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德国“铁路齐柏林”号、美国“黑甲虫”与苏联SVL

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发表于 2019-12-7 22:26:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 mukdenchenfei 于 2019-12-8 23:50 编辑

        德国“铁路齐柏林(德文:Schienenzeppelin)列车,飞机工程师弗兰茨·克鲁肯伯格(Franz Kruckenberg)设计。
       1930年制造。全长25.85米,自重20.3吨;流线型飞机外形、圆锥型车头,铝合金车身,载客40人。
       车体安装一台46升、600马力BMW(巴伐利亚发动机制造厂,俗称“宝马”)12缸发动机,驱动一副木质4叶(后改为2叶)螺旋桨。将飞机、飞艇和火车的特点集于一身,成为追求速度的产物,被称为“飞机火车”、“轨道飞艇”。

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      1931年5月10日“铁路齐柏林号”进行了首次试验行驶,速度超过200千米/小时。6月21日,又创造出230.2千米/小时的世界火车速度新纪录。
      1939年被拆毁,材料军用。
      1966年,美国纽约中央铁路公司与通用电气合作,在巴德(Budd)公司制造的RDC-3柴油机车基础上,研制出世界第一台喷气式列车M-497,绰号“黑甲虫”。
      项目由唐·韦策尔(Don Wetzel)科研小组负责,将RDC-3柴油机车的车头改造为倾斜式流线形整流罩,车顶前部并排安装两台J47-GE-19涡轮喷气发动机,单台推力2359千克。

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       当年夏天,M-497在印地安纳州巴特勒——俄亥俄州史赛克的铁路上试验,创造了时速295.54千米/小时的纪录。
       虽然M-497在当时引起轰动,最后该计划还是完全取消了。
       苏联SVL(俄文“高速试验列车”缩写)。加里宁车辆制造厂1970年制造,基于ER22型列车改进而来。
       SVL全长28米,车头装有流线形整流罩;车顶前部安装安装两台雅克-40支线客机上的AI-25涡扇发动机,单台推力1500千克。车内还安装了一台柴油发电机组,为空气压缩机、照明和控制电路供应电源。整备重量59.4吨,其中燃料(航空煤油)7.2吨。
      1971年,SVL在戈卢特温——奥廖拉铁路上测试时,最高时速187千米/小时。1972年初,又在新莫斯科夫斯克——第聂伯捷尔任斯克铁路上进行测试,最高时速249千米/小时。

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       1975年,SVL完成各种试验后,被弃置于加里宁车辆制造厂(后更名为特维尔车辆制造厂)内。2008年8月,车头部分被切割下来,制成一座纪念特维尔车辆制造厂建厂110周年的纪念碑,安置在特维尔宪法广场上,成为特维尔当地的地标之一。
       火车追求速度的的历史上,能最终达到成熟的设计与应用是经过了漫长的探索过程,每一点进步和提升都是无数人智慧结晶的结果。
发表于 2019-12-8 23:00:34 来自手机 | 显示全部楼层
太疯狂了!不计成本瞎折腾。不过起码证明了此路不通。
 楼主| 发表于 2019-12-8 23:47:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 mukdenchenfei 于 2019-12-9 16:06 编辑
酒后胡言 发表于 2019-12-8 23:00
太疯狂了!不计成本瞎折腾。不过起码证明了此路不通。


可不是!技术上看是成功了,但经济性、实用性等现实问题却是需要认真地面对。
发表于 2019-12-9 10:29:01 | 显示全部楼层
也没有办法,在交流异步电机诞生之前,想追求高速也只有这样了吧
话说当年跑200的蒸汽机车真的难以想象,轮径要多大
 楼主| 发表于 2019-12-9 16:26:30 | 显示全部楼层
铁道游击队长 发表于 2019-12-9 10:29
也没有办法,在交流异步电机诞生之前,想追求高速也只有这样了吧
话说当年跑200的蒸汽机车真的难以想象, ...

这些都是“脑洞”大开的创意。“黑甲虫”和SVL是“冷战”时期美、苏较量的产物,“你有我也要有,还要比你更好”!那时出现的苏联的279工程、图波列夫AKS、941“比斯”工程、卡-56“黄蜂”直升机和“战斗鼹鼠”等;美国的XB-70“女武神”战略轰炸机、“皮瓦克”、“冥王星”核动力巡航导弹等;还有英国的“蓝孔雀”、“天钩”等更令人匪夷所思。不过德国的“铁路齐柏林”号真是漂亮,拿到现在都是“拉风”。
发表于 2019-12-9 19:54:47 | 显示全部楼层
mukdenchenfei 发表于 2019-12-9 16:26
这些都是“脑洞”大开的创意。“黑甲虫”和SVL是“冷战”时期美、苏较量的产物,“你有我也要有,还要比 ...

