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純靠燒開水,這臺噴氣摩托跑出了世界第二

差評XPIN


一個 60 歲的老頭,死死抱著氣罐準(zhǔn)備以每秒 70 米的速度原地起飛。

小小的眼神,大大的驚恐。


倒數(shù)結(jié)束,一陣白煙瞬間飄過,圍觀的群眾無不歡呼雀躍。

這全新的崩老頭方式,到底是人性的扭曲,還是道德的淪喪?


其實(shí)這是脖子哥最近刷到的視頻,媒體 CNET 對自然之力(Force of Nature)車隊(duì)進(jìn)行了一個簡短的采訪,里面記錄了他們的蒸汽摩托,一臺創(chuàng)造了 0-400m 世界第二紀(jì)錄的怪獸(5.44 秒跑完 402m)。

由于小作坊下料實(shí)在有點(diǎn)猛,我是真的想跟大伙分享一下這個故事。

一切的開頭其實(shí)很簡單,自然之力車隊(duì)的創(chuàng)始人格雷厄姆·賽克斯(Graham Sykes),就叫他老賽好了,最開始他是英國沃克斯豪爾英國房車錦標(biāo)賽車隊(duì)的一名賽車工程師。


沃克斯豪爾?誰?

沒聽說過就對了,大英的汽車公司就算拿了冠軍也沒啥存在感。

少年喲,想要揚(yáng)名立萬還得是自己上陣吶。


所以,哥們真正發(fā)揮實(shí)力的地方,是他自己的愛好 —— 直線加速賽。

字如其名,這比賽就是非常純粹的崩一個,沒有 F1 各種復(fù)雜的愛恨情仇,也沒 Motor GP 那樣直觀的車手車技差距。


就一句話,誰快誰。

極低的門檻,分類龐雜的組別,讓不少民眾開著自家的車也能參與進(jìn)來,所以這比賽在全球都有著龐大的受眾。

咱們沒場地玩這個,但既然電車現(xiàn)在都喜歡比加速,或許可以試試水?


老賽和直線加速賽結(jié)緣其實(shí)很早,1979 年的時候就已經(jīng)開始玩了。

但最開始闖出名堂的,其實(shí)是 2012 年,他開著自己手搓的 3.9L V8 的倒三輪摩托車 Syko,時隔 12 年刷新了英國國家陸地三輪車速度記錄,成績?yōu)?291.92km/h。

不過說實(shí)話,Skyo 很強(qiáng),但也沒那么強(qiáng)。

三輪車這個賽道還是太小眾了,屬于是定語加的夠多誰都能當(dāng)?shù)谝弧?/p>

知名度更高的,必然是四輪車與二輪摩托。

Top Gear 的哈蒙德也挑戰(zhàn)過英國陸地最速記錄,就是摔了。。。


既然如此,玩摩托的成本更低,也適合手搓,自然成為了老賽這種小作坊的選擇。

恰逢當(dāng)時歐洲開始宣傳環(huán)保,根據(jù)老賽自己的自述,他作為 9 個孫輩的爺爺,要做出示范,所以選擇了直線加速賽里除了發(fā)動機(jī)驅(qū)動的另一條路線 —— 噴射。

當(dāng)時世界上最快的摩托是 Eric Teboul 駕駛的噴射摩托,采用的燃料是液態(tài)過氧化氫,加壓后注入裝有分解催化劑的腔室,從而產(chǎn)生高壓,推動摩托前進(jìn)。


不過,雖然過氧化氫在反應(yīng)中會分解成水和氧氣,看起來環(huán)保,但是在制備這種航天級過氧化氫的過程中,高濃度的蒸餾依然需要消耗大量的化石能源。

所以老賽選擇的是純蒸汽,也就是燒開水,利用蒸汽把車推出去。

既然是噴射,那在整輛車中最重要的就是動力來源,一個能裝 120 升水的大水箱。

老賽他們會利用燃燒環(huán)保的氫化植物油產(chǎn)生極高溫度的廢氣,通過水箱中間的管道進(jìn)行熱交換,把水箱里的水加熱。

這個水箱是找一家為核能、石油天然氣生產(chǎn)的壓力容器的公司 CPE 定制的,能夠承受 40-50 bar 的壓力。



我們都知道正常氣壓下,100℃ 的水就要汽化了,而老賽他們會把水加熱到 260℃,利用高壓把水保持住液態(tài),內(nèi)部的壓力將達(dá)到 50 bar,這就是整輛車動力的來源。

