奇妙的交通工具

比奇氣動地鐵

1869年，美國發明家阿爾弗雷德·伊利·比奇開始著手設計一種交通工具，就像圓柱形的公共汽車車廂。這就是1870年誕生的以他的名字命名的比奇氣動地鐵，可算是美國最早的地鐵。

比奇氣動地鐵建在紐約曼哈頓著名的百老匯地下，約95米長。那時候還沒有電力牽引的機車，而地底下無法使用蒸汽機車，所以比奇氣動地鐵用真空風機產生的氣動壓力作為動力，推動火車在隧道中前進。比奇地鐵一出現便在紐約引起了不小的轟動，頭兩周，超過11000名紐約人試乘了這輛在隧道中運行的地鐵。僅僅一年，地鐵票就賣出了40萬張。

在取得了巨大的成功后，比奇信心倍增。他決定把地鐵線路延長至8千米，直達紐約中央公園。他將這一計劃上報政府，卻遲遲未獲批準。1873年，事情才有了轉機，地鐵擴建項目終于獲批。可是，天不佑人。1873年美國的股災使得美國經濟全線崩潰。受其影響，比奇氣動地鐵也成了犧牲品，因資金枯竭而停運。

最終，這條示范性地鐵線路只運行了3年，就因政要反對和經濟衰退退出了歷史舞臺。

硬式飛艇

著名的齊柏林硬式飛艇伴隨著一戰而生，既是一款能讓人看海聽濤的奇妙的交通工具，又是一件能讓人聞風喪膽的高科技空中武器，可以在民用與軍事兩個領域發揮神奇的作用。

齊柏林硬式飛艇是德國飛船設計家齊柏林在前人設計的飛艇的基礎上改進而成的。飛艇艇身全部用鋁質框架制成，十分堅硬，所以被稱作“硬式飛艇”。它的框架外蒙著用織物制作的外皮，隔框將艇身分成十幾個艙室，每個艙室中放了一個氣囊。從外表看，它就像一個巨大的子彈型氫氣球。

與同時代的其他交通工具相比，這種硬式飛艇具有很多優勢，比如飛行平穩、操控方便、運營和駕駛員培訓成本低，所以迅速受到各界人士的青睞。許多政要和社會名流都以能乘坐硬式飛艇橫渡大西洋為榮。

一戰時期，德國把硬式飛艇用作空襲武器，德國的陸軍和海軍紛紛建立起自己的飛艇艦隊。硬式飛艇技術成熟，可算是當時科學和工程技術的奇跡，在很長一段時期內，英法政府都拿它毫無辦法，只能眼睜睜地看著德國的飛艇艦隊不斷地侵襲本國領土。

隨著一戰結束，德國戰敗，飛艇的運營陷入了低谷。不過很快，由于良好的性能和巨大的商業價值，飛艇又開始盛行起來。1930年，飛艇的運營達到頂峰。

人們曾一度認為，德國飛艇將主宰天空。可惜，好景不長。1937年，人類歷史上最大的飛行器，也就是齊柏林公司為德國政府建造的最先進、最壯觀的一艘銀白色豪華飛艇“興登堡”號在美國新澤西州失火墜毀。當時，“興登堡”號正在新澤西州萊克赫斯特海軍航空總站準備著陸，飛艇的尾部突然著火，其間還發生了兩次爆炸，數秒內飛艇就毀于一旦。此次事故造成36人死亡，事故原因至今不明。在那之后，人們對飛艇產生了極度強烈的恐懼心理，整個飛艇運輸業迅速沒落，后來被逐漸興起的民航飛機所取代。

益太古司

1966年，美蘇冷戰正酣，美國力圖在各個領域搶占先機。為了減少駐外美軍基地人員的數量，又能在戰爭爆發時及時派兵，美軍想制造一種能夠在1小時內將數千士兵運往目的地的高速跨洲載人火箭。他們給它起了一個很古怪的名字，叫“益太古司”。這與現代洲際彈道導彈的功能有點兒像，只不過裝載的不是爆炸物，而是士兵。

可想而知，能裝下數千名士兵的益太古司必然是個龐然大物。按照制造者的設想，它至少長64米，重6400噸，由8個氫助燃箱提供推力，還可以重復利用。

然而，這個設想最終并未能付諸實施，究竟是哪里出了問題呢？

首先，發射和回收益太古司這樣大型的高速航天器非常困難，必須有特制的發射平臺和接收平臺。這就意味著不太可能實現“哪里有戰場，哪里就有益太古司”的設想。其次，設計者解決平臺問題的方案也過于復雜，不具備可行性。比如利用小型火箭、大型客船或者航空母艦等，都不是特別靠譜，所以最后連一個正經方案也沒形成。

