全球十大驚人的交通工具發明
2023-03-31 12:31:11
《國家地理雜誌》對全球一系列驚人的交通工具發明進行了盤點，評選出十大最令人驚異的交通工具。
私人噴氣背包
使用噴氣背包體驗飛行樂趣一直是很多人的夢想。這幅照片中的飛行者藉助Jetpack International製造的噴氣背包在美國科羅拉多州的丹佛上空飛行。這家公司製造了3款噴氣背包，每個重180磅（約合81公斤）。其中銷售給受過專業訓練的飛行員的型號可飛行9分鐘，飛行距離達到11英裡（約合18公裡），飛行高度可達到250英尺（約合76米）。另外兩款只用於演示使用，採用過氧化氫。
過氧化氫是一種溫和的防腐劑和頭髮漂白劑，濃縮狀態下可充當火箭推進劑。這種物質並不會燃燒，但可以在催化劑作用下分解，進而釋放出大量能量。但作為一種可選性推進劑，過氧化氫也有自身缺陷，其中一大缺陷是生產過程需要耗費大量能源。演示用噴氣背包最長飛行時間不到1分鐘，飛行距離非常有限。
自駕駛汽車
從理論上說，自駕駛汽車允許人們在通勤路上放鬆，緩解壓力，同時讓高速路的交通更加通暢。現在，一些汽車製造商和高科技公司對自駕駛汽車產生濃厚興趣。谷歌、寶馬、沃爾沃、通用汽車和史丹福大學研製的用於測試的示範型自駕駛汽車外形就像是經過改進的普通汽車。相比之下，一些設計師設計了更富有未來派色彩的自駕駛汽車，例如圖片中由舊金山工業設計公司Mike & Maaike設計的自駕駛汽車。這款7座椅自駕駛汽車名為「Atnmbl」，是為2040年設計的電動與太陽能動力車。自駕駛汽車技術已經在一些公路上接受測試。通用汽車高管艾倫-塔布最近表示，可部分自駕駛的汽車有望在這個10年前結束前成為現實。
「蟬翼信天翁」號人力飛機
一直以來，工程師便不斷努力，推動人力陸地、空中和海洋交通工具的極限。圖片展示的人力飛機名為「蟬翼信天翁」號，1979年車成為世界上第一架飛躍英吉利海峽的人力飛機。研製「蟬翼信天翁」號由杜邦公司發起，發明家保羅-麥卡克萊迪主刀。「蟬翼信天翁」號採用輕型設計，由碳纖維管、西印度輕木、透明聚酯薄膜和凱夫拉爾纖維製造，同時安裝一些線路和泡沫。
1959年至1980年，麥卡克萊迪設計了一系列人力-太陽能動力飛機。1971年，他創辦了AeroVironment公司。這家公司以無人飛機和電動汽車的充電裝置而著稱。「蟬翼信天翁」號重70磅（約合31公斤），由擅長遠距離騎行的自行車手「駕駛」，飛行時間不到3小時，超過預計大約1小時，飛行距離達到22.5英裡（約合36.2公裡）。
Shweeb單軌人力車
最近，一家名為「Shweeb」的公司在紐西蘭的羅託魯瓦遊樂園打造了踏板驅動的單軌車系統。2010年9月，谷歌公司投入100萬美元，用於這一系統的進一步研發，以調節城市環境的需要。Shweeb網站表示，他們的系統與幾個世紀前的軌道車類似，採用實心車輪和硬軌，用以減少滾動阻力。懸掛在軌道下方的莢狀吊艙採用子彈形設計，乘客躺在裡面，通過踏板驅動車子前行，就好像在騎一輛躺式自行車。這種設計能夠減少風阻。軌道寬8英寸（約合20釐米），吊艙懸掛在下方，距街道上的行人和車輛19英尺（約合5.8米）。
Shweeb的設計團隊表示，一個吊艙緊隨另一個吊艙行駛能夠提高兩個吊艙速度。單獨一個吊艙會遭遇一個高壓區（前方的逆風）和一個低壓區（後方的真空區）。兩個吊艙緊挨著行進時，前方吊艙的低壓區和後方吊艙的逆風均被消除。簡單地說，阻力可以減少一半。
「天帆」牽引風箏
1964年由迪斯尼出品的視頻《歡樂滿人間》的片尾曲這樣唱道：「讓我們放風箏去，飛到可能的最高處。」總部設在德國漢堡的「天帆」公司研發出可以高速飛行的巨型風箏，可以投入商業運營，改變航運業的面貌。為了研製自動巨型牽引風箏，這家公司投入了大約5000萬歐元（約合6760萬美元），整個系統包括船載發射、回收和操縱裝置、繩索、控制盒以及必不可少的牽引風箏。這種風箏可以在貨船前方飛行，高度達到數百米，產生巨大的牽引力。