動力有了,這溫度怎么辦?像杜卡迪的 “煎蛋” 已經(jīng)被摩友們吐槽無數(shù)遍了。

老賽也意識到了這個問題,在英國利茲工程師協(xié)會的記錄中,他們用了陶瓷涂層、玄武巖纖維等隔熱材料,能夠承受上千度的高溫。


缸體沒事了,現(xiàn)在壓力來到噴射的最后一道關(guān)卡,閥門。

最開始老賽使用的是球形閥體,根本撐不住熱水的溫度和壓力,每次測試要么只能打開一半,要么噴完就關(guān)不回去了。

原因是閥門的打開速度必須越快越好,不然噴涌而出的熱水必會弄壞閥門。

就這么簡單的一個零件,困擾了老賽 4 年。

最終在漫長的試錯中,他使用壓縮氮?dú)馊ヲ?qū)動閥門,并找到了以往一家給過氧化氫噴氣摩托打造閥門供應(yīng)商進(jìn)行定制,終于在 2020 年進(jìn)入了最終測試階段。


在 2020 年 2 月的這個測試中,可以看到整輛車已經(jīng)初具雛形。


但是想要車子像火箭一樣飛行,后面還得解決各種各樣的流體動力學(xué)問題。

比如火箭噴嘴(排氣管)在中間當(dāng)然是最好的,但摩托有個后輪,這方案當(dāng)然不行。

然后巨大的噴力問題,噴嘴的軸線必須低過后輪的軸心,不然摩托的車頭太輕了,一噴車子立馬就翹頭飛給你看。

慢鏡頭下的老賽


還有噴嘴的設(shè)計(jì)問題,在物理學(xué)中,液體沸騰除了加熱,其實(shí)降壓也行。

閥門一打開,高溫高壓的水一下就會沖進(jìn)噴嘴的低壓區(qū),立馬就會發(fā)生劇烈的膨脹。

噴嘴要是撐不住,那炸開的金屬碎片直接就把老賽帶走了。


種種的問題,都得靠老賽自己解決。

在訪談中,老賽說他們除了高壓水箱這些部件,其他全靠自己手搓。

所以從 2022 年到現(xiàn)在,他都在一步一步改進(jìn)車子,從 50 升水箱,再升級到 88 升,再到現(xiàn)在的 120 升。


最終端出來的成品,就是我們目前看到的這臺能創(chuàng)造世界記錄怪獸。

在 CNET 編輯的記錄中,當(dāng)老賽一打開閥門,高壓的水流直接變成了水蒸氣噴涌而出,膨脹比高達(dá) 1620:1,每秒鐘能往外噴 40 升水,車子在他眼前一下子就消失了。


這時候零百已經(jīng)沒意思了,0.4 秒就能達(dá)到,直線加速賽玩的是 “零四”(四分之一英里,約 402m)。

在這樣恐怖的推力下,這臺摩托以短短 5.44 秒,342.39km/h 的速度跑完了零四,成為了世界上第二快的摩托。


由于速度過快,大伙如果要感同身受的話,想想咱們坐過山車就好。過山車大概是 3-4 個 G,而這臺蒸汽摩托的 G 值已經(jīng)接近 7G,就快趕上戰(zhàn)斗機(jī)了。

戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)動是 9-10G


速度之快,連最后停下來都得用降落傘。。。


到這故事就講差不多了,老賽說今后還會沖擊世界第一的記錄。這種加速賽,一丁點(diǎn)氣壓、溫度、賽道狀態(tài)都會有影響,5.44 這個記錄就前兩天刷出來的,在他有生之年破了也不是不可能。

不知道大伙看完是什么感受,脖子哥了解完心里真的非常佩服。

要說和眾多傳奇賽車手相比,老賽其實(shí)只是一個無名小卒,也并非什么天才工程師。

但就是這份大伙都有的平凡與熱愛,將自己的愛好,變成了工作,堅(jiān)持了數(shù)十年,甚至直到不惑之年,做到了青史留名。

不說了,我要打開神力科莎跑上幾把了。

撰文 :浩森

編輯:脖子右擰 & 面線糊君

美編:素描

圖片、資料來源

Meet the Fastest Rocketbike Powered by Superheated Water, CNET

Force of Nature Steam Rocket Bike static test Feb 2020, zbrojovkastar

Project Force of Nature: Steam Rocket Bike - CPE Manufacturing & Fabrication Video,CPE Pressure Vessels Limited

ClevelandMoto Podcast Live! Steam Rocket Motorcycle Pilot Graham Sykes!,Cleveland “ClevelandMoto” Moto

https://www.force-of-nature.com/news/~/

https://leeds-engineers.org.uk/steam-rocket-bike-big-update/

https://www.dragbike.com/the-retirement-of-the-rocketeer-eric-teboul/



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