事實上，火箭回收一直是個難題。直到2016年4月，美國太空探索科技公司（SpaceX）經歷了四次失敗之后，才終于在大西洋上成功回收火箭，這是人類歷史上首次實現海上回收第一級火箭。在此數十年前想成功回收像益太古司這樣的龐然大物，就甭提有多不現實了。

氣懸浮列車

氣懸浮列車是在地面上行駛的火車，但與一般火車不同的是，它是懸浮在軌道上的。行駛時，功率強大的航空發動機向軌道噴射壓縮空氣，在車底和軌道之間形成一層幾毫米厚的空氣墊，從而將整列火車托起，使之懸浮于軌道上。因為列車好似被氣墊托起一樣，所以又被稱作“氣墊列車”。氣懸浮列車與磁懸浮列車在舒適度和速度上都差不多，技術卻沒有后者復雜，價格也相對便宜。

世界上最早建成氣懸浮列車的國家是法國。20世紀60年代，法國在巴黎和奧爾良郊外建成了兩條氣懸浮鐵路，一條長18千米，一條長6.7千米，并進行了多次運行試驗，都比較成功。1969年，在奧爾良郊外運行的氣懸浮列車已初具規模，列車長26米，寬3.2米，高4.35米，重20噸，可乘80人。到了1974年，氣懸浮列車的時速達到了430.4千米/小時，創造了陸地懸浮列車的新紀錄。

這時，很多外國大公司都對氣懸浮列車項目動了心。美國的羅爾工業公司購買了幾項核心技術的專利權，希望日后造出自己的氣懸浮列車。英國后來也進行了氣懸浮列車試驗。

與前面幾種交通工具相比，氣懸浮列車的命運似乎比較順——美國和英國都想加入，說明它很不錯嘛，前途豈不是一片光明？但事實并非如此。

氣懸浮列車項目在后期遭到了一連串致命的打擊：先是首席工程師去世，再是資金枯竭。1977年，氣懸浮列車被法國徹底放棄。美國羅爾工業公司的氣懸浮列車雖然又堅持運行了幾年，但因其體積小又耗油，始終沒能成為主流交通工具。很快，它就被迅速崛起的高速列車所取代。

太空升降艙

用一條高強度纜繩，一頭連著地球，另一頭延伸至地球同步軌道，然后在纜繩上用貨艙來運送東西或者人，這就是傳說中的太空升降艙。

太空升降艙的纜繩兩端最好相對靜止，以保持升降艙的穩定。所以，科學家給出的設計方案是一端在地球赤道上，另一端在地球同步軌道上。此時需要的纜繩也最短，約為36000千米。低于這個高度，和地球的自轉同步時的速度慢，升降艙就會在地球引力下逐漸下落；而高于這個高度，和地球的自轉同步時的速度快，升降艙就會掙脫地球引力，遠離地球而去。

太空升降艙一旦建成，就可以晝夜不停地進行運輸，把旅游者和貨物送入太空。以后發射衛星、給空間站運送物資、去外星球等，也可以先利用太空升降艙運送到合適的高度再發射，這樣可以大大節約成本。太空升降艙恐怕是一個多世紀以來最瘋狂的交通工具設想了。

太空升降艙的概念源于20世紀70年代，當時著名的科學先驅齊奧爾科夫斯基設想了一個建立在巨塔頂端的“天空城堡”。但這僅僅是想象。真正從技術角度描述了這個問題的是科幻作家阿瑟·克拉克。如同凡爾納在《海底兩萬里》中想象未來的潛水艇一樣，阿瑟·克拉克在他1978年出版的《天堂之泉》中描寫了關于太空升降艙的構想。

很快，人們就不再滿足于對太空升降艙的想象，而是開始著手制訂一些腳踏實地的計劃。1999年，美國宇航局馬歇爾中心發表了《天梯：太空的先進基礎設施》一文，標志著太空升降艙從幻想走向現實。直到現在，美國人仍沒有放棄這一構想。

不過，真要建成太空升降艙，需要攻克許多重大難題，比如纜繩的材料強度、太空升降艙的搖擺問題等。如果克服不了，太空升降艙就將永遠活在人類的幻想里，而無法成為現實生活中的交通工具。

（摘自《大科技·百科新說》，司志政薦）