超級(jí)高鐵夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
2016-05-14
美國(guó)創(chuàng)業(yè)公司HyperloopOne（超回路1號(hào)）的“超級(jí)高鐵”在拉斯韋加斯北邊的內(nèi)華達(dá)沙漠測(cè)試成功。測(cè)試原型車一秒內(nèi)從靜止加速至每小時(shí)96公里，在鋪設(shè)好的軌道上運(yùn)行2秒鐘，最高速度達(dá)到每小時(shí)640公里。
按照設(shè)想，未來(lái)超級(jí)高鐵的時(shí)速將達(dá)750英里（1207.008千米/小時(shí)），對(duì)比一下，音速為1224千米/小時(shí)，這堪比音速比飛機(jī)速度還快。
由概念走向?qū)嶒?yàn)
“超級(jí)高鐵”是一種遠(yuǎn)距離運(yùn)輸方式，可以讓人以時(shí)速1200公里的速度旅行。實(shí)質(zhì)上，它就是排出空氣形成真空空間的長(zhǎng)管道，它懸浮于地面之上，以便減小天氣和地震對(duì)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(jì)方案，可能還停留在概念，但此次HyperloopOne公司的測(cè)試卻將其向現(xiàn)實(shí)推進(jìn)了一步。
5月11日，HyperloopOne的超級(jí)高鐵推進(jìn)系統(tǒng)首次戶外測(cè)試，3米長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)“滑車”在鋪設(shè)好的軌道上運(yùn)行2秒鐘，最終速度達(dá)到400英里每小時(shí)后（約合640公里/小時(shí)），撞擊到91米外的沙堆減速停車。
據(jù)報(bào)道稱，主持測(cè)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(cè)試，最關(guān)鍵的是測(cè)試加速管道。
據(jù)悉，當(dāng)列車時(shí)速達(dá)到400公里以上時(shí)，超過(guò)83%的牽引力會(huì)被浪費(fèi)在抵消空氣阻力上。這種情況下氣動(dòng)噪聲、阻力、能耗都會(huì)隨著列車速度的增加而顯著增長(zhǎng)，這時(shí)就要采用鋪設(shè)真空管道的辦法，解決一系列空氣動(dòng)力問(wèn)題，在維持高速的同時(shí)保證舒適性和能耗經(jīng)濟(jì)性。
如果一切按計(jì)劃順利進(jìn)行，預(yù)計(jì)“超級(jí)高鐵”將于2019年運(yùn)輸貨物，2021年運(yùn)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(shí)，超高速列車將在變革運(yùn)輸系統(tǒng)的道路上邁進(jìn)一步。
Hyperloop公司尚未造出可實(shí)用的超級(jí)高鐵，但卻已備受關(guān)注。據(jù)悉，它已完成8000萬(wàn)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(guó)國(guó)家鐵路公司和GEVentures等。
如果超級(jí)高鐵出現(xiàn)將擴(kuò)大生活圈，更是對(duì)原有交通工具的升級(jí)。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(yíng)運(yùn)速度超過(guò)每小時(shí)200公里。彼時(shí)，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(guó)的TGV創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)318公里/小時(shí)的高速輪軌時(shí)速；德國(guó)的ICE在1988年創(chuàng)下409公里的時(shí)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(shí)的考驗(yàn)。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(guó)上海出現(xiàn)首個(gè)商業(yè)運(yùn)行的高速磁懸浮線路。這條長(zhǎng)19英里(30公里)的磁懸浮線路每英里成本高達(dá)6300萬(wàn)美元。
“超級(jí)高鐵”要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化也會(huì)面臨著不少實(shí)際問(wèn)題，建設(shè)和運(yùn)營(yíng)磁懸浮鐵路的投入產(chǎn)出比一直是懸而未決的問(wèn)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?！霸诠こ躺线€要靠一項(xiàng)項(xiàng)安全技術(shù)來(lái)保障。”同時(shí)，超級(jí)高鐵面臨的與傳統(tǒng)高鐵和自動(dòng)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(shí)用和經(jīng)濟(jì)。從安全上說(shuō)，在人來(lái)人往情況下把隧道抽真空很難做到，抽壓減壓需要花費(fèi)大量時(shí)間，整個(gè)隧道不能有任何問(wèn)題，如果漏壓，后果不堪設(shè)想。
不過(guò)，Hyperloop公司是一種有益的嘗試，其超級(jí)高鐵使用“被動(dòng)磁懸副技術(shù)，由物理學(xué)家RichardPost在2000年提出的，這項(xiàng)技術(shù)使用無(wú)動(dòng)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(guó)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(shí)也會(huì)用上LawrenceLivermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的被動(dòng)磁力吊艙系統(tǒng)。
中國(guó)科學(xué)院物理研究所超導(dǎo)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員趙林表示，超高速磁懸浮列車是未來(lái)交通運(yùn)輸?shù)闹匾较颉?br />
國(guó)內(nèi)積極嘗試
國(guó)內(nèi)其實(shí)也在對(duì)超級(jí)高鐵積極探索。中國(guó)很早就開始磁懸浮技術(shù)在軌道交通方面的商用試點(diǎn)。2003年，上海機(jī)場(chǎng)線的磁懸浮列車就投入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，長(zhǎng)沙中低速磁懸浮快線也于今年5月初投入試運(yùn)營(yíng)，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(shí)現(xiàn)全線貫通調(diào)試。
中國(guó)高鐵在發(fā)展的近十年時(shí)間內(nèi)，運(yùn)營(yíng)總里程超過(guò)15000公里，“四縱”干線基本成型。中國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程約占世界高鐵運(yùn)營(yíng)里程的50%，穩(wěn)居世界高鐵里程榜首。這也為超級(jí)高鐵的誕生創(chuàng)造良好環(huán)境。
事實(shí)上，早在2004年，西南交通大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)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(guó)應(yīng)將目標(biāo)定位在發(fā)展每小時(shí)600公里至1000公里的超高速地面交通上。
據(jù)新華社報(bào)道，2014年，西南交通大學(xué)搭建了全球首個(gè)真空管道超高速磁懸浮列車原型試驗(yàn)平臺(tái)。研究人員希望通過(guò)建造低壓環(huán)境，減少空氣對(duì)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(shí)現(xiàn)時(shí)速大于1000公里的行駛，且能耗低，無(wú)噪聲污染。這與“超回路1號(hào)”公司所采用的運(yùn)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(duì)，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(yùn)行速度。
西南大學(xué)教授指出，中國(guó)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(lái)開展研究和實(shí)踐。在探索未來(lái)前沿技術(shù)的同時(shí)，也應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)給人民日常生活帶來(lái)直接便利的應(yīng)用技術(shù)研發(fā)。據(jù)悉，其已實(shí)現(xiàn)測(cè)試模型車在未對(duì)管道抽真空的狀態(tài)下行駛時(shí)速達(dá)到80多公里，且運(yùn)行平穩(wěn)。未來(lái)還有望實(shí)現(xiàn)地面軌道和管壁軌道相結(jié)合的“三維軌道”。
CFP圖片
本文來(lái)源：中國(guó)證券報(bào)·中證網(wǎng)
