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美國研發(fā)超級高鐵 如“炮彈”一般在管道中運行
關鍵字: 美國研發(fā)超級高鐵美國超級高鐵超級高鐵美國研發(fā)高鐵美國高鐵高鐵現(xiàn)在已經(jīng)是中國的“名片”,數(shù)億中國人享受著由此帶來的便利。近日有消息傳出,美國研發(fā)超級高鐵,其速度將高達令人吃驚的1200公里每小時,而中國高鐵時速在運營時一般不超過400公里。據(jù)悉,美國研發(fā)超級高鐵,這種列車如同“炮彈”一般在真空管道中運行,因而速度極快。不過美國研發(fā)超級高鐵卻不在本國建造,而是選擇了歐洲國家斯洛伐克。專家表示,這種“超級高鐵”存在許多尚未能攻克的技術難題,其最大的問題是空氣阻力。美國研發(fā)超級高鐵
美國超級高鐵研發(fā)公司Hyperloop Transportation日前宣布與斯洛伐克政府簽訂協(xié)議,共同探索建設一個連接斯洛伐克首都布拉迪斯拉發(fā)、奧地利維也納和匈牙利布達佩斯的 Hyperloop超級高鐵系統(tǒng),這使得斯洛伐克有望成為首個使用這種未來交通工具的國家。如果Hyperloop在中歐地區(qū)成功搭設,從布拉迪斯拉發(fā)到維也納再到布達佩斯全程用時將從現(xiàn)在的8小時大幅縮短至43分鐘。
美國億萬富豪埃隆·馬斯克2013年公布了這種“超級高鐵”初始設計方案。根據(jù)方案,“超級高鐵”使用磁懸浮列車在接近真空的管狀軌道中行駛,時速甚至接近音速。如果這一線路建成,從美國加利福尼亞州洛杉磯行駛至舊金山僅需30分鐘左右,時間僅為飛機的一半。
據(jù)設計師介紹,這種高空管道運輸?shù)慕煌üぞ呦褚粋€“膠囊”,每一個膠囊被放置于管道中,像炮彈一樣被發(fā)射至目的地。而項目發(fā)起人馬斯克說,他拿出“超級高鐵”設計方案,是因為不滿加州政府上馬的高鐵項目“既費錢又低效”。
超級高鐵概念圖
超級高鐵概念圖
被很多人視為現(xiàn)實版“鋼鐵俠”埃隆·馬斯克早已功成名就,他參與創(chuàng)建的在線支付平臺Paypal、電動汽車公司特斯拉和太空技術公司SpaceX目前都運營良好。但是,這位永不滿足的科技狂人最近又有驚人舉動——他提出的最新交通項目“Hyperloop”志在讓從洛杉磯到舊金山的時間縮短至半小時內(nèi)。
Hyperloop類似一種“超級高鐵”:摩擦力很小,只需軌道上方安裝的太陽能電池板就能提供動力;使用小型客艙,可以“隨時發(fā)車”,無需像等飛機那樣遵循固定的時刻表。
12日公布的“超級高鐵”設計方案長達57頁。馬克斯在電話會議上說,有別于傳統(tǒng)鐵路,“超級高鐵”是種新的交通方式。根據(jù)設計,“超級高鐵”系統(tǒng)使用巨大、近乎真空的管道把主要城市相連接。在管道內(nèi)部,車廂懸浮于空中,時速可達1126公里。按照設想,北京到紐約只需2小時。
“真空管道運輸”的想法最初是由機械工程師達里爾·奧斯特在上世紀90年代提出來的,而1997年他獲得這項技術的專利。“超級高鐵”的運輸方式類似老式建筑內(nèi)部用于傳輸文件的氣壓管道,但這回被運送的是人。車廂在起點被彈射出去,因磁力一路前行,途中不會像飛機那樣遭遇氣流顛簸。
馬斯克說:“我沒想借它大賺特賺,但我希望見到它變成現(xiàn)實。如果我做出示范,可能對此有所幫助。”
