IBM前工程師將戰(zhàn)斗機改裝成汽車欲破音速(圖)
| 美工程師將戰(zhàn)斗機改裝成汽車欲破音速 |
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北京時間4月22日消息，美國一名工程師將于明年借助一輛由戰(zhàn)斗機改裝的汽車，創(chuàng)造一項新的陸上速度記錄，即時速達到800英里(約合每小時1287公里)左右，超出音速45英里(約合72公里)。
明年7月沖擊新紀錄
沙德勒是一名已經(jīng)退休的IBM現(xiàn)場工程師，雖然現(xiàn)在已經(jīng)67歲高齡，但他仍沒有放棄自己酷愛的賽車運動，并且還是這個圈子里的一把好手。10幾年前，沙德勒和好友基思·詹格希(Keith Zanghi)在美國緬因州購買了一架破舊的飛機，他們將機身上凹陷的地方弄平，定制了內(nèi)部設(shè)施，而后換上一臺大功率引擎并把改裝后誕生的汽車刷上紅漆。
據(jù)悉，這架破飛機是洛克希德·馬丁公司制造的F-104“星”式戰(zhàn)斗機。這種單引擎2.2馬赫截擊機曾經(jīng)是上世紀50年代和60年代的天空統(tǒng)治者。沙德勒承認：“在一個‘9·11’恐怖襲擊事件發(fā)生后的年代，我們可能無法買到這樣的飛機。”幸運的是，他們的F-104是在1999年買的，價格為2.5萬美元。F-104改裝后的汽車被他們命名為“北美之鷹”。
2010年，可能是7月4日這一天，沙德勒和詹格希決定攜“北美之鷹”來到內(nèi)華達州的黑巖沙漠。他們希望在1實測英里(約合1.6公里)行駛距離內(nèi)，創(chuàng)造一項新的陸上速度記錄，即時速達到800英里(約合每小時1287公里)左右，超出音速45英里(約合72公里)。據(jù)悉，沙德勒將擔任駕駛員，向新紀錄發(fā)起沖擊。
遭遇可怕競爭對手
在向新的陸上速度紀錄發(fā)起沖擊過程中，“北美之鷹”面臨著殘酷競爭。1997年，英國人理查德·諾伯(Richard Noble)和安迪·格林(Andy Green)在挑戰(zhàn)中突破音障，創(chuàng)造了當前的速度紀錄——時速763英里(約合每小時1227公里)。2008年晚些時候，他們又宣布啟動一項為期3年的新計劃，也就是所謂的“尋血獵犬”計劃，研制一輛時速可達到1000英里(約合每小時1609公里)的噴氣-火箭汽車。
“尋血獵犬”項目獲得私營企業(yè)贊助、大學(xué)技術(shù)支持、英國政府的認可以及部分教育經(jīng)費。相比之下，參與“北美之鷹”制造的只有大約44名志愿者，他們甘愿放棄周末和休假，打造這輛終極高速改裝車。
天使般的贊助者為“北美之鷹”的制造貢獻了極為重要的硬件、建議以及技術(shù)，與這支團隊的很多人一樣，他們這么做主要是因為好玩。詹格希說，過去10年來，他和沙德勒共為“北美之鷹”籌集了大約25萬美元資金，他們的心中只有一個想法——“我們到底要什么？”。接受采訪時，沙德勒還像平常一樣，懶洋洋地笑著說，“北美之鷹”的速度一定很快。
駕臨機場跑道試車
