【康沃真空網(wǎng)】除自行車外,所有交通工具都比其所承載的負(fù)載要重。若非如此,所使用的能源將得到更有效的利用。由真空泵驅(qū)動的大氣鐵路正是如此。
如今,一輛汽車,即使是小型汽車,其重量都遠(yuǎn)不止一噸。哪怕就載兩個人,僅車輛運(yùn)行仍需近 90% 的能量。在此例中,乘客所需能量僅 10% 多一點。即使是滿載情況下,有效載荷和車輛重量之比也很少超過 1:4。我們發(fā)現(xiàn),飛機(jī)同樣有此不利,而鐵路的情況則更糟。
省掉車載驅(qū)動裝置
在傳統(tǒng)汽車中,驅(qū)動裝置絕對是最重的部件之一。自行車之所以效率高,是因為其乘客就是駕駛員。但是,發(fā)動機(jī)真的需要如影隨行嗎?實際上,更好的做法是,在路線的某個位置安裝發(fā)動機(jī),然后將其動力遠(yuǎn)程傳輸至車輛。這是上上個世紀(jì)工程師們的想法。19 世紀(jì) 40 年代,愛爾蘭和英格蘭修建了第一條大氣鐵路線。
其基本思路很簡單:在軌道之間鋪設(shè)一根管道,管道頂部開槽并使用柔性密封件密封。管道內(nèi)部有一個活塞,幾乎完全填滿管道的直徑。管道固定于列車車廂底部,兩個管道之間的連接通過管槽上的密封件來實現(xiàn)。真空泵在火車前方產(chǎn)生真空。活塞被沿著此方向拉動并一同拉動車 輛。在背面,一個正壓壓縮機(jī)起輔助作用。
第二次嘗試獲得成功
19 世紀(jì),材料和技術(shù)尚未達(dá)到所需水平,無法充分密封管槽和有效操作真空泵。如今,依托現(xiàn)代化技術(shù),這些問題得以解決。巴西工程師奧斯卡·科斯特 (Oskar Coester) 因而得以在20 世紀(jì) 70 年代開發(fā) Aeromovel(氣動車輛)。此運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行原理與 19 世紀(jì)的大氣鐵路相同。
現(xiàn)代化版本的系統(tǒng)在軌道之間有一個矩形軸(而非圓形管道),內(nèi)部有一個矩形傳動板(而非活塞)。固定泵的動力既用于列車前方的真空,也用于列車后方的正壓。在 1980 年的漢諾威貿(mào)易博覽會上,試駕了一輛試驗車。目前有兩個 Aeromovel 投入運(yùn)行:一個是印尼主題公園長
3.2 千米的環(huán)形鐵路,另一個是巴西阿雷格里港機(jī)場長 1000 米的鐵路。另有其他安裝方案也已制定。當(dāng) Aeromovel 滿載時,有效載荷與車輛重量之比達(dá)到潛在破紀(jì)錄值,即 1:1。
閱讀更多:是什么阻礙了首次嘗試建造大氣層鐵路的成功?蒸汽機(jī)車除了自身的噸位重量外,還需要攜帶大量的硬煤。而這個替代蒸汽機(jī)車的早期產(chǎn)品,實際上有諸多優(yōu)勢。1845 年, 倫敦至克羅伊登路線的大氣鐵路最高時速達(dá)到每小時 160 公里。這一紀(jì)錄直到約 60 年后才被蒸汽機(jī)車打破。然而,大氣鐵路路線在不久之后近乎全部停止運(yùn)行。
一個致命弱點就是管槽的密封。密封件通常用牛皮制成,用肥皂、魚肝油等類似物質(zhì)潤滑。然而,皮革在霜凍時會變得又硬又脆。此外,使用的潤滑劑會吸引老鼠,而老鼠會咬壞密封件。真空泵的蒸汽發(fā)動機(jī)本就效率不高,又沒有信號技術(shù)來跟蹤列車,只是嚴(yán)格按照時間表工作。如果列車晚點,則會不必要地消耗更多煤。有些列車還很難在月臺高度精準(zhǔn)地啟動和停止。因此, 蒸汽機(jī)車的缺點也好,進(jìn)步也罷,終是使這項充滿前景的技術(shù)暫時止步于此。