法兰西轨道飞侠

滕莉卿

1965年，第二次世界大战已经结束了整整20年，航空技术已经得到了显著发展，各现代化国家都在考虑公共交通的新鲜主意。当时高速公路和民用航空正蓬勃发展，许多工程师们开始琢磨如何能够让轨道交通进一步提速。这一时期，法国的“飞行列车”就是一个典型代表，虽然它最终无疾而终，但却在人类的轨道交通史上写下了重重的一笔。现在还有不少法国人对当年“飞行列车”留有深刻印象，它那飞驰的速度让所有人难以忘怀。

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图01  伯廷和他的“飞行列车”01号试验车

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图02  “飞行列车”01号试验车验证模型

“飞行列车”的概念最早出现在1965年，发起人是一名叫做让·伯廷（Jean Bertin）的工程师。他认为，列车要想跑得快，就必设法降低列车的行驶阻力，列车与轨道的摩擦力与列车的重量有关，如果能设法让列车悬浮在轨道上，列车就很容易实现高速行驶。当时磁悬浮列车概念已经出现，但磁悬浮要求的技术相当复杂，实现起来颇为困难，而且磁悬浮轨道的建设成本在当时是天文数字。伯廷从气垫船上得到了灵感，既然气垫船能够用气垫原理实现在水面和陆地上的悬浮，那么这种方法为什么不能应用到火车上呢？正是基于这样的考虑，他提出了“飞行列车”概念。按照他的设想，“飞行列车”将使用气垫技术悬浮在轨道上，不再采用动力路轮作为前进动力，而是使用航空发动机直接推进，这样列车的行驶阻力就变得非常小，能够实现极高的行驶速度。

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图03  “飞行列车”02号试验车装有一台涡轮喷气发动机作为动力

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图04  “飞行列车”02号试验车后部特写

伯廷的“飞行列车”概念得到了法国政府的支持，后者决定资助这一项目。伯廷设计的“飞行列车”采用钢筋混凝土建造的单轨型轨道，轨道截面为倒T形。至于列车本身，最先完成的是“飞行列车”01和“飞行列车”02两辆试验用样车。“飞行列车”01是1/2的缩小版试验车，最初安装一台260马力飞机发动机，驱动一副三叶变距螺旋桨推进，后来发动机又换成了法国航空动力巨头特博梅卡公司马布尔涡轮喷气发动机。悬浮升力由两个风扇产生的压缩气体提供，每个风扇由一台50马力雷诺发动机驱动。“飞行列车”01可以搭载4名乘客和两名驾驶员。“飞行列车”02也是缩比试验车，只能容纳两名驾驶员，不能搭载乘客，动力装置换成了一台美国普拉特-惠特尼公司出品的JT12型涡轮喷气发动机。

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图05  “飞行列车”S44试验车

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图06  “飞行列车”I80试验车验证模型

1966年2月，法国在艾瑟纳为“飞行列车”01和02建造了一段试验轨道，轨道建立在一段废弃的轨道路基上，全长6.7千米，后来随着城市扩建部分路段被拆除，其余大部分也都成为废墟，后来保存相对完好的一段还被恢复，作为对“飞行列车”项目的纪念物保存至今。

接着伯廷团队又制造了“飞行列车”S44全尺寸试验车，这辆列车原准备用于城郊长途客运服务，行驶速度可达每小时200千米，特别适合用于连接城市中心区到机场的快速交通。“飞行列车”S44安装一台轴流式航空发动机作为推进动力。为满足“飞行列车”S44试验需要，法国于1969年在艾瑟纳建造了第二段试验轨道，这段轨道采用铝材和沥青建造，距离原来的试验轨道只有几米远，基本平行于原轨道。“飞行列车”项目终止后，轨道上铝制的导向轨在试验结束后被拆除，而剩下的沥青轨道则保存完好，并在2008年和2009年被改造成为人行道。

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图07  “飞行列车”I80试验车采用两台特莫III E3涡轮轴发动机作为动力，驱动一副7叶变距螺旋桨直接推进。

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图08  在轨道上行驶的“飞行列车”I80试验车

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图09  “飞行列车”I80后来换上了美国普拉特-惠特尼公司JT8D型涡轮风扇发动机，变成了“飞行列车”I-80 HV，最终创下了时速417千米的世界纪录。

