鄭河泉

人類最初發明汽車的目的只是為了解決交通問題。在當時的陸地交通工具中,實力最強的就是馬車,它的發展經歷了幾千年,而汽車作為一種全新概念的機械化交通工具,必須要有自己的優勢才能立足于這個世界。交通工具強調的當然是速度,19世紀,汽車與馬車的競爭,實質就是速度上的競爭,以快制勝,這就是交通工具優勝劣汰的方式。
汽車自誕生的那一刻起就開始了追求速度的拼搏,以速度快來炫耀自己,成為造車人和開車人所追趕的一種時髦,速度紀錄也不斷被刷新。1769年,法國人尼古拉斯·約瑟夫·古諾(Nichoals Joseph Cugnot 1725~1804)造的第一輛蒸氣汽車能開動時,每小時還開不出4公里,比牛車都慢。
18世紀人們興起了對蒸氣汽車的研究,到后期,電動汽車又迅速崛起,同時還出現了汽油汽車,在一段不太長的時間里,3種裝有不同動力的汽車并駕齊驅共同發展。在19世紀末剛興起的汽車比賽中,獲得冠軍的汽車,平均速度只有24km/h左右,還不如自行車賽手跑得快呢。
1898年法國的查斯羅普·勞貝特(Chasselop Laubat)開著一輛叫"瓊托德"的箱型電動汽車以6315km/h的速度創下了世界上第一個汽車速度紀錄。第二年,另一名法國人卡米爾·捷納茲(Camille Jenazy)用自己設計的"加米·康坦特"號(La Jamais Contente)子彈形電動汽車首次突破了時速100km大關,達到10588km/h的速度(圖1)。
這時候的汽油汽車雖然已經問世10多年了,但仍然處在幼稚期,自然不是蒸氣汽車和電動汽車的對手。1906年美國的斯坦利(Stanley)兄弟造的蒸氣汽車創下了19565km/h的速度紀錄,這個紀錄直到幾年后才被汽油汽車趕上(圖2)。
隨著內燃機技術的進步,汽油發動機的性能不斷提高和完善,迅速發展起來的汽油汽車最終把蒸氣汽車和電動汽車遠遠地甩在了后面。1938年美國的喬治·愛斯頓(George Eyston)駕駛"雷電"號汽油汽車達到了57535km/h的速度。接下來的目標就是1 000km時速大關。不過,用傳統的汽車是很難達到這個目標的,只有借助于航空航天技術了。盡管這樣,人們還是付出了整整32個年頭的辛勤努力。
在1970年一個晴朗的日子里,曾經接受過嚴格宇航訓練的美國人加里·加伯利奇(Gary Gabelich)在美國波納維利鹽湖上駕駛著"藍焰"號(The Blue Flame)噴氣車終于以1 00164km/h的速度突破了1 000km時速的大關。當然,加伯利奇駕駛的車子并不是一輛真正的汽車,它的外型像火箭,驅動方式也不同于普通的汽車,而使用了以天然氣和過氧氫為燃料的火箭發動機做動力,簡直就是一架地地道道在地面上"飛行"的火箭(圖3)。
1 000km的時速并沒有讓人們感到滿足,又拉開了向音速挑戰的序幕(聲音在空氣中的傳播速度約為1 206km/h)。1997年10月13日由英國皇家空軍飛行員安迪·格林駕駛的一輛噴氣汽車,在美國內華達洲(Nevada)的布萊克羅克沙漠中,以1 22955km/h的速度終于將音速拋在了車后,創下了陸地車輛最高行駛速度。這輛車與"藍焰"號相似,總長165米,重達10噸,外形酷似戰斗機,裝有2臺戰斗機上使用的噴氣式發動機,按照設計理論,它的時速可達到1 368km/h(圖4)。
汽車的速度有沒有極限值?是否還可以開得更快呢?其實,陸地車輛在做超音速行駛時,還存在著許多懸而未決的問題,如車速的控制、操縱的穩定性等等。當車子在極高的速度下行駛時,空氣會以急劇變化的速度劇烈地摩擦和碰撞汽車的各個部位,引起壓力和沖擊力的變化,這將嚴重影響到汽車的穩定性,使汽車出現失控,極易釀成車禍。另外還有一個關鍵的問題,就是汽車在從亞音速向超音速過渡的跨音速時期,當汽車的速度與空氣壓力波的速度相等時,便會出現音障,強大的沖擊波會發出劇烈的聲震。飛機上升到一定的高度就有足夠的空間使這種沖擊波消失,但在地面上行駛的車輛卻無法做到這一點。當沖擊波的強度足夠大時,會使汽車從地面上反彈起來,這是非常危險的。
在今天,追求速度與技巧的汽車比賽早已成為一種熱門的國際性體育運動項目,參加比賽的有普通汽車,也有專門的賽車,各種不同類型的比賽項目都有嚴格的組織和規章,對賽車的發動機排量、驅動方式以及外型尺寸等也都有著不同的規定。
國際性的汽車大賽,無論是從觀眾的數量或影響的程度上與其它的國際性體育賽事相比,都毫不遜色,每場比賽都強烈地吸引著無數的車迷和電視觀眾。從廣義上講,汽車比賽已不僅僅只是一種體育賽事,它同時還帶動了城市建設,促進了國際間的文化交流和旅游事業的發展,也為承辦者帶來了豐厚的經濟收入。(待續)