感觉黑甲虫简直丑出天际
但是XB-70很好看啊

话说核动力巡航导弹
是怎么个动力法?
 楼主| 发表于 2019-12-9 22:10:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 mukdenchenfei 于 2019-12-9 22:14 编辑
CRS 发表于 2019-12-9 19:54
感觉黑甲虫简直丑出天际
但是XB-70很好看啊


       1966年6月8日,XB-70(62-0207)与NASA的F-104N(N813NA)撞机事故加上作战效能、研制成本、弹道导弹的发展与美国核战略的转变等因素决定了“女武神”的结局。
       使用“女武神”这个绰号,意味着当它出动时,这场战争已经没有胜负可言,有的只是世界的毁灭,涵义可谓悲惨。所幸的是,这并没有成为“冷战”中人类的宿命,而是代表了 XB-70 的悲惨一生。
       以下节选美国《空军》杂志2006年6月文章《“女武神”的黄昏——北美XB-70轰炸机》:
      “XB-70A项目花费了美国空军14.8亿美元。该机从未搭载过任何军用系统──诸如轰炸瞄准具或是电子对抗设备。然而,这架飞机却给许多学科留下了众多技术遗产:该项目促进了稀有金属在航空领域的大规模使用,例如钛在飞机上的使用;它还证明了对远程超音速飞机航路上的大气情况进行预测的必要性。
        XB-70还展示了在没有使用现代数字飞行控制系统和发动机工况管理计算机的情况下进行长时间3马赫飞行的可行性。
      “女武神”的研发是一次辉煌的实验,她总是让后人回忆起那段资金充裕、视野广阔、充满了空中冒险精神的岁月。原本要被“女武神”轰炸机取代的B-52轰炸机一直服役到了今天,1986年B-1B轰炸机服役之前,美国空军再也没能研发部署另一款重型轰炸机。”
       苏联苏霍伊设计局在20世纪60-70年代研发的T-4,也与“女武神”基于差不多的原因而“下马”。


        自从俄罗斯总统普京在2018年3月1日发表《国情咨文》以来,号称无限射程的“海燕”核动力巡航导弹就成为一种“网红”兵器。美、苏两国在“冷战”期间进行的“脑洞”核动力武器研究,其中苏联一方以“战斗鼹鼠”地下核潜艇为代表作,美国一方则是在飞行中播撒死亡的“冥王星”核动力巡航导弹。
  “冷战”对整个世界来说都不是什么好事情,但对于美、苏两国的疯狂科学家来说确实个难得的“黄金”时代,他们醉心于研究各种用于未来核大战中的“末日武器”,在失去了所有理性的束缚之后,当时的许多武器项目都令后世目瞪口呆。
  “冥王星”项目就是在这种大背景下诞生的,这种导弹堪称“冷战”时代核武器设计思想发挥到极致的完美体现。“冥王星”也被称为“飞行撬棍”,如果研制成功将是一种令人难以置信的强大武器,不仅强大、残忍、可怕,而且无法控制,“杀敌一千、自损八百”。
       1957年1月1日,美国空军和美国原子能委员会责成劳伦斯辐射实验室(劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的前身)开始研究核冲压喷气发动机,旨在最终发展出一种射程无限的核动力巡航导弹,“冥王星”项目就此启动。
       这种巡航导弹的正式名称是超音速低空导弹(SLAM),围绕着劳伦斯辐射实验室的核冲压喷气发动机设计。导弹名称中的“超音速低空”意味着这枚巨大的核动力野兽会在树梢超音速飞行,一路拖着巨大的“音爆”前进。
       该弹之所以采用核冲压喷气发动机,是因为这种发动机结构非常简单,基本上没有活动部件,研制难度远低于核涡喷发动机。“冥王星”巡航导弹在三枚传统火箭助推器推进下升空,等速度达到超音速冲压发动机的工作条件下限后,导弹动力系统的整个进气道会打开,从进气口机进入的冲压空气在经过充分压缩后穿过未经屏蔽的核反应堆,受热膨胀后从尾喷管加速喷出,在产生大量推力的同时排放大量放射性物质。
       想象一下,一枚火车头大小的导弹在树梢高度以三倍音速飞行的情景。不仅如此,在核动力发动机的推进下,导弹几乎可以无限期地停留在空中。这意味在“冥王星”巡航导弹在飞越半个地球抵达苏联境内的目标后,可以从容逐一向沿途目标抛投下16枚以上的氢弹,然后再继续飞行,向地面喷洒恐怖辐射。
      “冥王星”项目的设计师通过计算发现,导弹贴地超音速飞行时产生的强烈“音爆”达到大约150分贝,相比之下“土星”Ⅴ火箭在全推力状态下发出的噪音才200分贝,这种“音爆”强度足以对地面上的人造成致命伤害。此外导弹在低空飞行时还会播撒来自未屏蔽反应堆的强烈伽马和中子辐射,因此有人建议在扔完核弹之后导弹不要着急自毁,而是在苏联国土上空来回飞行……
       从工程角度来看,“冥王星”项目成功的关键是能否制造出有史以来最小最轻的核反应堆,这把当时的核技术推向了极限。与被混凝土包围的商业核反应堆不同,“冥王星”的反应堆必须小而紧凑和足够耐用,至少能在11000千米的预期航程中幸存下来,最理想情况是可以持续运转数月。
       由于反应堆工作温度达1370摄氏度,会熔化大多数喷气发动机和火箭发动机所用的金属材料,所以核冲压发动机必须使用陶瓷材料燃料棒。最后一家名为库尔斯瓷器(Coors Porcelain)的公司接到合同,为测试发动机制造了500000个铅笔大小的六角型陶瓷燃料棒。
        1961年5月14日,世界上第一台核冲压喷气发动机Tory-ⅡA被安装在一辆轨道滑车上持续运转了几秒钟。三年后Tory-ⅡC以全功率运行了五分钟,2.8马赫的高压空气从反应堆内465000块六角形燃料棒之间的27000个孔洞流过,经过加热膨胀后产生了156千牛推力,标准着“冥王星”项目向实用化迈出重要一步。
  尽管项目取得了重大阶段性成功,却无法回避“冥王星”巡航导弹的致命缺陷。为了避免被苏联雷达探测,导弹在发射后必须从低空前往苏联,期间不得不飞越美国本土或西欧一些国家,这就意味导弹播撒的致命辐射和“音爆”都会落在自己人头上。
  最后连五角大楼都认为“冥王星”是“太具有挑衅性”,会迫使苏联制造一种类似的核巡航导弹,而当时对这类武器尚没有有效防御装置。等洲际弹道导弹技术成熟之后,五角大楼对“冥王星”巡航导弹就完全失去的兴趣。1964年7月1日在项目启动七年零六个月后,“冥王星”项目正式终止,前后花费了2.6亿美元。
发表于 2019-12-9 22:51:03 | 显示全部楼层
mukdenchenfei 发表于 2019-12-9 22:10
1966年6月8日,XB-70(62-0207)与NASA的F-104N(N813NA)撞机事故加上作战效能、研制成本、弹 ...

