“超級高鐵”秒殺磁懸浮 1小時北京到上海|甘肅軌道|蘭州高鐵|甘肅高鐵|蘭州職校

從北京到上海，1200多公里，坐高鐵得5個多小時，飛機(jī)得2個小時，然而有一種交通工具有望一小時連接這兩個城市——超級高鐵。

風(fēng)靡一時的電動車品牌特斯拉創(chuàng)始人埃隆·馬斯克（Elon Musk）從來不缺乏想象力和執(zhí)行力，從Space X進(jìn)行太空探索，到家庭電池改變世界，這位“現(xiàn)實(shí)版鋼鐵俠”一次又一次推進(jìn)著世界對于科技想象的邊界，Hyperloop超級高鐵就是其從想象逐漸走向現(xiàn)實(shí)的一個絕佳案例。

自從馬斯克提出Hyperloop超級高鐵之后，這一概念獲得了全世界的關(guān)注，近幾年開始飛速發(fā)展。目前有多家公司參與研究開發(fā)，且都已經(jīng)開始進(jìn)行測試軌道的搭建工作，最快在2016年左右就有全尺寸的測試軌道搭建完成。

Hyperloop超級高鐵是馬斯克在2013年提出的“第五種交通方式”。它有望成為比飛機(jī)、火車、汽車和輪船更快、更廉價、更節(jié)能的交通方式。

按照設(shè)想，超級高鐵的速度能秒殺飛機(jī)，對各種復(fù)雜天氣免疫，可以在地面、地下甚至海底行進(jìn)，它還能夠借助太陽能自己補(bǔ)充能量。

一旦技術(shù)可行，造價將非常低廉，可以說集合了目前所有交通方式的優(yōu)點(diǎn)。若真實(shí)現(xiàn)，可以說是人類交通史上的一大里程碑。那么問題是，它是如何實(shí)現(xiàn)的？

超級高鐵的技術(shù)原理



超級高鐵的技術(shù)原理解釋起來并不難懂，其核心是將列車艙體置于一段幾近真空的管道之中，并通過磁鐵來提供動力加速。因?yàn)楣艿乐薪咏婵?，因而空氣阻?mdash;—高速列車加速的最大障礙——將不復(fù)存在，進(jìn)而借助空氣壓縮機(jī)提供升力、磁鐵提供推力的超級高鐵列車?yán)碚撋夏芙咏羲伲?200+km/h）。

超級高鐵的速度遠(yuǎn)超當(dāng)下最快的磁懸浮列車，后者的速度極限僅為500km/h左右。因?yàn)榇艖腋×熊嚨拇盆F動力除了需要提供推力還要提供升力，而超級高鐵列車的磁鐵動力全部用于推進(jìn)，加上接近零的空氣阻力，使得超級高鐵的速度是磁懸浮兩倍有余。


百家爭鳴的競爭局面

超級高鐵這種極具想象力的項(xiàng)目在提出后，并不是由馬斯克及其旗下的Space X一家主導(dǎo)，而是有多家公司都在參與研究，彼此之間呈現(xiàn)著競爭的關(guān)系。各家的具體研究方向和進(jìn)度也不完全一樣，目前大致都已處于開始鋪設(shè)測試軌道的階段。

? Space X

自從2013年提出超級高鐵的概念之后，馬斯克就一直沒閑著。近日Space X對外宣布，已經(jīng)開始建造一條Hyperloop的測試軌道，這條將近2公里長的測試軌道坐落于加利福尼亞霍桑市外——Space X的總部附近，用以對Hyperloop的各項(xiàng)前沿技術(shù)進(jìn)行測試。

除此之外，Space X還舉辦了一項(xiàng)Hyperloop設(shè)計(jì)競賽，面向所有人開放，鼓勵高校大學(xué)生和獨(dú)立工程團(tuán)隊(duì)參加。由于這還是一個嶄新的工程領(lǐng)域，發(fā)起競賽有助于推動解決超級高鐵各方面的技術(shù)難題。

? Hyperloop Transportation Technologies

受到馬斯克的號召，不少公司都開始了超級高鐵的研發(fā)工程，其中最突出的一家是Hyperloop Transportation Technologies（HTT）公司，他們正在搭建的軌道最快明年就可以投入測試。

這條軌道長達(dá)8公里，位于加利福尼亞地區(qū)的Quay山谷地區(qū)。軌道一旦搭建成功，將成為第一個全尺寸的Hyperloop模型，能夠?qū)@項(xiàng)交通方式的系統(tǒng)和所有技術(shù)進(jìn)行全局的測試和考量。

然而由于軌道長度還比較有限，畢竟只有8公里長，HTT到時候進(jìn)行測試的超級高鐵列車最高只能以320km/h的速度進(jìn)行測試。

不過HTT的首席執(zhí)行官Dirk Ahlborn指出:“測試的速度其實(shí)并不是最重要的，更重要的是這套系統(tǒng)方方面面的細(xì)節(jié)能夠得以弄清。”