在最近一個寒冷的星期六，“北美之鷹”駕臨斯帕納維機場——位于華盛頓州塔科馬南部幾英里——一條小型私有飛機起落跑道。當天上午大約10點左右，一輛定制的拖車拖著“北美之鷹”來到斯帕納維機場，一小時內(nèi)，這輛外表華美的汽車最終進入停機坪。“北美之鷹”從頭至尾的長度為56英尺(約合17米)，重量達到1.3萬磅(約合5896公斤)，由一臺通用電氣制造的LM1500燃氣輪機提供動力。在應(yīng)用于F-104上的年代，這種燃氣輪機也被稱之為“J79”。
據(jù)悉，這臺燃氣輪機是從加拿大S&S Turbine Services公司(以下簡稱S&S)借來的，這家公司對J79進行了改造，以對天然氣井進行再增壓。當前的J79引擎最高可產(chǎn)生4.25萬馬力，但S&S為“北美之鷹”提供的用于打破速度紀錄的引擎最可卻可產(chǎn)生近5萬馬力。
挑戰(zhàn)陸上速度紀錄的規(guī)則很簡單：挑戰(zhàn)者駕車行駛1實測英里距離，相關(guān)人員記錄時速，在此之后，挑戰(zhàn)者調(diào)轉(zhuǎn)方向再做一次，最后取兩次時速的平均值。沙德勒表示，“北美之鷹”每次需要行使11英里(約合17公里)，1英里用于熱身，將時速提高到250英里(約合每小時402公里)；4英里用于點燃加力燃燒室，將時速提升至與當下紀錄相同的水平；在此之后的1英里在測速區(qū)完成；最后5英里用于剎車。
“北美之鷹”至少要有4個車輪，其中兩個是可操縱的，60分鐘內(nèi)，這輛高速汽車便要返回最初的起跑線。沙德勒說：“如果看過F1或Nascar(全美汽車比賽協(xié)會)的比賽，你一定知道比賽規(guī)則手冊的厚度和《圣經(jīng)》差不多。但對于‘北美之鷹’，規(guī)則手冊卻只有半頁紙。”
音障成為最大障礙
“北美之鷹”沖擊速度紀錄面臨著諸多挑戰(zhàn)，其中一個大障礙就是音障。在時速超過350英里(約合每小時563公里)情況下，橡膠輪胎會因與地面摩擦產(chǎn)生的高溫熔化，為此，“北美之鷹”使用了定制的單坯錠鋁合金車輪。車輪上刻有凹槽，以便在柔軟的路面上牽引汽車。但在瀝青或者混凝土路面上，這種車輪便形同虛設(shè)。“北美之鷹”的制動系統(tǒng)采用特殊的合金磁鐵，磁鼓靠近移動的鋁合金車輪時可產(chǎn)生4700制動馬力。剎車過程中，“北美之鷹”會逐漸停止前進腳步，而不是讓車輪停止運轉(zhuǎn)。
挑戰(zhàn)過程中，無法精確估量的便是音障。在天空中，這種沖擊波會慢慢消散，但在陸地上，音障卻可從地面彈起而后將汽車彈向空中。由于每一款汽車都是獨一無二的，每次解決音障問題也不得不采取不同的方式。在此過程中，電腦建模雖然扮演了重要角色，但也只是在某種程度上。
“尋血獵犬”項目的諾伯很清楚將面臨怎樣的挑戰(zhàn)。他在接受電話采訪時說：“我們曾經(jīng)做過一次，現(xiàn)在不得不再做一次。創(chuàng)造這項紀錄時，音障產(chǎn)生的力量非常巨大，汽車前部承受著15噸向下的壓力。你的大量時間都用在應(yīng)付空氣動力學(xué)上。”
機場試車只是試驗
對于“北美之鷹”測試，斯帕納維機場絕對不是一個理想選擇。這座機場四周被常綠植物環(huán)繞并且沐浴在冰冷的細雨中。迄今為止速度最快的試車是在2008年進行的，當時沙德勒在南加利福尼亞州莫哈韋沙漠的埃爾·莫拉吉干湖床駕車時速達到了400英里(約合每小時643公里)。測試時，“北美之鷹”幾乎脫離跑道。沙德勒希望，能夠在2009年夏初于愛德華茲空軍基地的測試中達到500英里時速(約合每小時804公里)。
