劉安立

個(gè)人噴氣背包

個(gè)人噴氣背包無疑是當(dāng)代最能激發(fā)大眾想象力的東西之一。過去幾十年來，這類對(duì)交通和地心引力的終極挑戰(zhàn)工具不僅出現(xiàn)在漫畫書和科幻小說里，而且現(xiàn)身于好萊塢大片及馬戲團(tuán)的穿插表演中。

50多年前的一個(gè)4月的早晨，在尼亞加拉大瀑布機(jī)場(chǎng)，美國的噴氣背包先驅(qū)哈羅德·格拉曼身穿一副63.5千克重的“火箭帶”飛行了34米的距離，飛行高度只有10厘米左右。這是首次完全可控的個(gè)人式火箭帶自由飛翔。這個(gè)夢(mèng)想一直傳承到了今天，例如圖中的飛行者綁縛著來自“國際噴氣背包”公司的噴氣背包，飛翔在美國科羅拉多州丹佛市上空。該公司一共制造了三種型號(hào)的噴氣背包，每種的重量都是81.6千克。其中一種只賣給受過特殊訓(xùn)練的飛行員，能飛行9分鐘，飛行距離為18千米，最大飛行高度為76米。其余兩種只用于展示，用過氧化氫作為燃料。過氧化氫是一種輕微的防腐劑，但在高濃度時(shí)可用作火箭推進(jìn)劑。過氧化氫不燃燒，但在有催化劑的情況下，其分解過程會(huì)釋放大量能量。不過，過氧化氫作為能源是有劣勢(shì)的，因?yàn)樯a(chǎn)過氧化氫本身就要消耗能源。你也不要對(duì)用于展示的噴氣背包期望過高——它們的最長飛行時(shí)間不超過1分鐘。

真正的自駕車

請(qǐng)注意，這里所說的“自駕車”不是指你自己駕車前往目的地，而是指完全自動(dòng)駕駛、從而讓交通變得很智能、很順暢的真正意義上的全自動(dòng)汽車。盡管說無需駕駛員的汽車迄今仍只是一種理念，但它贏得科學(xué)家越來越多的關(guān)注。

目前已有的無駕駛員汽車，從外表看都不過是經(jīng)過改良的常規(guī)汽車。這不奇怪，用于自動(dòng)駕駛的電腦很容易就能裝進(jìn)汽車行李箱中。不過，科學(xué)家已經(jīng)設(shè)計(jì)出了一些更具未來色彩的全自動(dòng)汽車架構(gòu)，例如圖中展示的由洛杉磯工業(yè)設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)的7座全自動(dòng)概念車。這種取消了方向盤、腳剎車和駕駛座的汽車使用太陽能和電力驅(qū)動(dòng)，有望在2040年上市。而部分替代駕駛員功能的半自動(dòng)汽車在2010年之前就已公開銷售。

蛛網(wǎng)信天翁

如果有一雙強(qiáng)力翅膀，噴氣燃料還有什么用呢？科學(xué)家和健壯的駕駛員把陸?？战煌ǚ矫娴娜肆Πl(fā)揮到了極致。圖為蛛網(wǎng)信天翁——在1979年成為首架跨越英吉利海峽的人力飛行器。這架飛行器的原材料包括碳纖維管、輕質(zhì)木材、聚酯薄膜、凱夫拉爾（一種合成纖維）、電線和泡沫。蛛網(wǎng)信天翁第一次飛了36.2千米，飛行時(shí)間不到3小時(shí)，但比預(yù)計(jì)時(shí)間長了大約1小時(shí)。飛行員是長途自行車手布里安·艾倫，他后來說，他使出渾身解數(shù)才完成了這趟令他精疲力盡的飛行。