迄今為止，採用這種牽引技術的貨船不到10艘。航運業2007年的二氧化碳排放量佔全球的3.3%左右，利用風的推進力減少貨船的化石燃料消耗量對這個行業來說無疑是在減排道路上邁出的重要一步。據國際海事組織估計，2007年國際航運業的碳排放量佔全球人類活動產生的二氧化碳總量的2.7%，2050年將增加一倍或者兩倍。
磁懸浮列車
研製高速磁懸浮列車的想法早在20世紀初就已經浮出水面。這種列車利用磁場讓車身懸浮在鐵軌或者導軌上方。從理論上說，由於車輪不與鐵軌接觸，減少摩擦，磁懸浮列車的維護成本要低於傳統的子彈頭列車。磁懸浮列車已經在一些國家投入運營，最著名的當屬德國和日本的示範項目。照片展現的是上海的磁懸浮列車，時速達到431公裡。
然而，打造磁懸浮線路的前期成本高的驚人。2008年，在成本估計超過30億歐元（約合40億美元）之後——此前的估計為18.5億歐元（約合24.7億美元）——德國叫停了在慕尼黑修建24.9英裡（約合40公裡）磁懸浮列車線路的項目。但人們對磁懸浮列車的熱情並沒有因此消退。2011年夏季，日本政府亮出綠燈，同意在東京和大阪之間建造一條320英裡（約合515公裡）的磁懸浮線路，大部分位於地下，總投入高達9萬億日元（約合1114億美元）。如果一切按計劃進行，2045年搭乘磁懸浮列車從東京到大阪只需要40分鐘。
手搖潛艇
手搖潛艇「美國海龜」問世於北美獨立戰爭時期，是一件失敗的秘密武器。它是世界上第一艘作戰潛艇，由耶魯大學學生大衛-布希納爾1775年設計，當時他只有30多歲。「美國海龜」採用橡木和鐵打造，高7.5英尺（約合2.3米），寬6英尺（約合1.8米）。駕駛員通過一個搖把帶動兩個推進器，驅動潛艇前行。發動攻擊時，駕駛員在敵方船隻上鑽出一個小洞，放入與火藥相連的定時導火索，而後點燃。「美國海龜」的第一個攻擊目標是英國戰列艦，由於船體鋪設銅板，此次任務最終以失敗告終，隨後進行的兩次攻擊同樣無功而返。
達文西的直升機
照片在保加利亞索非亞藝廊舉行的一場展覽上拍攝，展示了達文西設計的飛機螺旋槳模型，讓公眾感受這位發明家為設計飛行器做出的不懈努力。根據美國紀念飛行百年委員會有關早期直升機技術的報告，這一設計誕生於1493年，採用螺旋形旋轉面，由鐵絲和亞麻布製成，使用澱粉密封，由人力驅動。這種螺旋槳也被稱之為「氣動陀螺」，是世界上第一個旋翼飛機設計。然而，達文西的這一設計最終成為一隻不會飛的鳥。美國紀念飛行百年委員會表示，單靠肌肉的力量很難操縱直升機，無法應對螺旋推進器產生的扭轉力。
輕型動力學最大張力汽車
照片在1933年芝加哥世界博覽會上拍攝，展示的是發明家巴吉明尼斯特-富勒設計的第一輛輕型動力學最大張力汽車，可搭載11名乘客，時速120英裡（約合每小時145公裡），燃燒每加侖汽油可行駛28英裡（約合45公裡），只比每升汽油13公裡少一點。相比之下，美國環境保護局評出的2012年款能效最高小型貨車燃燒每加侖汽油只能行駛24英裡（約合38公裡），剛剛超過每升10公裡。
動力學最大張力汽車採用三輪設計，「骨架」由鋼打造，車身使用白蠟木，上面覆蓋鋁，車頂採用帆布。在演示這種淚珠形汽車過程中，一名駕駛員因發生事故命喪黃泉。這起事故嚇壞了潛在的發明家，同時也導致動力學最大張力汽車沒有進行量產。然而，儘管看起來不太實用，但動力學最大張力汽車還是30年代一系列先鋒車型中最為獨特的一款車。
騎士巴士風格公交系統
《哈裡-波特》中的騎士巴士共有3層，能夠在更大程度上滿足公共運輸的需要。這輛超級巴士可以「縮骨」，穿過狹窄的地帶，乘客可以在車上買熱巧克力或者牙刷。現在，Telematics公司正在設計騎士巴士風格的公交系統，提供響應需求和基於社區的靈活交通服務，幫助填補巴士和計程車之間的空白，尤其是在農村地區。行車線路可以根據實時需求進行最優化，乘客可以根據車的位置和狀況安排出行。
在世界各地的城市，很多人選擇「拼車」，幾人約好共同乘坐小巴和計程車出行。在紐約以及其他大都市，當地居民可以利用數量越來越多的應用軟體，找到出行路線一樣的同道中人，而後乘坐同一輛計程車。這種方式既能節省開支，減少碳排放，又能緩解交通壓力，可謂一舉三得。
