超音速汽車是指以可燃氣體作動力并且速度大于340米每秒的汽車。實際上超音速汽車屬于一種火箭汽車,車速可超過音速,外形像一枚躺著的火箭。其車輪由鋁合金經過特殊方法制成,可承受3000千克的離心力。鉛筆形外殼是由航空級鋁鍛造而成的,車身長12.8米,重量是6.4噸,直徑為0.9米的車輪采用高強度鈦合金制造,這是為了防止車輪轉速太快而從車身飛出去。此外,超音速汽車超寬的顯示屏可以將汽車后部交通狀況無死角地展示出來,解決了汽車后視鏡導致的盲點這一問題。
超音速汽車的代表有英國工程師研制出的一輛時速達到每小時1000英里(1610千米),名為“尋血獵犬”的汽車,以及前IBM公司工程師薩德爾和波音公司工程師扎恩西領導的35人研究小組推出的超級汽車“美洲之鷹”。“尋血獵犬”超音速汽車計劃于2014年打破陸地最快時速763英里,并于2015年成為首款時速超過1000英里的陸用交通工具。
概念解析
眾所周知,聲音在15℃的空氣中的速度是340米每秒,約為1224千米每小時,超音速即是指速度比340米每 秒大的狀態,超音速汽車是指以可燃氣體作動力并且速度大于340米每秒的汽車。地球上的超音速汽車有英國工程師研制出的一輛時速達到1000英里(1610公里)/小時,名為“尋血獵犬”的汽車。還有前IBM公司工程師薩德爾和波音公司工程師扎恩西兩人領導的35人研究小組推出的超級汽車“美洲之鷹”。
尋血獵犬
設計人員
英國工程師研制出一輛超音速汽車,該車達到1000英里(1610公里)/小時的速度打破了看似無法超越的世界紀錄。該車是由1997年曾創造世界紀錄的ThrustSSC(時速達763英里)的設計者理查德·諾貝爾和安迪·格林設計出來的。
外形特征
該賽車的鉛筆形外殼是由航空級鋁鍛造而成的,車身長12.8米,重量是6.4噸,直徑為0.9米的車輪采用高強度鈦合金制造,這是為了防止車輪轉速太快而從車身飛出去。
動力構成
這款名為“尋血獵犬”的超音速汽車,將搭載新型戰斗機發動機,在車輛加速至300英里/小時后,位于車頂的一種混合火箭發動機將繼續為車輛加速,直至最終的極速。混合火箭發動機,包括一個傳統的火箭和一個單獨的發動機燃油泵,重400千克,長14英尺,是英國有史以來最大的汽車火箭發動機。“尋血獵犬”的最大功率為135000馬力,相當于180個一級方程式賽車的功率。
為建造這輛汽車,技術小組已經開展了為期3年的技術研發。按照這個設計,這輛汽車將配備一臺“臺風”戰斗機的發動機和一枚“獵鷹”火箭。英國皇家空軍飛行員安迪·格林將駕駛這輛“獵犬超音速汽車”。“根據模擬結果,我們知道這輛車可以達到時速1000英里(1609公里)。我們將著手建造這輛車。”這一技術小組先前制造出一輛汽車,1997年創造了763英里(1227.67公里)的汽車路面最快時速。當時的汽車駕駛員也是格林。 “德國獵犬超音速汽車”預計于2012年前往南非一處干涸的河床沖擊時速紀錄,計劃啟動后45秒內達到時速1000英里(1609公里)。
美洲之鷹
“美洲之鷹”的車身是兩位工程師花3萬美元從廢品商手里買來的一架報廢的戰斗機外殼改裝的全鋁外殼,動力裝置是由加拿大不列顛哥倫比亞省航空公司借來的一臺噴氣飛機引擎。雖然全車造價不過一級方程式錦標賽車隊的一個零頭,部件也都是破爛貨,但是他們的目標卻是F1賽車所無法企及的。
薩德爾和扎恩西的最終目標是讓“美洲之鷹”能夠獲得每小時1287公里的速度,要知道在空氣中聲波的速度也不過1224公里每小時。如果真能達成這一目標,那么“美洲之鷹”可以說是名副其實的超音速汽車。您可別以為他們是在癡人說夢,因為汽車要實現超音速戰士駕駛并非完全不可能。
推進號