這家通過Jump Start Fund眾籌組建的公司吸引了上百名來自波音、思科以及Space X的專業(yè)工程師投入研究。

比較新穎的是，這些人才都散落在美國各地，通過兼職的方式為HTT做貢獻(xiàn)，每個人只要每個星期為HTT工作至少十個小時，就可以獲得該公司的股票期權(quán)，團(tuán)隊(duì)成員通過每周一次的電話會議以及Google Docs進(jìn)行溝通聯(lián)系。

? Hyperloop Technologies

除了HTT以外，還有另外一家公司Hyperloop Tech也在進(jìn)行著相關(guān)的研究，這兩家公司名字極其相似，很容易讓人混淆，但是兩者的研究重點(diǎn)十分不同。

與HTT著重于人員運(yùn)輸不一樣，Hyperloop Tech專注于貨物的運(yùn)輸，它正計(jì)劃在洛杉磯和拉斯維加斯之間搭建一條貨物運(yùn)輸軌道。

Hyperloop Tech的人才儲備堪稱”夢之隊(duì)“，團(tuán)隊(duì)里有來自硅谷和華盛頓的大量高級人才，這個團(tuán)隊(duì)此前十分低調(diào)，但如今他們卻握有850萬美元的投資基金，還計(jì)劃在今年后半年啟動新一輪8000萬美元融資。這850萬美元將用于承擔(dān)初期工程和設(shè)計(jì)費(fèi)用，而預(yù)計(jì)將融得8000萬美元將用來建造并運(yùn)行試驗(yàn)軌道。

目前看來針對超級高鐵的研究，多家公司正處于一種類似”太空競賽“一般的競爭關(guān)系中，且這個競爭團(tuán)體隨時可能有新成員的加入，也顯示出這一可能改變世界的交通技術(shù)的重要性。


面臨的難題和挑戰(zhàn)

雖然目前看來形勢一片大好，實(shí)際上并沒有這么容易。超級高鐵所憑借的技術(shù)現(xiàn)在基本都還處于理論想象的階段，存在很多有待攻關(guān)的難題。雖然上文所述的幾家公司都已經(jīng)開始搭建測試軌道，但實(shí)際能否成功還有待觀察。

超級高鐵還存在一系列的技術(shù)難題。一方面真空管道必須很直，不容出現(xiàn)任何誤差。

退休物理學(xué)家、超導(dǎo)磁懸浮概念的聯(lián)合提出者詹姆士·鮑威爾（James Powell）說：“軌道的誤差必須非常小，因?yàn)槿绻麎Ρ诘奈恢貌钪晾?，都可能?dǎo)致災(zāi)難。”

另一方面，這么長的管道要維持低壓甚至接近真空的狀態(tài)是極其困難的，列車前段的空氣壓縮機(jī)也不能出一點(diǎn)兒問題，否則乘客艙就會撞到管壁上。

鮑威爾說：“整套系統(tǒng)非常脆弱，哪怕一個點(diǎn)失敗，都有可能引發(fā)災(zāi)難。”

舉例來說，有人可能在管壁上穿個孔，或地震導(dǎo)致管道稍微移位，這都可能導(dǎo)致乘客艙崩潰。與之相比，在超導(dǎo)磁懸浮中，磁鐵非常穩(wěn)定，運(yùn)行也可靠，它不需要持續(xù)控制以確保懸浮。

此外，針對超級高鐵的成本計(jì)算也引發(fā)了不少質(zhì)疑，HTT正在搭建的8公里長測試軌道估計(jì)需要耗資1億美元，按照這一標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，從洛杉磯到舊金山644公里長的軌道則僅需80億美元，遠(yuǎn)低于現(xiàn)在加州欲建設(shè)的高鐵項(xiàng)目的676億美元的成本。

然而理論上看似容易，現(xiàn)實(shí)則是骨感的，超級高鐵實(shí)際上不可能如此便宜。一方面”8公里1億美元“只是最初期的測試軌道的鋪設(shè)花費(fèi)，和最終測試完全、解決所有技術(shù)難題后的軌道不是一回事兒。

另一方面，研發(fā)成本并沒有計(jì)算在內(nèi)，而對于這項(xiàng)極為前沿科技的項(xiàng)目，其研發(fā)成本毫無疑問是巨大的，為解決技術(shù)難題而投入的人力、物力、財(cái)力等目前都難以估量。

可以肯定的是，Hyperloop超級高鐵目前還僅僅處于起步階段，它其中所包含的技術(shù)難題遠(yuǎn)超我們的想象，可能需要集結(jié)全世界最頂尖的工程師和學(xué)者一同協(xié)作才有可能完成，是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)的大工程。

不過一旦研發(fā)成功，制造出可以投入使用的產(chǎn)品，其影響必然是改變世界的。想象一下，未來也許人們能夠在兩三個小時內(nèi)就能環(huán)游世界，那將是多么美好！


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