环球科学

1966年就有人造出了喷气式火车,速度直逼高铁

undefined苏联的喷气式动力火车(图片来源:wikipedia)

这台机器曾远超其时代,如今却在废料场中锈迹斑斑。

来源 | ZME Science

撰文 | Tibi Puiu

翻译 | 冬鸢

在莫斯科以北的一处工厂院落里,苏联时代锈迹斑斑、破败不堪的废旧机器堆中,静静地躺着一段冷战时期的历史。这是一辆奇特的火车,它的车头高高翘起,车身的流线型设计宛如战斗机;车顶上装着两台飞机发动机,看起来就像是尚未起飞就被剪断的双翼。这辆怪异的“弗兰肯斯坦”列车是苏联制造的涡轮喷气火车——早在如今的高铁诞生数十年前,它就被设想为能够飞驰穿越大陆的超级列车。

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锈迹斑斑的“高速车厢实验室”(图片来源:TIHOMIROV.SU)

虽然这列火车从未真正走出测试阶段,但在1970年代的短暂时光里,它曾大胆挑战人类铁路速度的极限。这辆列车的官方名称是“高速车厢实验室”(Speedy Wagon Laboratory),由苏联工程师命名,是那个特殊时代的产物——大胆、创新,但终究不切实际。几十年过去了,它生锈的残骸仍伫立原地,成为了一个纪念碑,纪念着那个从未真正起航的未来梦想。


铁轨上的喷气发动机

20世纪60年代末,美苏冷战竞争达到顶峰。两国在几乎所有领域展开较量。争霸的战线不仅局限于太空和核武器,还延伸到了铁路。两国的工程师都梦想打造出一列速度能与飞机媲美的火车。最直观的解决方案就是将飞机与火车结合——直接在车厢上装上喷气式发动机,然后让它全速奔跑。

苏联的这一项目灵感来自美国的实验——M-497“黑甲虫”(M-497 Black Beetle),这是一列喷气动力列车,在1966年达到了296千米/小时的速度。

“我妻子是一位商业艺术家,她负责了这辆列车的流线型车身设计,”M-497“黑甲虫”背后的美国工程师唐·韦策尔(Don Wetzel)说,“原本的设计是把喷气发动机装在车尾,但后来我们把它改到了车头。她说把发动机放在前面,看起来美多了。”

美国M-497“黑甲虫”喷气动力列车(视频来源:GreenFrogVideos/youtube)

不甘示弱的苏联工程师则改装了一节ER22型电力列车的车厢,在其上安装了两台来自雅克-40(Yak-40)客机的AI-25涡轮喷气发动机,“高速车厢实验室”就此诞生。

为了破风而行,列车装配了流线型的车头和锥形的尾部,并强化了刹车系统以应对喷气发动机的推力。经过对15个缩比模型的风洞测试后,“高速车厢实验室”于1970年首次亮相,据称最高时速达260千米——比日本早期的新干线列车还要快。对于仍沉浸在尤里·加加林(Yuri Gagari)首次太空飞行荣光中的苏联来说,这辆列车又是一个大胆的巨作——也是一场关于技术抱负的宣言。

但速度是有代价的。

喷气发动机耗油巨大,使列车运行成本高得离谱。其稳定性也非常差:高速运行时,哪怕铁轨有一点瑕疵都可能引发灾难。在像苏联这样一向不擅长设备维护的国家,这几乎注定是一场灾难。还有噪音问题——“喷气声如雷,住在铁轨旁的居民简直无法忍受,”一份对这一事件的记载文件中这样写道。

脱轨的梦想

苏联为这列喷气火车折腾了五年,甚至还曾在公共铁路上进行测试,但它最终撞上了现实的墙。苏联的铁路系统根本无法承受此般的高速——碎石道床在喷气尾流中必须用混凝土加固才能生存。同时,苏联经济日益吃紧,政策重点也发生了转变。

到了20世纪80年代,“高速车厢实验室”被封存于圣彼得堡的一个铁路车场,任其生锈。它的美国同行 “黑甲虫”也迎来了类似的命运——尽管至今仍保持着北美最快喷气列车的纪录。

不过,苏联的这场实验并非一无所获。实验中积累的数据对后来苏联和俄罗斯的高速铁路项目产生了重要影响。2008年,火车的车头被从废铁堆中抢救出来,重新粉刷后安置在特维尔车辆制造厂外,成为一座纪念碑,铭记着那个超越时代的奇想。

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图片来源:Eskimozzz - Public Domain

如今,当高铁在亚洲和欧洲纵横交错,“高速车厢实验室”仍提醒着人们:创新有时超越了实用性。但正是这些疯狂的实验,才让未来的列车得以走出图纸,驶向现实。

而如今再去回顾几十年、甚至上百年前的科学突破,也总能找到颇多新的感受。《环球科学》每一期杂志的“经典回眸”栏目,都会回顾一下50年前、100年前和150年前的科学故事。现在看来,这些故事一些荒诞,一些又引人深思。

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示例:150年前的一则科学新闻(来源:《环球科学》5月刊)
影视作品中的角龙类、甲龙类和剑龙类往往以身披重甲的形象出现,而《中生代装甲巨兽》一文中讲到,新的化石发现表明,它们真实的样貌可能比影视作品中呈现的更威武,甚至更具杀伤力。这也暗示着,这身装甲最主要的作用可能并非防御捕食者,而是为了同物种个体之间的竞争。

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《将概念编入大脑》一文讲述了“概念细胞”的故事。20世纪60年代,科学家曾认为,特定神经元对应于特定概念的想法是天方夜谭。而到了21世纪,研究人员竟然真的在人脑中找到了概念细胞。它们能将现实世界中的人物、场景和事物,转化为一个个抽象的表征,甚至在记忆形成和提取过程中发挥了关键作用。科学家推测,海马细胞或许就像“瑞士军刀”,能针对不同情境执行编码概念、时间、位置等不同任务。
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《与不明疾病相伴40年》一文的作者是刻板运动障碍患者,他总是感觉自己被取笑,羞愧,感觉自己表里不一。在近40年中,他努力向所有人隐藏着运动障碍,并独自探索着其背后的原因。好在科学家从上世纪90年开始研究这种疾病,如今已详细揭示了其中的神经机制和遗传因素,推动了其于2022年在医学上被明确定义。相关人群得以摆脱长久的困惑,获得相关治疗。虽然这种疾病无法治愈,但对于一些人来说,确诊已足够令他们欣慰。
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原文链接:

https://www.zmescience.com/future/the-soviets-built-a-jet-powered-train-and-it-was-as-wild-as-it-sounds/

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