早在20世紀,英國皇家空軍機械師安迪·格林就駕駛由英國設計師查理得諾博爾設計的“ThrssSSc推進號”汽車,在美國內華達州的沙漠上跑出了1227.985公里每小時的世界車速紀錄。根據當時的測定,“推進號”比同環境下音速還提高了2%的速度。薩德爾和扎恩西正是為了挑戰這一紀錄而聚在一起的,他們誓將“世界上最快的汽車”的桂冠奪過來。盡管是競爭關系,但是“推進號”的很多經驗還是被“美洲之鷹”或者其他后來的挑戰者所借鑒。“推進號”就是全鋁材質的車體,用鋁材質能在不損失強度的情況下減少重量。全長11.9米,重16.4噸,為了避免高速行駛的摩擦過熱,它的輪子不用橡膠輪胎,而改用了純鋁輪轂無外胎輪。動力方面“推進號”使用了兩臺勞斯萊斯汽車有限公司公司為飛機生產的Spey202噴氣式發動機,它的最大功率可以達到11萬千瓦,要知道普通汽車中跑得相當快的車的最大功率也不過400千瓦左右。
相比之前輩“推進號”,“美洲之鷹”更有優勢,它全長17米,寬2米,重量12噸,比“推進號”更小、更輕,而且它同樣用的是噴氣飛機引擎,因此從理論上來說,“美洲之鷹”完全可以獲得比“推進號”更快的速度。
雖然這些速度驚人的超音速車或許永遠都不會出現在城市里或者不會成為交通工具,但是這些關于超音速車的研究,其中的每一點創新和發現,都能對未來汽車進步做出貢獻,而且這些都很可能成為改變未來汽車面貌的觸發點。
由英國皇家空軍飛行員安迪·格林駕駛的一輛超音速汽車,1997年10月13日晚在美國內華達州沙漠的一次試驗行駛中,在世界上首次突破聲障。這輛被命名為“刺—西爾貝”的超音速汽車,是英國的一個賽車公司于1996年5月初研制的。它裝有兩臺與“幻影式”戰斗機相同的“羅爾斯—羅伊斯”噴氣發動機,可產生約106000制動馬力,相當于141輛一級方程式賽車馬力的總和。它的外形除了沒有兩翼之外,也很像一臺噴氣式戰斗機。在13日晚的兩次行駛中,它的時速分別為1229.55公里和1223.06公里,超過了當地1222.84公里每小時的音速。
1997年10月15日,美國飛機試飛員查克·葉格在世界上首次創下了超音速飛機的記錄。這次的試驗行駛,則使“刺—SSC”成為世界上第一臺突破聲障的地面車輛,打破了陸地速度不可能達到聲速的預言。
拓展
超音速介紹
超音速(英語:supersonic)簡單說,是指超過環境中音速的速度。在地平線高度,20度空氣中的音速大約是343米/秒(約等于1,125呎/秒、768英里/小時或1,235千米/小時)。
1音速定義為1馬赫(Mach),是以超音速常以音速倍數——馬赫為量度單位。超過5馬赫的速度有時候稱為超高音速(英語:hypersonic)。物體只有一些部份(例如轉子葉片的末梢)其周遭空氣是超過音速的情形稱為跨音速(英語:transonic);出現這種情況,常見的物體速度值是介于0.8馬赫與1.2馬赫之間。
聲音是在彈性介質中行進的振動(壓力波)。在氣體中,聲波是一種縱波,以不同速度行進,其中最相關的影響因素是氣體的分子量與溫度(氣體壓力影響較小)。既然氣體溫度與組成隨著海拔改變甚巨,飛行器的馬赫可以在空速未有改變下有所變動。在室溫的水中,速度超過1,440米/秒(約等于4,724呎/秒)可被視為超音速。在固體中,聲波可以是縱波或橫波,而且傳播速度更快。
超音速物體
許多現代戰斗機可以做超音速飛機,但協和式客機(Concorde)以及圖波列夫公司系列(Tupolev)Tu-144是僅有的超音速客機。自從2003年11月26日協和號退役前的最后一次飛行之后,就不再有任何載客飛行。一些大型轟炸機,譬如圖波列夫系列的Tu-160與羅克韋爾國際公司/波音公司的B-1B也可做超音速飛行。F-22戰斗機及臺風戰斗機(EF-2000)是戰機中可以較長時間維持超音速飛行而不需用到加力燃燒室的佼佼者。美國的SR-71偵察機最高的速度可達到3.3馬赫。
參考資料 >
世界最快汽車:1600公里/小時.新浪網.2025-08-06
“尋血獵犬”超音速汽車打破450mph速度目標.今日頭條.2024-01-22
超音速汽車名為:尋血獵犬 時速達763英里.新聞資訊.2013-06-26
英工程師研制超音速汽車 等于180個方程式功率.news.sohu.com.2019-07-11
超音速汽車.news.qq.com.2019-07-11