為了順利打破陸上速度紀錄，沙德勒將內(nèi)華達州的黑巖沙漠定為挑戰(zhàn)現(xiàn)場。冬雨讓這里變得泥濘不堪，但待到夏季來臨時，被陽光曬干的粘土路面則變成一塊平坦的硬地，便于“北美之鷹”實現(xiàn)較高的行進速度。此外，干燥的粘土對鋁合金車輪也甚為“友好”，能夠吸收大量超音速沖擊波，原因就在于擁有足夠空間。
詹格希解釋說，斯帕納維機場之旅只是一次試驗，目的是為愛德華茲空軍基地測試做準備。這支高速賽車團隊需要評估最近對“北美之鷹”電氣系統(tǒng)進行的維修，校準渦輪動力的起動機車——讓“北美之鷹”的引擎處于怠速狀態(tài)——同時測試用于打開減速傘和剎車傘的煙火裝置。在埃爾·莫拉吉干湖床試車時，減速傘和剎車傘失靈。為了避免再次出現(xiàn)這種故障，“北美之鷹”團隊換成了從報廢汽車上拆下來的氣囊引爆器。引爆器是從汽車垃圾場購買的，每個價格為25美元左右。
直擊試車現(xiàn)場
測試時，“北美之鷹”停靠在斯帕納維機場跑道的末端，距離一排將機場與周圍地區(qū)“分割”開來的杉樹大約50碼(約合45米)。當日，沙德勒的小組用一根纜繩穿過“北美之鷹”的停車鉤，而后纏繞在杉樹上，為了獲得最理想的效果，他們選擇了一根最粗的樹干，直徑大約在30英寸(約合76厘米)左右。隨著引擎啟動，速度變得越來越快，杉樹像颶風(fēng)中的薔薇一樣搖擺晃動。在此之前的2008年，斯帕納維機場的杉樹就曾遭受這種“折磨”，當時的“北美之鷹”將整片樹林燒焦，變成死氣沉沉的褐色，前后共持續(xù)數(shù)月。
詹格希解釋說，所有這些都是為最終的挑戰(zhàn)做準備。試車時，電纜從“北美之鷹”一直延伸到一輛定制的運貨車，工程師在貨車內(nèi)監(jiān)視與電有關(guān)的結(jié)果。起動機車停靠在停機坪旁邊的區(qū)域，通過其通風(fēng)軟管與“北美之鷹”相連。起動機車能夠讓“北美之鷹”的引擎釋放出大約30%左右的功率。在此之后，沙德勒再將這一比例提升到100%。如果沒有纜繩綁著一棵樹，如果擁有足夠空間，“北美之鷹”在此次試車中的最高時速可能達到400英里。為了獲得更快的速度，沙德勒需要點燃加力燃燒室。
飛機成獲勝希望
詹格希現(xiàn)年54歲，身材較為矮小，留平頭，戴眼鏡，為人比較低調(diào)。在12歲見過克雷格·布利德洛弗(Craig Breedlove)的“美國精神”號之后，他就成為一名狂熱的賽車迷。“美國精神”號是當時世界陸上速度紀錄保持者，現(xiàn)在西雅圖一家雪佛蘭陳列室展出。
高中畢業(yè)后，詹格希便開始改裝高速賽車和特種高速賽車，上大學(xué)的時候，他也一度沒有放棄自己的愛好。但在最后，詹格希還是選擇了自己的本職工作，為重要設(shè)備制造專用拖車。上世紀90年代中期，他與沙德勒不期而遇，當時他以一名志愿者身份效力于一支陸上速度賽車小組，沙德勒則是這支團隊的主人之一。
在制造高速賽車過程中，沙德勒和詹希格遭遇一個令他們氣餒的時刻。沙德勒回憶說，諾伯的團隊剛剛在黑巖沙漠上演超音速創(chuàng)舉，此次挑戰(zhàn)極限速度是由格林駕駛他們的高速賽車ThrustSSC完成的。“我們研制的賽車立即成為無用之物。我對基思說，我想拿回我的錢。我們應(yīng)該制造自己的汽車。就這樣，我們最終握手定約，開始制造‘北美之鷹’。”