“飞行列车”S44之后，法国又制造了“飞行列车”I80全尺寸试验车，这种试验车原本准备用到城际轨道运输服务。“飞行列车”I80车长25.6米，宽3.2米，高3.3米，自重11.25吨，内部设有80个乘客坐席。根据原始设计，“飞行列车”I80行驶速度最高可达每小时250千米，动力装置为两台特博梅卡公司1610马力特莫III E3涡轮轴发动机——这种发动机通常被用来作为直升机动力，发动机带动一台涵道式7叶变距螺旋桨，桨叶直径2.3米。另外还有一台特博梅卡公司特马萨佐14涡轴发动机来驱动空气压缩机组来提供悬浮升力。值得一提的是，“飞行列车”I80的刹车系统也非常特别，不再是利用机械装置直接制动，而是通过改变推进螺旋桨桨距实现负推力，这与飞机发动机上的反推力装置原理一样。当然，紧急情况下，也可以使用中央轨道上的摩擦式机械刹车装置，帮助列车快速减速。由于采用了喷气发动机，“飞行列车”I80工作时的噪音还是偏大，经过测试，在距离60米处噪音仍然能达到90～95分贝，这是个让人头疼的问题。列车要穿行在城区，这样的噪音显然是难以忍受的。即便列车行驶在农村，周边的居民也难保没有意见。

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图10  “飞行列车”I-80 HV客舱内景

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图11  美国罗尔公司许可制造的“飞行列车”验证样车

为了测试“飞行列车”I80，法国于1969年在奥尔良以北的卢瓦雷修建了第三条长18千米的试验轨道，这段轨道位于萨朗和鲁恩之间，这个选址是有着长远考虑的，那就是一旦“飞行列车”投入运营，就能直接在此基础上扩建成连接巴黎和奥尔良的轨道系统。这段轨道颇像今天的高架公路，高出地面5米，下方由许多立柱支撑，能够承受火车以每小时400千米的速度飞驰。轨道两端各设有一个回转平台，可以帮助列车实现掉头动作。

后来，“飞行列车”I80还被重新改进，换上了美国普拉特-惠特尼公司的JT8D型涡轮风扇发动机——这也是波音707的动力装置，发动机直接安装在列车的顶部。改进后的列车最高时速可达350千米，被重新命名为“飞行列车”I-80 HV（HV是法文“高速”的首字母的缩写）。1974年3月5日，“飞行列车”I-80HV创造了气垫车辆的陆上行驶速度纪录：平均时速达到了417千米，最高瞬时速度达到了430.4千米！

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图12  1969年，法国为试验“飞行列车”建造了高架试验轨道。

从1965年到1977年，法国政府一直对该项目表示支持，但政治因素却成为“飞行列车”骨子里的缺陷，加之该项目的精神领袖伯廷在1975年去世，最终导致了整个项目的夭折——1977年法国决定选择以高功率电动机为动力的新型电力机车作为未来高速陆上运输手段，彻底放弃了“飞行列车”计划。规划中的巴黎–奥尔良等城际轨道最终也没有兴建。

有趣的是，在法国人花费大量精力研究悬浮式“飞行列车”的同时，英国、加拿大和美国也都对这一概念产生兴趣。而伯廷在去世前，曾成功向美国一些公司宣传悬浮高速火车技术的优越性。美国罗尔工业公司对这一概念非常感兴趣，干脆与法国人谈判，获得授权在美国制造一台测试用样车。1974年，美国在科罗拉多普韦布洛附近的高速地面测试中心建造了一段2.4千米长的试验轨道，专门用于测试这种高速样车，但限于轨道长度，最高时速被限制在不得超过233千米。鉴于喷气式发动机难以解决的噪音和振动问题，加之重新建造单轨铁道的高昂费用，美国交通部没有对“飞行列车”进行太多测试，就得出了该车“财政上缺乏可行性”的结论，很快宣布取消罗尔公司的计划。

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图13  今天部分轨道仍然保存完好，成为对“飞行列车”计划最后的纪念物。

无论如何，法兰西的“飞行列车”没能开到成功的终点。最初的设计者们坚信该方案拥有突破性的先进技术，认为它能重新恢复公众对于单轨交通的兴趣。不幸的是，“飞行列车”有一个辉煌的开始，却也有一个悲伤的结局——最终它还是没能胜过现代电力机车，因为后者能够大量利用原有的双轨轨道资源。列车这种东西，在关注技术先进性的同时，还必须留意已经建设完毕的巨量基础设施，没人愿意为一项单独的先进技术，来买荒废旧有基础设施的单。这也许就是“飞行列车”的教训？