比飛機還快的超級高鐵來了?
5月11日,在美國西部內華達州,「超迴路推進系統」的一個金屬測試裝置沿鐵軌加速疾馳。
5月11日,「超迴路1號」公司首席執行官羅布·勞埃德(中)和兩位聯合創始人沙爾文·皮謝瓦爾(左)、布羅根·班布羅根(右)慶祝。
「超迴路推進系統」測試裝置的模型。(新華社記者 郭爽 攝)
5月11日,美國內華達州乾燥的沙漠中,一項時長僅1.9秒的測試引起世人矚目。
在這裡,美國創業公司Hyperloop One(超迴路1號)對超級高鐵技術進行了首次公開測試。取得成功後,該公司CEO自信地宣稱,可能在2019年推出貨運超級高鐵,並在2021年實現客運。於是,超級高鐵迅速填充人們的想像空間,也很快招來不少質疑之聲。
超音速:簡單測試,遠大夢想
實際上,這項測試相當簡單,甚至有些簡陋。當日,測試原型車以2.4G/s的加速度啟動,在預先鋪設的軌道上疾駛1.9秒後,衝進軌道盡頭的沙子並停下來,其時速大約為115英里,僅相當於一輛快速行駛的汽車而已,無怪乎有媒體稱這項測試有點「平淡無奇」。
不過,這項不足2秒鐘的測試卻包含Hyperloop One的夢想,它的願望是讓高鐵實現超音速行進,時速達到1125千米以上。也就是說,一個小時就能把北京的乘客送到上海。
這個遠大目標最初由SpaceX(美國太空探索技術公司)和特斯拉創始人埃隆·馬斯克提出,它與磁懸浮列車類似,只不過列車除了懸浮,還要在真空管道中運行,這樣不但沒有地面摩擦力,而且幾乎沒有空氣阻力,因此只需要非常小的動力就可以極快的速度行進。由於馬斯克忙於自己旗下的幾家科技公司無暇顧及此事,便將這一設想公開讓有興趣的人去開發。
馬斯克的想法不但得到了響應,而且引起了競爭。目前,除了Hyperloop One,還有一家美國創業公司為實現超級高鐵的設想不遺餘力。
准真空:成也蕭何,敗也蕭何
回過頭來看這場測試,似乎與超級高鐵相差甚遠,但媒體所言的「Hyperloop的一小步,未來交通的一大步」,也許並不誇張。
「技術層面是可行的。」中國中車唐山公司總工程師孫幫成毫不猶豫地說:「超級高鐵是符合物理原理的。」他告訴科技日報記者,列車高速行駛過程中70%以上的阻力來自空氣摩擦,而超級高鐵就是要模擬出一種高空環境,就像飛機在天上飛一樣,阻力小很多。
孫幫成強調說,超級高鐵的真空管道並非完全真空,而是准真空。也就是說,還存在一定的空氣阻力,只是非常小,所以只需要很小的推動力就可以實現長時間高速疾駛。在馬斯克的設想里,這種推動力來自列車車廂尾部的渦輪機。
成也蕭何,敗也蕭何。真空管道也是超級高鐵最大的技術難點之一。孫幫成認為,真空管道之難,並不在於抽取真空,而在於保持真空。畢竟真空管道很長,高鐵運營環境複雜,材料又有一定壽命,如何避免「漏氣」是很大的難題。
高成本:致命弱點,推廣難點
Hyperloop One確實惹來不少質疑之聲,但矛頭並非指向超級高鐵的技術原理,而是其推廣成本。美國南加州大學交通運輸工程項目負責人詹姆斯·穆爾二世指出,這一概念在成為現實並大規模應用之前,會遭遇安全性、融資和土地所有權等諸多問題。
「沒錯。」提到推廣成本,孫幫成表示贊同。他認為,鋪設磁懸浮軌道和真空管道成本很高,對真空管道進行維護的成本也很高,而且由於現在超級高鐵還處於概念驗證和技術測試階段,其真正實現後所面臨的成本現在還難以估計。
「但是路面交通需要提速,而高鐵通過磁懸浮克服地面摩擦後,繼續提速的唯一方法就是克服空氣阻力,這也是可以實現的方法。」孫幫成說,「超級高鐵不但可以讓人們真正實現貼地飛行,而且還可以解決高耗能和噪音問題。」
孫幫成指出,目前國內已有高校在研究超級高鐵技術,只不過是通過小比例的實驗設備研究如何實現真空管道和列車驅動控制。
(文章選自中國科技網—科技日報,記者:劉園園,已授權轉載 )
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