空浮單車

19世紀(jì)晚期，美國新澤西州南部曾進(jìn)行過短命的空中自行車交通實(shí)驗(yàn)。所謂空中自行車，也叫單軌腳踏車，就是人坐在掛于懸空軌道（那次實(shí)驗(yàn)所采用的軌道長度是2.9千米）上的自行車?yán)锾ぼ嚩?，從而減少地面交通壓力，讓交通更順暢快捷。最近，新西蘭西韋伯公司把這種理念發(fā)揚(yáng)光大。和幾百年前的新澤西單軌腳踏車一樣，西韋伯公司的空中自行車（下圖）也旨在減少滾動(dòng)阻力，但理念更先進(jìn)，就是讓騎自行車者坐在子彈形吊艙里，像坐在躺臥式自行車上那樣雙腳向前，以此降低風(fēng)的阻力。吊艙掛在20厘米寬、離地5.8米以上的軌道上。

不用擔(dān)心追尾，因?yàn)樽肺材茏尶罩凶孕熊嚺艿酶臁蝹€(gè)吊艙擁有前面的高壓頂風(fēng)區(qū)和后面的低壓真空區(qū)。當(dāng)后面的吊艙撞上前面的吊艙時(shí)，前面吊艙的真空被打破，而后面吊艙的高壓區(qū)被抵消，其效果就是阻力減半。西韋伯公司希望空中自行車在2012年投入實(shí)際交通，但目前看來是不大可能的。

手動(dòng)潛艇

在美國獨(dú)立戰(zhàn)爭時(shí)期，曾出現(xiàn)過一種人力潛艇。這種1775年由一名耶魯大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)的“美國烏龜”，其實(shí)是美國第一代作戰(zhàn)潛艇。它由橡木和鐵建造，高2.3米，中央部分寬1.8米，單人轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄發(fā)動(dòng)雙引擎，同時(shí)用手掌舵。發(fā)動(dòng)攻擊時(shí)，駕駛者首先要把一顆螺絲釘鉆進(jìn)敵方船體并點(diǎn)燃定時(shí)信管，信管則連接在一包彈藥上。然后，他必須拼命轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄以逃離現(xiàn)場(chǎng)。令使用者始料不及的是，“美國烏龜”的首個(gè)目標(biāo)——英國戰(zhàn)船的船體包裹著銅，“烏龜”的三次出手均告失敗。“美國烏龜”很快便退出歷史舞臺(tái)，更不消說用于民用了。在今天的道路上，并不鮮見最初屬于軍用的民用技術(shù)，吉普車就是一個(gè)典型的例子。

達(dá)芬奇的直升機(jī)

圖為在一家博物館中展出的達(dá)芬奇“空中螺旋”模型，它讓今天的人們得以一瞥這位偉大藝術(shù)家兼發(fā)明家的最著名的飛行機(jī)器設(shè)想。空中螺旋設(shè)計(jì)于1493年，它包含一個(gè)螺旋形的旋轉(zhuǎn)表面（由鐵絲、亞麻制成，用淀粉密封），由單人驅(qū)動(dòng)?？罩新菪步小翱罩谢剞D(zhuǎn)儀”，它被譽(yù)為旋翼飛機(jī)的雛形設(shè)計(jì)，但它實(shí)際上最多是一只不能飛的“大鳥”而已?？茖W(xué)家說，肌肉的力量永遠(yuǎn)也不足以支撐直升機(jī)的成功運(yùn)轉(zhuǎn)。

戴米克辛車

一間房屋、一幅地圖、一個(gè)浴室及一輛車——美國發(fā)明家巴克明斯特·富勒設(shè)計(jì)的“戴米克辛車”（意為“最大動(dòng)力張力汽車”）把這些東西全攪和在了一起。首輛戴米克辛車能搭載11名乘客，最高速度為每小時(shí)約145千米，每升汽油可跑差不多12千米。與之比較，被美國環(huán)境部評(píng)為2012最節(jié)能車型的小型貨車，每升油也只能跑10千米多一點(diǎn)。