搜了搜这堆东西,真的是脑洞大开
不过按今天的军事发展思路,你搞个3马赫的重型轰炸机去突防,确实不可理喻
但是有一点我觉得说得有道理
因为中国实行防御性的军事政策,没有需要动用远程轰炸机的场合
所以轰6一直改也就够用了

不过谁能保证没有第三次世界大战呢
 楼主| 发表于 2019-12-9 23:08:07 | 显示全部楼层
CRS 发表于 2019-12-9 22:51
搜了搜这堆东西,真的是脑洞大开
不过按今天的军事发展思路,你搞个3马赫的重型轰炸机去突防,确实不可 ...

陆基与潜射弹道导弹的作战效能确实强于3马赫的远轰,还有巡航导弹的发射平台更灵活。轰-6的持续改进也许是一种无奈吧,就如当年的“歼-6万岁!”一样。相对的持续和平只是下一场战争的准备,时间长短而已。
发表于 2019-12-10 14:17:46 | 显示全部楼层
mukdenchenfei 发表于 2019-12-9 22:10
1966年6月8日,XB-70(62-0207)与NASA的F-104N(N813NA)撞机事故加上作战效能、研制成本、弹 ...

反应堆工作温度少打了个0吧?柴油机汽缸内工作温度都2000多
另外,冥王星从美国本土阿拉斯加发射不行吗?跨越白令海直达苏联,不存在自我杀伤
当然,苏联紧随其后的报复是另一回事


 楼主| 发表于 2019-12-10 21:38:33 | 显示全部楼层
铁道游击队长 发表于 2019-12-10 14:17
反应堆工作温度少打了个0吧?柴油机汽缸内工作温度都2000多
另外,冥王星从美国本土阿拉斯加发射不行吗 ...

也是,蛮有道理!
发表于 2019-12-10 22:56:26 | 显示全部楼层
铁道游击队长 发表于 2019-12-10 14:17
反应堆工作温度少打了个0吧?柴油机汽缸内工作温度都2000多
另外,冥王星从美国本土阿拉斯加发射不行吗 ...

差不多,1400度熔化那个年代大多数金属材料应该没问题
现代涡喷普遍也才1600度
柴油机那个东西不能那么算,虽然温度高,但是混合气体的质量和比热和缸体比不是一个数量级的
我把几个原子加热到上千度,扔一缸水里也不见得怎么样
打火机点火不也是,并没有杀伤力
发表于 2019-12-11 11:52:26 | 显示全部楼层
CRS 发表于 2019-12-10 22:56
差不多,1400度熔化那个年代大多数金属材料应该没问题
现代涡喷普遍也才1600度
柴油机那个东西不能那么 ...

有道理,不过说到反应堆,温度才1000多,实在有点难以接受
话说一直渴望有机会看一看拆开的航发,抚摸一下金属铼的质感


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