超級高鐵夢想照進(jìn)現(xiàn)實
2016-05-14
美國創(chuàng)業(yè)公司HyperloopOne（超回路1號）的“超級高鐵”在拉斯韋加斯北邊的內(nèi)華達(dá)沙漠測試成功。測試原型車一秒內(nèi)從靜止加速至每小時96公里，在鋪設(shè)好的軌道上運行2秒鐘，最高速度達(dá)到每小時640公里。
按照設(shè)想，未來超級高鐵的時速將達(dá)750英里（1207.008千米/小時），對比一下，音速為1224千米/小時，這堪比音速比飛機速度還快。
由概念走向?qū)嶒?br />
“超級高鐵”是一種遠(yuǎn)距離運輸方式，可以讓人以時速1200公里的速度旅行。實質(zhì)上，它就是排出空氣形成真空空間的長管道，它懸浮于地面之上，以便減小天氣和地震對其影響。乘客可以選擇單人艙或多人艙，然后在磁力作用下加速。
埃隴馬斯克2013年在其麾下公司官網(wǎng)上公布“管道高鐵”開源設(shè)計方案，可能還停留在概念，但此次HyperloopOne公司的測試卻將其向現(xiàn)實推進(jìn)了一步。
5月11日，HyperloopOne的超級高鐵推進(jìn)系統(tǒng)首次戶外測試，3米長的實驗“滑車”在鋪設(shè)好的軌道上運行2秒鐘，最終速度達(dá)到400英里每小時后（約合640公里/小時），撞擊到91米外的沙堆減速停車。
據(jù)報道稱，主持測試的HyperloopOne首席科技官稱，今年年底，該公司還將進(jìn)行一次完整的測試，最關(guān)鍵的是測試加速管道。
據(jù)悉，當(dāng)列車時速達(dá)到400公里以上時，超過83%的牽引力會被浪費在抵消空氣阻力上。這種情況下氣動噪聲、阻力、能耗都會隨著列車速度的增加而顯著增長，這時就要采用鋪設(shè)真空管道的辦法，解決一系列空氣動力問題，在維持高速的同時保證舒適性和能耗經(jīng)濟性。
如果一切按計劃順利進(jìn)行，預(yù)計“超級高鐵”將于2019年運輸貨物，2021年運載乘客。據(jù)悉，可乘坐6人到8人的車廂每隔30秒鐘發(fā)車。屆時，超高速列車將在變革運輸系統(tǒng)的道路上邁進(jìn)一步。
Hyperloop公司尚未造出可實用的超級高鐵，但卻已備受關(guān)注。據(jù)悉，它已完成8000萬美元B輪融資，除已有投資者外，又引進(jìn)一些新的投資者，包括科斯拉創(chuàng)投、法國國家鐵路公司和GEVentures等。
如果超級高鐵出現(xiàn)將擴大生活圈，更是對原有交通工具的升級。1964年，世界上首條出現(xiàn)的高速鐵路，行駛在東京-名古屋-京都-大阪的東海道新干線，營運速度超過每小時200公里。彼時，日本的新干線已頗為超前。而技術(shù)的進(jìn)步呈加速度方式。1972年法國的TGV創(chuàng)造了當(dāng)時318公里/小時的高速輪軌時速；德國的ICE在1988年創(chuàng)下409公里的時速。
需考慮商業(yè)前景
當(dāng)然，前沿技術(shù)發(fā)展還需接受現(xiàn)實的考驗。1971年世界首列磁懸浮高鐵面世，但由于成本高昂和系統(tǒng)復(fù)雜，直到2004年才在中國上海出現(xiàn)首個商業(yè)運行的高速磁懸浮線路。這條長19英里(30公里)的磁懸浮線路每英里成本高達(dá)6300萬美元。
“超級高鐵”要實現(xiàn)商業(yè)化也會面臨著不少實際問題，建設(shè)和運營磁懸浮鐵路的投入產(chǎn)出比一直是懸而未決的問題。比如磁懸浮本身的高技術(shù)成本、遠(yuǎn)距離真空管道建設(shè)和維護(hù)的高昂投入，以及在超高速情況下保障乘客安全性的要求等。“在工程上還要靠一項項安全技術(shù)來保障?！蓖瑫r，超級高鐵面臨的與傳統(tǒng)高鐵和自動駕駛汽車一樣的基礎(chǔ)設(shè)施和監(jiān)管障礙。
