能不能製造一種“無輪汽車”,幹脆離開地麵來行駛呢?蘇聯宇宙飛行學的創始人齊奧爾科夫斯基在他70歲的時候,寫了一本《空氣祖和特別快車》的小冊子,首先提出了這樣的理想。1935年,就有人製造了一輛“無輪汽車”,長24米,寬18米,裝了一台16馬力的發動機,能夠在水上飛行,每小時的速度達到20多公裏。幾十年來,許多國家都進行了這種“無輪汽車”的設計和試製,並且已經獲得了初步成就。
因為這種“無輪汽車”好像騰雲駕霧一樣地在地麵上飄行,一般都叫做飄車。它的原理可以用一個試驗來說明。如果用輕金屬做成一個模型,在頂部裝上一台普通的家用電風扇,把空氣吹到底層,就會在模型下麵產生一層“空氣墊”。這樣一台很小的電風扇,就能夠使這個15公斤重的模型升到起幾厘米高。
一般飄車都裝有效率很高的發動機,用來帶動一個或者幾個鼓風機,打出來的大量空氣通過車輛裏的一圈噴氣溝噴向車輛底部,在底部周圍,噴氣的方向是錯綜複雜的,這樣就能夠造成一層空氣墊,把車輛抬起來。底部的周界要越小越好,這樣,空氣逃走的機會就越少。同樣的底部麵積,矩形的比正方形周界大,正方形又比圓形的周界大,因此一般飄車都做成圓形或者接近圓形。再有,飄車離開地麵的高度可以用鼓風機的風量來控製,隻要使它不接觸地麵的障礙或者是海上的波浪就行,因為離開地麵越近,空氣逃走的可能性越小。
飄車四周還裝著不同方向的管道,當飄車需要前進、後退或者轉向的時候,隻要在駕駛室裏適當操縱著這些管道開關,使空氣向相反的方向噴出,產生反作用力,就可以推動它向需要的方向飄行。同時,由於沒有輪胎和地麵的摩擦力,操縱起來也比一般汽車要靈活得多。
飄車能夠在地麵或者在海上飄行,是一種水陸兩用的車輛。譬如,1959年7月國外試製成功的一種飄車,長9米、寬73米,載重3400公斤,裝有435馬力的發動機,離地高度38厘米,每小時速度是40~50公裏,曾經用125分鍾的時間,完成了橫渡英吉利海峽的航程。現在,一般都傾向於製造適宜在海洋上飄行的大型飄車。小型飄車可以做登陸艇,也可以在冰上、凍土地帶和沙漠上飄行,在交通不發達的國家,因為沒有公路,也可以代替一般汽車來做交通運輸工具。目前,這種飄車正在不斷地發展,看來是很有前途的。
17.電動汽車和太陽能汽車
如何解決汽車的汙染問題,是世人所關注的問題之一,盡管為減少汽車燃料消耗和排氣汙染采取了許多技術措施,但基本隻是改良性質,治標而不治本。汽車還在不斷增多,能源和環境問題日趨尖銳。采用新能源代替石油燃料的呼聲也隨之越來越高。
科學家們經過多年的研究和試驗,近年來研製出了幾種以新能源為動力的無汙染車輛,盡管技術還有待完善,但畢竟給人們帶來了希望。電動汽車和太陽能汽車便是這些處於試驗開發階段的車輛中的兩種。
電動汽車是用車載蓄電池作為動力能源的汽車。作為一種新型的綠色交通工具,它具有零排放、低噪聲、能源補充來源廣等優點。但研製電動車的根本問題,一是要研製出高效能的蓄電池,二是要配置一種快速方便的充電係統。
在社會以及各國政府的關注下,各汽車製造商都進行了電動車的開發工作。我們有理由相信,性能更優越、實用性更強的新一代電動車將成為21世紀城市重要的交通工具。
太陽能汽車從某種意義上來說,它也是一種電動車。它們之間的區別隻在於:一般的電動車所使用的蓄電池需要靠工業電網來充電,而太陽能汽車則帶有一套專用的太陽能充電係統,包括隨車電網和將太陽能轉換為電能的光電元件。這些元件統稱為“太陽能電池。”
研製這種帶專用太陽能充電係統的太陽能汽車,現在看來已不再是一件異想天開的事,隻要能研製出將太陽能轉化為電能(太陽能電池)或熱能(斯特林發動機)—的裝置就可以實現。在這種條件下,地球上一半的空間將有可能利用太陽的光能和熱能,無論是北歐地區還是極地地帶,利用太陽能汽車都是可行的,更不用說赤道附近地區了。