時至今日，沙德勒的比賽生涯已經(jīng)有50多年歷史了，從最初的賽馬、兒童肥皂箱賽車到舊車改裝的高速馬力汽車、摩托車、飛機，一切可以進行比賽的東西他都嘗試過了。上世紀70年代，他在妻子的勸說下告別摩托車比賽，但他的車庫內(nèi)至今仍停著一輛Ossa Stiletto(一種摩托車)。
沙德勒和詹希格認為，F(xiàn)-104可能幫助他們創(chuàng)造一項新的陸上速度紀錄。某天的一個下午，詹希格來到華盛頓的國家航空航天博物館，親眼看到了一架吊在椽子上的F-104。整個下午，他的視線就沒有離開過這架F-104。此次博物館之行讓詹希格確信F-104就是他們的希望。在他們看來，如果沒有足夠的錢從零開始制造一輛賽車，那為什么不利用一下別人的設(shè)計呢？
沙德勒用了一年多時間，最終在緬因州找到一架F-104。據(jù)悉，美國空軍將這架F-104賣給了洛杉磯的一家公司，后者將其作為零部件的一個樣本，這架飛機隨后成為無用之物。當時的它引擎已被拆除，一半的金屬板被撕掉，余下的部分則布滿涂鴉和鳥糞。據(jù)詹格希回憶：“如果再晚到大約兩個月，這架F-104就要變成一個個啤酒罐了。”
讓夢想照進現(xiàn)實
“北美之鷹”小組拆除了這架F-104的機翼和副翼，焊上新的金屬板，用數(shù)千個新鉚釘“縫合”機身，同時在航空和汽車展上尋找贊助商。沙德勒和詹格希沒有足夠資金購買一臺J79，但幸運的是，慷慨的S&S愿意借給他們一臺使用，而且沒有提出任何交換條件。
除S&S外，“北美之鷹”團隊也獲得其他一些好心人的無私幫助：加拿大專業(yè)機械師史蒂夫·格林(Steve Green)為這支團隊制造了一組鋁合金車輪；發(fā)明家杰里·拉姆(Jerry Lamb)為他們設(shè)計了制動系統(tǒng)；幾十年來一直參與美國載人航天項目的工程師埃迪·德姆海勒(Ed Drumheller)則提供了高速降落傘。在斯帕納維機場，德姆海勒與幾十名“北美之鷹”小組成員、大量親友、朋友以及路人目睹了試車全過程。
隨著“北美之鷹”做好試車準備，沙德勒將所有人召集在一起，提醒他們試車時應(yīng)該注意的安全事項。他表示，在測試現(xiàn)場，任何人不能站在“北美之鷹”后面，每一個人都必須帶上耳塞，同時不能攜帶帽子、鋼筆以及眼鏡。他指著“北美之鷹”的一個洞穴狀渦輪進氣口說：“如果你的帽子到了這，你的腦袋也跑不了。”短暫的停頓之后，沙德勒又笑著說：“現(xiàn)在到了我們制造噪音的時候了。”
在經(jīng)歷了幾次不成功的開局后，他們最終完成了試車。當時的景象是：地面在搖晃，兩旁的杉樹不停抖動，耳朵提出抗議，每分鐘消耗80加侖(約合303升)煤油的噴氣引擎產(chǎn)生的熱量讓沉悶的斯帕納維機場早晨變成了春天。關(guān)閉引擎之后，減速傘和剎車傘順利從傘包中噴出。現(xiàn)場所有人頓時歡呼雀躍起來，他們彼此擁抱，慶祝試車成功，興奮之情溢于言表。沙德勒打開一瓶蘇打水，笑著說：“我們將朝愛德華茲進軍。”
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