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法國曇花一現的飛行無軌列車

在二戰結束後的20年間,航空技術和高速公路發展迅猛,逐漸蠶食了很多鐵路運輸市場,面對來勢洶洶的強敵,鐵路部門有無勇氣去進行應戰呢?鐵路行業的專家技術人員採用何種手段與航空和高速公路競爭呢?沒有其他出路,一是繼續尋找提高火車速度的辦法,另一個是提高貨物的載重量,這就是鐵路技術發展的兩大目標:多拉和快跑。


行業間互相借鑒新技術,是一種應用廣泛的技術發展之路,面對日新月異的航空領域,有一些有識之士,就想採用拿來主義,將航空新技術用在火車提速上面,由此產生了曾經轟動一時的新型交通工具——飛行無軌列車,簡稱「飛行列車」。這種新型列車從誕生到被遺棄,存在並發展了十幾年。從1965年問世,到1977年徹底被拋棄,在這短短的11年里,飛行列車創造了很多個速度記錄。可惜的是,這類高速列車一直處於試驗狀態,沒有發展成實用的新型交通工具。

法國曇花一現的飛行無軌列車


飛行列車遠景


飛行列車在法國出現完全是被日本新幹線刺激的結果。當1964年全世界第一條高鐵在日本開通之後,一直埋頭進行技術研發的法國突然發現,自己擅長的高鐵技術領域竟然被別人捷足先登了。而此時,法國科學家兼發明家吉恩·伯廷不失適宜地提出了他的「飛行無軌列車」的構想,剛好打中了法國政府的軟肋。在法國政府的大力支持下,吉恩·伯廷帶領他的科研團隊刻苦攻關,不斷進行試驗,先後研製了四款不同的試驗模型車,創造了好幾項速度記錄,讓法國政府稍稍掙回了一點面子。

法國曇花一現的飛行無軌列車


法國科學家吉恩·伯庭


「飛行無軌列車」的問世,是吉恩·伯廷從氣墊船原理中獲得了靈感。他認為如果對火車加以改造,安裝上航空發動機,讓火車車輛像氣墊船一樣懸浮在單軌鐵路上飄行,是一個可行的辦法,火車只需要克服空氣阻力就能高速運行,一旦成功,將是劃時代的運輸革命。


伯廷在此之前也是研發氣墊船的科學家,有這個思路是水到渠成的結果。他設想的這個高速列車,與今天的磁懸浮列車差不多,但是技術要遠比磁懸浮簡單,造價也比磁懸浮低,按說是一個很有前途的技術發展方向。遺憾的是,這類看似很有前途高速列車還是半途而廢了。


【「飛行列車」的獨特之處】

法國曇花一現的飛行無軌列車



飛行列車模型


吉恩·伯廷與他的研發團隊先後研製了4台「飛行列車」的樣車,其中「飛行列車01號」只是原尺寸1/2的模型車,安裝一台260馬力飛機發動機,驅動一副三葉變距螺旋槳,產生推進動力,後來發動機又換成了法國航空動力巨頭特博梅卡公司生產的馬布爾渦輪噴氣發動機。飛行列車的懸浮升力由兩個風扇產生的壓縮氣體提供,每個風扇由一台50馬力雷諾發動機驅動。「飛行列車01號」可以搭載4名乘客和2名駕駛員,容量很小,屬於試驗性質。


「飛行列車02號」也是縮小比例的模型車,只能容納兩名駕駛員,不能搭載乘客,車上安裝有一台美國「普拉特-惠特尼」公司生產的JT12型渦輪噴氣發動機。

法國曇花一現的飛行無軌列車



飛行列車模型試驗


「飛行列車S44」屬於全尺寸的試驗車,安裝一台軸流式航空發動機作為推進動力,行駛速度可達200km/h,這輛列車原準備用於城郊長途客運服務以及旅客從城市中心區到機場的快速交通換乘,但是最終未果。

「飛行列車I80」也屬於全尺寸試驗車,採用兩台「特博梅卡」公司1610馬力特莫III E3渦輪軸發動機提供動力,帶動一台涵道式7葉變距螺旋槳,進而產生推動力。另外還有一台「特博梅卡」公司生產的特馬薩佐14渦軸發動機,用來驅動空氣壓縮機組為列車提供懸浮升力。這台列車全長25.6米,寬3.2米,高3.3米,自重11.25噸,內部設有80個乘客坐席,準備用於城際軌道運輸服務,最高速度可達每小時250km/h。「飛行列車」I80採用非常特別的剎車系統,通過改變推進螺旋槳的槳距實現負推力,這與飛機發動機上的反推力裝置原理一樣,緊急情況下,也可以使用中央軌道上的摩擦式機械剎車裝置,幫助列車快速減速。


後來,「飛行列車」被重新改進,列車的頂部安裝了美國「普拉特-惠特尼」公司生產的JT8D型渦輪風扇發動機,改進後的列車最高時速可達350km/h,被重新命名為「飛行列車I-80 HV」。1974年3月5日,「飛行列車I-80HV」創造了一項速度紀錄,平均時速達到了417km/h,瞬時最高速度達到了430.4km/h。可惜的是,再高的速度也回天乏力了。


【「飛行列車」英雄末路】

法國曇花一現的飛行無軌列車



飛行列車尾部結構


飛行列車在被法國TGV高鐵完全替代之前,確實風光了一把,但是為何卻半途夭折了呢?這裡面有多種原因,總結起來有以下四條,第一個原因,飛行列車採用航空發動機進行驅動,發動機運轉發出的噪音太大,伯廷領導的研發小組一直沒有找到有效地解決辦法。我們不難想像乘客在震耳欲聾的轟鳴聲中的乘車感受,肯定談不上舒服。


第二個原因,飛行列車採用單軌鐵路,車身外形與走行部位和普通的火車差別太大,是一種全新的運輸系統,與運營了上百年的鐵路線路不兼容,為了使用飛行列車,先必須修建配套的單軌鐵路,這就造成飛行列車的前期投入費用非常巨大,政府資金不足,無法繼續支持該項目。由於不能與既有的鐵路網銜接,也限制了飛行列車的使用範圍。

法國曇花一現的飛行無軌列車



吉恩·伯廷彙報飛行列車研發進展


第三個原因,也是最致命的原因,就是一種比飛行列車更加先進的高速列車已經在法國嶄露頭角,這就是TGV(法語「train à grande vitesse」的縮寫,意思是高速列車)。TGV最具殺傷力的優勢包括:採用電力牽引,噪音小,環保無污染;高速列車既可以運行在現有的鐵路上面,也可以運行在專用的客運專線上面,這就極大地增加了TGV的兼容性。


第四個原因,一直強力推行飛行列車的科學家吉恩·伯廷去世,這個試驗項目失去了最得力的靠山,樹倒猢猻散,項目最終被政府停止。幾家歡樂幾家愁,飛行列車黯然離場,而TGV列車將盛裝閃亮登台。


本文選自王麟、李政合著的《高鐵的前世今生》,中國鐵道出版社2016年11月出版

法國曇花一現的飛行無軌列車


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