10月25日,湖南怀化麻阳的锦江河面上,一辆摩托车高速冲入水中,却没有沉下去,而是溅起大片水花,继续向前行驶。驾驶这辆摩托车的,正是张雪机车的创始人张雪。
经过32分钟的连续行驶,张雪驾驶改装后的MX450摩托车,在水面上完成了40.74千米的挑战,成功刷新“改装摩托车在开阔水域行驶最远距离”吉尼斯世界纪录。
不过,摩托车毕竟不是船。它究竟是怎么浮在水面上的?
如果把一辆普通摩托车直接推入水中,它通常会沉下去。这是因为摩托车的整体平均密度较大,而且没有船体那样能够排开大量水的中空结构,受到的浮力不足以支撑整车重量。但如果摩托车以足够快的速度冲向水面,情况就可能发生变化。
你可能玩过打水漂:把一块扁平的石片斜着扔向水面,石片不仅没有立即沉入水中,反而能在水面上连续弹跳。
这是因为石片高速撞击水面时,会将水向下推开,水则对石片产生向上的作用力,让它再次弹起。张雪的摩托车利用了类似的物理原理。
这辆MX450经过专门改装,前后轮附近安装了钢结构滑行橇。当摩托车高速前进时,滑行橇将水向下推开,同时受到向上的作用力。这种由物体与水相对运动产生的升力,被称为水动力升力(hydrodynamic lift)。
一般来说,速度越快,滑行橇能够产生的水动力升力就越大。当水动力升力与浮力共同提供足够的支撑时,摩托车就能在水面上持续滑行。这也意味着,摩托车不能随意减速。一旦速度降得太低,水动力升力就会减小,车辆可能下沉或失去平衡。
不过,光能浮在水面上还不够,摩托车还得有足够的动力不断向前。普通摩托车在陆地上行驶,主要依靠轮胎与地面之间的摩擦力获得前进动力。但在水面上,普通轮胎无法像在陆地上一样获得稳定的抓地力。
张雪团队还对后轮进行了特殊改装,让这辆MX450的后轮装有较大的桨叶状凸起。
行驶时,后轮的一部分浸入水中,随着车轮不断旋转,桨叶将水向后推动,水则对桨叶产生向前的反作用力,推动摩托车前进。这与过去一些明轮船的推进方式相似。团队还增大了后牙盘的齿数,让后轮获得更大的扭矩,以适应水上行驶的需求。


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