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比飞机还快的超级高铁来了

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发表时间:2016-06-04 17:29
比飞机还快的超级高铁来了?

  上图 5月11日,在美国西部内华达州,“超回路推进系统”的一个金属测试装置沿铁轨加速疾驰。

  左下图 5月11日,“超回路1号”公司首席执行官罗布·劳埃德(中)和两位联合创始人沙尔文·皮谢瓦尔(左)、布罗根·班布罗根(右)庆祝。

  右下图 “超回路推进系统”测试装置的模型。新华社记者 郭爽摄

  5月11日,美国内华达州干燥的沙漠中,一项时长仅1.9秒的测试引起世人瞩目。

  在这里,美国创业公司Hyperloop One(超回路1号)对超级高铁技术进行了首次公开测试。取得成功后,该公司CEO自信地宣称,可能在2019年推出货运超级高铁,并在2021年实现客运。

  于是,超级高铁迅速填充人们的想象空间,也很快招来不少质疑之声。

  超音速:简单测试,远大梦想

  实际上,这项测试相当简单,甚至有些简陋。

  当日,测试原型车以2.4Gs的加速度启动,在预先铺设的轨道上疾驶1.9秒后,冲进轨道尽头的沙子并停下来,其时速大约为115英里,仅相当于一辆快速行驶的汽车而已,无怪乎有媒体称这项测试有点“平淡无奇”。

  不过,这项不足2秒钟的测试却包含Hyperloop One的梦想,它的愿望是让高铁实现超音速行进,时速达到1125千米以上。也就是说,一个小时就能把北京的乘客送到上海。

  这个远大目标最初由SpaceX(美国太空探索技术公司)和特斯拉创始人埃隆·马斯克提出,它与磁悬浮列车类似,只不过列车除了悬浮,还要在真空管道中运行,这样不但没有地面摩擦力,而且几乎没有空气阻力,因此只需要非常小的动力就可以极快的速度行进。由于马斯克忙于自己旗下的几家科技公司无暇顾及此事,便将这一设想公开让有兴趣的人去开发。

  马斯克的想法不但得到了响应,而且引起了竞争。目前,除了Hyperloop One,还有一家美国创业公司为实现超级高铁的设想不遗余力。

  准真空:成也萧何,败也萧何

  回过头来看这场测试,似乎与超级高铁相差甚远,但媒体所言的“Hyperloop的一小步,未来交通的一大步”,也许并不夸张。

  “技术层面是可行的。”中国中车唐山公司总工程师孙帮成毫不犹豫地说:“超级高铁是符合物理原理的。”他告诉科技日报记者,列车高速行驶过程中70%以上的阻力来自空气摩擦,而超级高铁就是要模拟出一种高空环境,就像飞机在天上飞一样,阻力小很多。

  孙帮成强调说,超级高铁的真空管道并非完全真空,而是准真空。也就是说,还存在一定的空气阻力,只是非常小,所以只需要很小的推动力就可以实现长时间高速疾驶。在马斯克的设想里,这种推动力来自列车车厢尾部的涡轮机。

  成也萧何,败也萧何。真空管道也是超级高铁最大的技术难点之一。孙帮成认为,真空管道之难,并不在于抽取真空,而在于保持真空。毕竟真空管道很长,高铁运营环境复杂,材料又有一定寿命,如何避免“漏气”是很大的难题。

  高成本:致命弱点,推广难点

  Hyperloop One确实惹来不少质疑之声,但矛头并非指向超级高铁的技术原理,而是其推广成本。

  美国南加州大学交通运输工程项目负责人詹姆斯·穆尔二世指出,这一概念在成为现实并大规模应用之前,会遭遇安全性、融资和土地所有权等诸多问题。

  “没错。”提到推广成本,孙帮成表示赞同。他认为,铺设磁悬浮轨道和真空管道成本很高,对真空管道进行维护的成本也很高,而且由于现在超级高铁还处于概念验证和技术测试阶段,其真正实现后所面临的成本现在还难以估计。

  “但是路面交通需要提速,而高铁通过磁悬浮克服地面摩擦后,继续提速的唯一方法就是克服空气阻力,这也是可以实现的方法。”孙帮成说,“超级高铁不但可以让人们真正实现贴地飞行,而且还可以解决高耗能和噪音问题。”

  孙帮成告诉科技日报记者,据他了解,目前国内已有高校在研究超级高铁技术,只不过是通过小比例的实验设备研究如何实现真空管道和列车驱动控制。


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