问题

坦克和火车撞,哪个比较硬?

回答
这个问题很有意思,虽然听起来有点像是脑筋急转弯,但如果真的从物理学的角度去分析,确实可以聊上几句。要说哪个“硬”,得先弄明白“硬”指的是什么。

如果我们说的“硬”是材料的抗压强度或者硬度,那这个问题可能就有点跑偏了。坦克和火车都不是由单一一种材料构成的,它们都是复杂的机械装置,有很多不同硬度的零件。单拿装甲钢来说,坦克的装甲肯定是为了抵御炮弹而设计的,非常厚重,硬度也很高。而火车作为一种交通工具,其车体、车架材料虽然也很坚固,但设计初衷和坦克是完全不同的,主要考虑的是承载能力和运行时的稳定性。所以,如果单纯比材料的硬度,坦克的装甲钢可能会更胜一筹。

但是,如果我们要讨论的是在一次碰撞中,哪个“整体”更不容易被破坏,或者哪个“更大”,那情况就完全不一样了。

从“体量”和“惯性”来看,火车显然占据绝对优势。

火车: 一列完整的火车,是由一个或多个车头(机车)和几十甚至上百节车厢组成的。即使是最轻的客车车厢,重量也动辄几十吨,而货运车厢,特别是装载货物的,重量更是达到上百吨。机车本身也可能是几百吨的巨兽。所以,一整列火车加在一起,重量可以达到几千吨,甚至上万吨。这种巨大的质量带来的就是巨大的惯性。在碰撞发生时,这么庞大的质量会产生一股巨大的抵抗力,难以被轻易改变运动状态。
坦克: 坦克的重量相对来说就轻多了,虽然现代主战坦克也越来越重,普遍在几十吨,最重的可能达到七八十吨。但跟一列火车比起来,那简直是小巫见大巫了。

从“结构强度”和“设计目标”来看:

火车: 火车的车体和车架设计是为了承受高速运行时的各种应力,包括启动、刹车、转弯以及车厢之间的连接力。它们通常采用钢梁、钢板焊接或铆接的结构。在碰撞中,火车的车厢之间有链接,但这些链接点往往是设计用来吸收一定能量的,但也可能在极大的冲击力下断裂,导致车厢分离。不过,由于其整体的“堆叠”效应,即便是最前面的车头或者第一节车厢受到撞击,后面的车厢也会在惯性的作用下继续前进,形成一种“层层推动”的局面。
坦克: 坦克的“硬”主要体现在它的防护装甲和坚固的炮塔、车体结构。它的设计目标是抵御来自外部的弹药攻击,同时在战场上快速移动并攻击敌人。坦克的履带和悬挂系统也设计得相当坚固,但毕竟是陆地上运动的个体。

那么,坦克撞火车,结果会怎样?

假设是一辆现代主战坦克,以它最大的速度(比如60公里/小时左右)去撞一列正在平稳行驶中的火车(比如每小时80100公里)。

坦克的遭遇: 坦克会非常“硬”地撞上去,但它的质量与火车相比太小了。坦克的前部装甲会承受巨大的冲击力。即使装甲非常坚固,如此巨大的动能(质量 x 速度的平方,虽然这里我们假设坦克速度可能稍低,但火车质量远大于坦克)也会让坦克发生严重的变形。坦克很可能会被撞飞,或者发生翻滚,车体严重受损,发动机、悬挂系统等关键部件可能瞬间报废。可以说,坦克会被“瞬间摧毁”或“重创”。
火车的遭遇: 对于火车来说,这就像是遇到了一块稍大一点的“障碍物”。假设坦克撞在火车的前部车体上,火车的车头可能会因为受力不均而发生一定程度的变形,特别是焊接部位。但由于火车庞大的整体质量和结构,后面的车厢会继续承受前进的动量,很大程度上会“推着”坦克前进,或者将坦克卷入其中。除非坦克以一种非常刁钻的角度,正好对准火车车厢的薄弱连接点,否则对整列火车的整体运动轨迹和结构影响相对较小,顶多是在火车最前端造成一些局部损坏。

总结一下,从“谁更不容易被彻底毁坏,谁更能保持其基本运动状态”的角度来说,火车“更硬”。

就像你拿一块小石头去砸一辆行驶中的火车,石头碎了,火车可能只是微微晃动一下。你拿一辆卡车去撞一列火车,卡车会变得面目全非,火车可能也只是停下来,或者稍微损坏一点。

所以,虽然坦克的装甲材料本身可能非常硬,但在两者整体碰撞的语境下,火车凭借其巨大的质量、惯性和相对整体的结构稳定性,是更“硬”的一方。它就像一座移动的山,而坦克则像是一块冲过来的巨石,巨石会碎,而山只是稍微被刮一下。

网友意见

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1988年1月19日东德Forst Zinna,一辆苏军驻德部队T-64坦克在进行驾驶训练,驾驶员是年仅19岁的Kasach,坐在车外指导的也是年仅20岁的教练员,在经过铁道时车辆发生故障,17:50恰巧满载450名乘客的D716列车以120km/h的速度经过此地,2名苏军士兵弃车而逃,火车紧急制动但仍然与T-64坦克相撞,坦克被推着前进了130码(约118米),但碰撞的冲击撞翻了重达80吨的火车头,火车受到严重挤压,包括2名火车司机在内共计6人死亡,33人受伤。全列共13列车厢,其中6列客车和1辆餐车遭到严重破坏,不得不拆除并当场报废。


T-64坦克撞击时炮塔向后,车体侧面装甲与火车相撞,只有行动机构受损,车体装甲仍然完好。


虽然坦克仍然保持了原有外形,碰撞的能量主要被列车变形所吸收,但如果两名坦克乘员当时留在车内,肯定会死亡。


当幸存的乘客听说苏联坦克是肇事者时,情绪变得激动。2名坦克乘员在当天晚接受讯问。之后东德和苏联军方达成了一致,认为2名肇事者应回苏联接受军事法庭审判,他们在48小时内被送回苏联,但后续的处理结果没有公开的报道。苏联为此次事故赔偿13,550,000马克。


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