分析人士還指出，交通的要求是安全、可靠、實用和經(jīng)濟。從安全上說，在人來人往情況下把隧道抽真空很難做到，抽壓減壓需要花費大量時間，整個隧道不能有任何問題，如果漏壓，后果不堪設(shè)想。
不過，Hyperloop公司是一種有益的嘗試，其超級高鐵使用“被動磁懸副技術(shù)，由物理學(xué)家RichardPost在2000年提出的，這項技術(shù)使用無動力循環(huán)跟蹤系統(tǒng)。并表示，新技術(shù)要比目前在歐洲和中國等地區(qū)使用的傳統(tǒng)磁懸浮技術(shù)更便宜、更安全。
Hyperloop公司還介紹，其將與政府進(jìn)行一系列合作，涉及建造方案及技術(shù)等方面。采用政府開發(fā)的Inductrack懸浮系統(tǒng)，同時也會用上LawrenceLivermore國家實驗室開發(fā)的被動磁力吊艙系統(tǒng)。
中國科學(xué)院物理研究所超導(dǎo)國家重點實驗室副研究員趙林表示，超高速磁懸浮列車是未來交通運輸?shù)闹匾较颉?br />
國內(nèi)積極嘗試
國內(nèi)其實也在對超級高鐵積極探索。中國很早就開始磁懸浮技術(shù)在軌道交通方面的商用試點。2003年，上海機場線的磁懸浮列車就投入商業(yè)化運營，長沙中低速磁懸浮快線也于今年5月初投入試運營，連接北京門頭溝與石景山的北京地區(qū)首條中低速磁懸浮線路S1線也將于年內(nèi)實現(xiàn)全線貫通調(diào)試。
中國高鐵在發(fā)展的近十年時間內(nèi)，運營總里程超過15000公里，“四縱”干線基本成型。中國高速鐵路運營里程約占世界高鐵運營里程的50%，穩(wěn)居世界高鐵里程榜首。這也為超級高鐵的誕生創(chuàng)造良好環(huán)境。
事實上，早在2004年，西南交通大學(xué)教授、中國科學(xué)院和中國工程院院士沈志云就提出，真空（或低壓）管道式地面交通是達(dá)到超高速的唯一途徑，認(rèn)為我國應(yīng)將目標(biāo)定位在發(fā)展每小時600公里至1000公里的超高速地面交通上。
據(jù)新華社報道，2014年，西南交通大學(xué)搭建了全球首個真空管道超高速磁懸浮列車原型試驗平臺。研究人員希望通過建造低壓環(huán)境，減少空氣對磁懸浮列車的阻力。在理想狀態(tài)下，列車在低壓管道中最終能實現(xiàn)時速大于1000公里的行駛，且能耗低，無噪聲污染。這與“超回路1號”公司所采用的運輸系統(tǒng)核心技術(shù)原理一致。
西南交通大學(xué)超導(dǎo)與新能源研究開發(fā)中心的趙勇教授團(tuán)隊，還研制出第二代高速真空管道高溫超導(dǎo)側(cè)浮系統(tǒng)，這種將軌道鋪在管壁上的“壁掛”磁懸浮列車，突破環(huán)形軌道離心力的限制，大幅度提高高溫超導(dǎo)自由懸浮系統(tǒng)的運行速度。
西南大學(xué)教授指出，中國軌道交通發(fā)展應(yīng)根據(jù)不同遠(yuǎn)景、短期和近期目標(biāo)來開展研究和實踐。在探索未來前沿技術(shù)的同時，也應(yīng)繼續(xù)加強給人民日常生活帶來直接便利的應(yīng)用技術(shù)研發(fā)。據(jù)悉，其已實現(xiàn)測試模型車在未對管道抽真空的狀態(tài)下行駛時速達(dá)到80多公里，且運行平穩(wěn)。未來還有望實現(xiàn)地面軌道和管壁軌道相結(jié)合的“三維軌道”。
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本文來源：中國證券報·中證網(wǎng)
