比音速還快！馬斯克力主的超級高鐵或成飛機「終結者」

它的時速比飛機快30%-50%，且行駛不受天氣影響。從上海到南京，將只需15分鐘。

文｜李亞臻編輯｜徐曇

閉上眼睛想像一下，2022年你在北京，乘坐Hyperloop（超級高鐵）一小時後，可到距北京1262公里的上海；而此刻2016年，你在北京四環，一個小時後，還被堵在四環；假設選擇現今最高效的飛機，在梅雨季節「起飛如同取經」，你會常聽到，「我們抱歉的通知您，您乘坐的CA1368航班，由於天氣原因，現不能起飛，起飛時間待定」，而5小時後，您居然還能聽到此句話……

不過時代總是給人驚喜。不久將來，就有一種快速、穩定且票價合理的「超級交通工具」即將誕生。而這種工具時速比飛機快30%－50%，且行駛不受天氣影響。換句話說，還有可能是飛機的「終結者」。

這個想法源自美國「科技狂人」，他堅決反對美國交通部，投資680億美金建設高鐵項目，並認為這是中國玩剩的。這個炫酷屌炸天的男人就是SpaceX、特斯拉創始人埃隆?馬斯克（Elon Musk）。

2013年，他自行拍腦門提出「超級高鐵計劃」（Hyperloop Alpha），並把「超級高鐵」稱作是繼飛機、火車、汽車和船隻之後的「第五代」交通方式。

「超級高鐵計劃」一出，馬上出現了反對聲和讚揚聲。反對者認為，投資市場回報率、安全、技術落地等都有風險；讚揚者卻認為，這是改變世界的偉大設計。其中美國交通部長福克斯就認為這是個「非常堅固的創意」，並認為這是美國政府「有責任」給予支持的創意。

不過，馬斯克提出此想法後，並未馬上行動，而是把自己58頁設計草案對外公布。公布後，馬上吸引到兩家公司（Hyperloop One和Hyperloop Transportation Technologies）入場，打算干一場改變世界的計劃。

此項目準備了3年後，2016年5月11日，Hyperloop One成功進行首次戶外測試。其實原本Hyperloop One叫Hyperloop Technologies，就在測試前夕改名為Hyperloop One，試圖與競爭對手Hyperloop Transportation Technologies（以下簡稱HTT）劃清界限。

剛獲得8000萬美元融資的Hyperloop One對外宣布，若順利，預計「超級高鐵」於2019年運輸貨物，2021年運載乘客。

而HTT也宣布，將在超級高鐵中使用美國勞倫斯利福摩爾國家實驗室開發的被動磁懸浮系統。這一系統路軌上只需鋪設磁石，無需接通電源，可省大筆製造、運營費用。不過，大部分來自前美國航天局、波音公司等著名研發機構和科技企業專家的HTT，並沒有大部分來自谷歌一線工程師們的Hyperloop One效率高，截至目前，HTT研發產品都尚未進入公開測試階段。

「超級高鐵到底有多快？」

在馬斯克設想中，超級高鐵靠太陽能驅動，在真空全密閉懸浮管道中全速前進，時速近乎音速（約1200公里/小時），馬斯克的預計可達時速近800英里（約1287公里）。也就是從上海到南京，只需15分鐘。

時速800英里什麼概念？商業航空飛機平均時速為575英里，上海磁懸浮列車最高時速為311英里，協和式超音速飛機最高時速1350英里。若價格合理，超鐵可能代替其它交通工具。

影響交通工具速度的原因之一在於空氣體量。上海磁懸浮列車無地面阻力，為何不如飛機快？根本原因之一在於空氣阻力，懸浮列車時速400公里時，空氣阻力就已超90%，更不用提有地面摩擦阻力的交通工具。

而飛機飛的越高，空氣越稀薄，當然阻力就越小。當交通工具面對1個大氣壓，運營速度極限是400公里；在4000-6000米高空，有0.5個大氣壓，經濟時速在400公里—800公里之間；在10000米高空，只有0.2個大氣壓，經濟時速在800公里—1000公里；在15000米高空，只有0.05個大氣壓，超高速飛機在這裡暢行，經濟時速可以達到2000公里。

可以說，仿照飛機飛行環境就是超級高鐵的關鍵。只要模擬0.1個大氣壓，理論時速可達1000公里到2000公里。這也就是Hyperloop one的管道空氣飽有量不足1%的原因。

「你將乘坐的超級高鐵性價比如何？」

Hyperloop one創始人彼鮑伯?格瑞斯塔介紹，「膠囊列車一改普通列車的高成本弊端，它的建造成本只是傳統火車的1/8，其實，膠囊列車的技術優勢並沒有人們想像的那樣高精尖，此前，它的技術已經運用在了過山車等遊戲設備當中，原理就是營造良好的真空和磁場環境，減少列車摩擦力，讓膠囊列車能夠實現平穩高速的運行。」

Hyperloop one對手HTT的「被動磁懸浮」技術，不需要高鐵沿途建跟蹤發電站，即使發生電力故障，也能繼續懸浮於地面，從而降低成本，增強安全度。

無論是Hyperloop one還是HTT，都採用環保太陽能供電面板，且該系統還有存電能力，在不使用電池板的情況下，能夠行駛1周左右。

對於交通投資回報率，美國投資人對此恨多愛少。高鐵交通基建全球平均收回成本在20年左右，大多數國家，對於交通建設是政府舉債或PPP（政企合作）方式。很多人口稀少地域，修建交通幾乎都是造福百姓，很難直接從交通基建中收回成本。

