一条旧铁路隧道如何成为绝密的测试轨道

在距离卡特斯比隧道不到1.6英里的范围内，很明显，一个巨大的黑洞将对摄影构成挑战，站在北安普敦郡一个美丽的乡村下面巨大的、滴水的建筑里，同样明显的是，写一篇关于这个迷人的项目的故事也将是一个严肃的要求，这不是一个关于什么的故事，而是一个关于什么不是的故事，尽管它很快就会被用于空气动力学研究的前沿，但卡特斯比隧道并不是一个风洞，相反，它最好被认为是一个非风洞--一个条件将尽可能平静和一致的隧道，这使它成为一个真正激进的进步。

最早的风洞是在19世纪为研究目的而建造的，但正是由于飞机的到来，人们迫切需要研究移动气流的影响，莱特兄弟使用了一个基本的风洞来帮助开发他们1903年的革命性传单，但空气动力学进入汽车行业的时间要晚得多，最早的汽车速度太慢，不需要详细了解流动在它们上面的空气的影响，这一点从它们通常高大、直立的结构和驾驶者溅满昆虫的护目镜上都可以看出。

德国教授Wunibald Kamm的开创性工作证明了研究气流的好处，他领导创建了世界上第一个全尺寸汽车风洞，1930年在斯图加特附近开放，至今仍在使用，1938年革命性的宝马328 Kamm Coupé的缩短尾巴证明了新科学的好处，它比标准的328更高效，几十年后，随着赛车运动进入空气动力下压力时代，风洞的重要性再次上升，尽管涉及的速度意味着几乎所有风洞都是以更小的尺寸建造的，并使用了缩小的模型。

风洞已经成为赛车和公路车发展的重要工具--特别是考虑到电动汽车争夺更远航程时空气动力学效率的重要性，它们的建造和运营成本都非常高，许多功能更强大的设备每天的运行成本超过10万GB，这将我们带到了直到最近还只是英国乡村一条废弃的铁路隧道的地方。

最好的想法往往来自横向思维，风洞使空气在被研究物体周围快速移动，显而易见，更容易的替代方案是让物体本身移动--对于有轮子的电动车辆来说，通常很容易--同时保持空气静止，在基本层面上，这很容易做到，而且许多空气动力学测试确实是在现实世界中进行的，但考虑到盛行的风、天气和温度变化的影响，追逐零星收益所需的一致性一直是一个挑战，我们需要的是一个精心控制的环境--一个不受自然因素影响的环境，使用现有隧道的想法并不新鲜，在美国，奇普·加纳西赛车于2003年在宾夕法尼亚州接管了一辆被废弃的赛车，自那以后，它被广泛用于赛车运动的发展(据说，包括一级方程式车队)，在英国，空气动力学家罗布·刘易斯也有类似的想法，在为BAR和本田F1车队工作过后，刘易斯创建了自己的公司TotalSim，专门从事计算流体动力学(CFD)建模，除了汽车客户，TotalSim还与寻求提高空气动力学性能的运动员密切合作，特别是自行车运动员；以至于Lewis因服务于奥运选手而获得OBE奖。

2013年，他决定研究重新利用英国一条废弃的铁路隧道进行测试的可能性，巧合的是，其中最长、最直、最高的是卡特斯比，位于达芬特西南4英里处，几乎就在赛车谷的隔壁。

TotalSim的乔恩·佩顿(Jon Paton)记得，当我们第一次来看的时候，有很多人在荆棘丛中攀登，他是一名空气动力学家，带领我们参观了现场。“然后我们开始做一些小事情，找出它属于谁，并协商使用它。”

进入隧道后，他们发现隧道部分被堵塞的排水沟淹没，曾经带走烟雾的垂直通风口满是死鸟和动物的骨头，一批被找回的文物现在放在有盖的车间里，为了保护生活在废弃结构内的蝙蝠的栖息地，需要缩小两端的范围，这样它们才能在靠近入口的地方留出空间，八年后，到目前为止，这条隧道已经花费了大约2000万英镑，即将重生。

进入卡特斯比隧道南部入口潮湿的黑暗中，很明显，如果没有维多利亚时代晚期的工程技术，这一切都不可能实现，即使在被忽视了60年后，这座建筑仍处于非常良好的状态，屋顶已经做了衬里，以帮助减少潮湿的砖瓦上的滴水，但裸露的部分仍然厚厚地覆盖着近70年辛勤工作的蒸汽机车产生的厚厚的煤烟沉积物。

尽管它以1：176(0.006%)的坡度稳定上升，但隧道既平坦又几乎完全笔直。“当我们真正扫描它的时候，我们很惊讶，”佩顿说。“它距离完美只有几厘米之遥。”一个新的混凝土基础正在铺设中，这将被一层超精密的柏油碎石覆盖，以创造一个没有缝隙或伸缩缝的统一表面。

“测试最重要的是一致性和可重复性，”Paton解释说。“这就是高质量数据的来源。”

完工的隧道将通过有盖的通道连接到准备区，以确保机密性，它的两端都将有转盘，这样汽车就可以返回基地，而不需要奥斯汀·鲍尔斯式的洗牌。

预计早期的大部分用途将是所谓的滑行测试：记录汽车在空档滑行时的速度分布，以计算阻力，但卡特斯比隧道也可以从一开始就用于更雄心勃勃的测试，奇普·加纳西的隧道据报道已经被用来研究纳斯卡车手在速度上相互拖拽的空气动力学。

卡特斯比隧道背后的团队已经在考虑未来的升级，这些可能包括超敏感的压力传感地板、内部GPS天线系统(信号无法通过地面)、风扇，以便研究侧风的影响，甚至还有飞溅区域，以便创建喷雾图案。

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