這是首輛戴米克辛車在1933年芝加哥國際博覽會(huì)上展出時(shí)的情景，它有一副鋼車架，白蠟?zāi)拒嚿戆X，車頂是彩繪的帆布。可惡的是，旁邊一輛車的司機(jī)一邊開車一邊東張西望，結(jié)果撞上了戴米克辛車，造成戴米克辛車駕駛員身亡，嚇跑了戴米克辛車的潛在投資者，致使這種汽車從未大量生產(chǎn)。不過，讓汽車減重一直是汽車設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)之一。

哈利波特“騎士車”

在電影《哈利波特的世界》中，陷入困境的小怪才只需戳一下空中的魔杖就能召來“騎士巴士”：一旦有公共交通需求，這種三層公共汽車就能提供顛來簸去的運(yùn)輸。它能“縮骨”穿越狹窄之處，乘客在車上還能買到巧克力和牙刷。交通專家說，“騎士巴士”的引人之處就在于它是介于汽車與火車之間的一種交通工具。運(yùn)用與之相似的理念，美國一家公司正在研究推出填補(bǔ)公交車與出租車之間空隙的、能滿足實(shí)時(shí)交通需求的靈活性運(yùn)輸服務(wù)。這種運(yùn)輸尤其適合于農(nóng)村地區(qū)，能依據(jù)個(gè)體需要提供服務(wù)。

在全球不少大城市，小巴和拼車正在彌補(bǔ)公共交通的不足。一些市民利用手機(jī)應(yīng)用程序來尋找拼車者。顯然，拼車不僅方便，而且節(jié)省費(fèi)用，還因把多人各開一輛車改為同坐一輛車而降低了污染?？梢哉f，“騎士巴士”是一種載客更多、服務(wù)更完善的拼車。

天帆風(fēng)箏

總部位于德國漢堡的“天帆”公司，已經(jīng)開發(fā)出利用高飛的巨型風(fēng)箏提供推進(jìn)力的技術(shù)。這種自動(dòng)牽引系統(tǒng)包括從船上發(fā)射、回收和導(dǎo)向等子系統(tǒng)，外加繩索、控制板和風(fēng)箏等。風(fēng)箏在船的前方高飛或俯沖，由此產(chǎn)生推進(jìn)力。迄今為止，只有不到10艘船安裝了天帆風(fēng)箏。風(fēng)力哪怕只替代貨船運(yùn)輸所需的一部分化石能源，也能減少全球二氧化碳排放量的大約3.3%。據(jù)估計(jì)，盡管2007年國際船運(yùn)產(chǎn)生的二氧化碳排放量只占人為造成的二氧化碳總排放量的2.7%，但這個(gè)數(shù)字到2050年有可能增加一兩倍。

磁懸浮列車

高速磁懸浮列車的理念在20世紀(jì)早期就已形成。所謂磁懸浮，是運(yùn)用磁場(chǎng)把列車懸浮于鐵軌或稱導(dǎo)軌之上。由于車輪與導(dǎo)軌之間沒有接觸，意味著更小的摩擦。從理論上說，磁懸浮列車的維護(hù)成本比常規(guī)的子彈頭列車更低。2004年，在經(jīng)過兩年的測(cè)試后，中國上海率先用磁懸浮線路把機(jī)場(chǎng)和市區(qū)連接起來，上海磁懸浮列車的速度高達(dá)每小時(shí)431千米。由于磁懸浮列車的前期投入很高，2008年，德國廢棄了一項(xiàng)建設(shè)40千米磁懸浮路線的計(jì)劃。但磁懸浮技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用并未止步。2011年春季，日本政府批準(zhǔn)了建設(shè)東京與大阪之間磁懸浮路線的計(jì)劃，這條長達(dá)515千米、耗資達(dá)1114億美元的磁懸浮導(dǎo)軌大部分將位于地下，一旦于2045年如期建成，從東京到大阪只需坐40分鐘的磁懸浮列車。