好在超級高鐵基建成本低於傳統高鐵。馬斯克給出計算，從洛杉磯到舊金山，運載乘客的超級高鐵投資總價不超60億美元，既能客運又能貨運的超級高鐵不超過75億美元。若費用不追加，此費用遠低於高鐵基建費用。而馬斯克口中鄙視的加州高鐵，總投資預計680億美元，是超級高鐵的10倍不止。

投資低票價也相對可控。預計對於距離不超過1500公里，單程票價可控在每張20美元。由於中國客流量大，北京到上海的票價也不會過高。

為了增加超鐵的舒適度，Hyperloop one稱，「高速狀態下，乘客沒法看清窗外風景（全封閉），為解決此問題，Hyperloop one將啟動VR技術，將列車窗戶改造成清晰真實的電視屏幕，乘客可透過屏幕看到諸如海底世界此類美景，這是一個非常棒的體驗。」

「政府、安全舒適度、客流量是落地考驗」

「技術上都沒大障礙，錢也不是問題，現最重要是取得管制方批准，畢竟這是全新沒有出現過的交通工具，我們正在和歐洲管制部門談判。」HTT CEO德科?阿赫伯恩說，「取得政府的批准，是HTT落地關鍵點。」

除了攻破政府這一關卡外，乘客最擔心是舒適及安全度。理論上，超鐵不違背任何現有原理，但事實上，專家們也擔心，急轉彎離心速過快時，脫軌也在理論中。

工程師們給出建議，避免彎道及彎道減速前進。但在任何高速前進交通工具中，任何速度的變換，都會使人眩暈噁心感到不適。

NASA Ames 研究中心的心理學家 Lee Stone給出解釋是，「任何以每小時50英里急轉彎的司機都知道，此時自己會被離心力甩向座椅的一邊」。

這種加速離心力到底給人們帶來哪些痛楚？NASA 阿姆斯研究中心曾經做過壓力測試，測試人類身體到底如何對火箭發射時產生的高加速做出反應，測試結果是被訓練過的宇航員可承受4倍的G壓力（G是地球表面附近的物體因受重力產生的加速度），從外太空返回的宇航員身體瞬間可承受9G，而普通人只能承受2倍左右的G.壓力。

Stone 認為，通常加速度不會對人體造成傷害，但一旦高於4-5G的加速度，情況就相當有挑戰性。

減輕這種加速度，調整背部靠椅很重要，這也是為什麼飛機起飛時，空中人員叮囑要保持好背後靠椅的位置。這可讓重力加速度力度從心臟轉移到背部，從而減輕乘客心臟壓力。

這也是超鐵公司為何將座椅調整角度的原因。

超鐵最怕的就是緊急制動。HTT 推出了反向推進器（reverse thruster）來減速，但是，突然停下來的後果，會比時速 70 英里車禍嚴重十倍。

在「膠囊列車」里就得和wifi說再見。即使今後科技帶給了「膠囊」有無限網路的可能，無線通訊的速度也很難駕馭的了聲速的超鐵。

「中國超鐵能否抵禦美國超鐵？」

首先，從大環境說，美國三億人口，中國內地十三億人口，超鐵需求量一見分曉。人口導致中國有巨大鐵路運輸需求，而這些基數是美國短時間內甚至完全改變不了的事實。需求量不足，就很難項目產業化，即使超鐵如同他們的創始人所說，成本不高，但投資相對於交通已經在航空、汽車、船運很發達的美國，超鐵也成為不是迫切需求的社會痛點。

事實上，中國的確是孕育超鐵的潤土。每逢春運、節假日、學生開學，都牽動著上億人口的「遷徙」，而這「遷徙」量就可達美國人口總量。同類可比，日本、法國、德國高鐵技術都為世界級，但過去數十年，有些成本都沒有收回，根本原因就是市場太小，好的技術等同於空中樓閣。

其次，至於技術，我國早在2005年就開始探究真空管道的「磁懸浮列車項目」。2014年，西南交通大學就搭建了全球首個真空管道超高速磁懸浮列車原型試驗平台。

西南交通大學物理科學與技術學院院長趙勇曾經向媒體說，「未來飛機終會被替代」。

「首先我們考慮的是飛機使用化石能源，增加碳排放，而且現在不提倡使用化石能源，所以飛機終將被替代。」趙勇向媒體講述。

就安全性而言，趙勇認為，飛機一旦墜毀幾乎沒有生還可能，比較而言，超級高鐵始終在地面或地下行駛，即便發生泄漏，乘客也可以使用與飛機上一樣的氧氣面罩。「而且，在地面上不論救援還是事故處理都比飛機辦法多」 。

中國造的「超級高鐵」，被西南交大命名為「高溫超導磁懸浮」。高溫大大降低了液氦成本，這種「高溫」零下196攝氏度的液氮是零下269攝氏度的液氦價格的1/50，空氣中超70%都是氮，很好獲取。穩定懸浮技術也比HTT懸浮技術更加優化：HTT的懸浮技術沒有速度時，就會落入軌道，而低溫超導磁懸浮，即使車列靜止時也能懸浮空中。

其實，超級高鐵，無論中國贏，還是美國贏，都造福於人類。世界也唯獨偏愛那些「想像狂人」，也正因為這些「瘋子般」的設想，讓這個世界變得越來越高速，所以感恩每個時代的偏執狂們讓這個世界變得更美好。

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