太陽能汽車成為國際汽車集團和整個科學界的主攻目標。日本一家公司已造出了第三輛太陽能汽車樣車,車重150公斤,外形尺寸59×16×10米,車身外裝有由2500片品狀矽片構成的太陽能電池,功率為14千瓦,該車時速可達100公裏。專家們擬在下一個型號上裝用鎳一鋅蓄電池,使車速提高到130公裏/小時,在澳大利亞舉辦的汽車賽上,由美、德聯合研製的太陽能汽車,平均時速已達110公裏,現已進入商業開發階段。
如果太陽能汽車的研製工作今後能繼續保持當前的進展勢頭,那麼我們可以斷言,21世紀的陸上交通中,太陽能汽車將大顯身手,占盡風流。
18.未來汽車上的智能玻璃
目前,英國科學家正在研製幾種用在未來汽車上的智能玻璃,看來也頗具吸引力。這些玻璃包括以下幾種:
(1)有色玻璃。這是一種能控製太陽光的智能玻璃,它能阻擋84%的太陽光,可有效地保護車內纖維和裝飾品不褪色。
(2)映像玻璃。這種智能玻璃可作車前擋風之用,實際上是未來車內的路線導航、標記和信息係統。司機可以直接從擋風玻璃上了解到所需要的一切信息,還可以在霧雨天氣裏看到一英裏外的景物。
(3)防雨、防光玻璃。這種玻璃表麵采用新技術處理,使它容易防水,並降低玻璃對光的反射率。它除用於車窗玻璃以外,主要用作車內各種儀表麵罩以防從擋風玻璃上映射進來的光反射到司機的視線。
(4)嵌入天線玻璃。這種玻璃可將無線電天線嵌入其內部,還可將蜂窩電話或電視機等各種設備嵌入到玻璃裏麵,這樣使車型更為美觀,不會因天線而破壞車的整體形象。
無疑,這些玻璃的開發和應用,將會使未來的汽車更為完美。
19.高級列車
高級列車通常采用各種先進的、舒適性和安全性能高的新型材料來製造和裝飾車體內外設施。整節列車廂顯得豪華氣派,乖坐十分舒適。例如,流線型車體外殼用鋁合金或不鏽鋼製成,地板以耐熱阻燃塑料鋪設,座椅由高級仿皮人造革、鋁合金或玻璃鋼製成,聚苯乙烯泡沫塑料及人造板製成的板梁混合結構的寬大行李架造型美觀、堅固,等等。
車廂內部布局寬敞新穎,兩側的車窗采用通長的大幅麵玻璃從外側連成一片,視野開闊,光線充足。座席車廂內有可躺式旋轉座椅,每排三個或四個座位,中間為走道。座椅的旋轉角度可以任意調節,也可以由列車乘務員用電動按紐統一操作。每個座椅都附設有一個腳靠、一個報刊架和一個折疊桌,折疊桌平時藏在座椅的靠手內,旅客用餐時可拉出使用。有的高級列車在座席中還辟有獨立的小型客室,供諸如吸煙旅客等使用,獨立客室用透明幕牆同主客室隔開。
臥鋪車廂通常采用包廂式格局,一般分成經濟包間、豪華包間、家庭包間、公務包間等幾種形式。經濟包間通常設置兩張鋪位,內部還配備有衣櫃、書架、小垃圾箱和廁所等設施;家庭包間則有四張鋪位,並比經濟包間多一間淋浴室;豪華包間通常隻一張鋪位,除了各種旅行設施外,還配備有酒吧、圖書室、電視、更衣室等高檔生活、娛樂設施。
無論四季如何變化,高級列車內部所具有的完善的空調係統和通風設備使車廂裏始終保持溫度適宜、空氣新鮮,且幹濕度符合人體需要,讓人時時感到舒適愜意。旋客上下列車可以通過高度可調的踏板暢通無阻,車門口還裝有供晚間上下車使用的照明燈,旅客上下車時照明燈會自動開啟。列車上還設有專供殘疾人、婦嬰等特殊旅客使用的服務設施,例如輪椅升降、哺乳、換尿布等各種器械。
此外,高級列車上的廁所已由目前的直排式改為集便式。這種集便式廁所糞便不外溢,廁所內清潔衛生,沒有任何異味。集便器中的糞便將在列車到達終點後通過管道設施送到地麵進行集中處理。之後用壓縮空氣或真空泵水流對廁所進行衝洗,或采用混有化學藥劑的液體進行循環衝洗。
20.雙層列車
雙層列車作為一種理想的中、長途觀光度假旅遊列車,可能會成為未來客運列車的主要車型。這種列車可以有效地利用其空間,盡可能地增加列車的乘坐定員。從實踐的效果看,雙層列車可使座席定員增加40~60%。而且,雙層列車可以提高列車的了望性和舒適性。由於其上層視野開闊,人們可以透過兩側大開麵玻璃窗盡情眺望沿途風光。同時,上層座席又遠離車底行車部位和發電裝置及其它設備的噪聲源,顯得安靜舒適。下層則設有各種用途的包間以及諸如自助餐廳、酒吧、卡拉OK等服務設施。