命的原因,就是一种比飞行列车更加先进的高速列车已经在法国崭露头角,这就是TGV(法语“train à grande vitesse”的缩写,意思是高速列车)。TGV最具杀伤力的优势包括:采用电力牵引,噪音小,环保无污染;高速列车既可以运行在现有的铁路上面,也可以运行在专用的客运专线上面,这就极大地增加了TGV的兼容性。

第四个原因,一直强力推行飞行列车的科学家吉恩·伯廷去世,这个试验项目失去了最得力的靠山,树倒猢狲散,项目最终被政府停止。几家欢乐几家愁,飞行列车黯然离场,而TGV列车将盛装闪亮登台。

(本文选自王麟、李政合著的《高铁的前世今生》,中国铁道出版社2016年11月出版)

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王麟

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