如果“超級高鐵”的設想出自別人口中,可能難以受到重視。但馬斯克則不同,他有把奇思妙想變成現(xiàn)實應用的一系列成功記錄。
馬斯克說,設計構想來自一個工作小組,小組成員由太空探索技術公司和特斯拉汽車公司的員工組成。
他說,乘坐“超級高鐵”感覺好像坐飛機,“旅行順暢,仿佛駛在空中”。馬斯克先前稱“超級高鐵”是介于“協(xié)和式飛機、軌道炮和空氣球臺”之間的跨界交通系統(tǒng)。
馬斯克提出的設計草圖
根據(jù)設計,“超級高鐵”每30秒發(fā)一班,每輛搭載28人,每趟運行成本大約20美元。他說,如果一切順利,7到10年內(nèi),首批旅客將搭乘“超級高鐵”在洛杉磯和舊金山之間通行。按照計劃,對于距離不超過1500公里的任何兩個大城市而言,“超級高鐵”都是非常經(jīng)濟的交通方式。例如,洛杉磯和舊金山之間的建造成本為60億美元,單程票價可相應定為每張20美元。
馬斯克說,與飛機和火車相比,“超級高鐵”受地震影響較小,也不易發(fā)生事故,因為它不會從天空掉落,也不會脫軌。
這一項目需要解決的一大難題是空氣阻力。按照設計方案,列車的速度必須達到每小時600英里(約960千米)以上的亞音速。目前與上述速度最接近的地面交通工具是日本的超導磁懸浮“子彈頭”火車,其時速據(jù)稱最高可達361英里(約581千米),而“子彈頭”的發(fā)明者之一吉姆·鮑威爾(Jim Powell)認為這一速度是開放式軌道火車的極限,因為“時速超過300英里(約483千米)之后,空氣阻力問題就會變得非常嚴重,而且會造成巨大的噪音”。
如果抽空管道中的所有空氣、形成真空管道,空氣阻力問題就能得以解決。流體動力學專家喬治·梅茲(George Maise)指出:“真空管道內(nèi)空氣阻力為零,事實上也就沒有了速度限制?!眴栴}是,馬斯克已經(jīng)公開表示Hyperloop并非真空,但在管道內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生接近超音速的高速氣流又要消耗巨大的能量——僅用太陽能電池板顯然不夠。
除了管道內(nèi)部的問題之外,Hyperloop的路線也不會讓馬斯克省心。規(guī)劃高速公路和鐵路的工程師也會遇到這樣的問題,而馬斯克面臨的問題更為棘手——Hyperloop必須打造一條從洛杉磯直通舊金山的路線,而且這條路線越直越好,絕不能動不動猛拐大彎兒,因為高速之下的轉(zhuǎn)彎不但非常困難還會讓乘客非常難受。鮑威爾在研究中發(fā)現(xiàn),乘客在車輛轉(zhuǎn)彎時最多能承受十分之一重力的側(cè)向力,也就是Hyperloop在以600英里時速運行時的轉(zhuǎn)彎半徑至少要達到40英里(約合64千米)。所以,Hyperloop基本只能走直線,因此很可能難免穿過一些居民區(qū)。
如何才能讓Hyperloop在盡量走直線的同時又避免擾民呢?科羅拉多州的ET3公司提出了“高架管道”模型——它像大家熟悉的“輕軌”一樣,把管道架在數(shù)米高的混凝土支柱上。
但是上述模型也僅僅是猜測,誰也不知道馬斯克的葫蘆里到底裝著什么藥?!鞍胄r從洛杉磯到舊金山”的Hyperloop,甚至比SpaceX打造私營飛船和火箭更瘋狂。如果是別人提出這樣的設想,恐怕很多人都會當笑話聽,不過馬斯克的理想難免令人有所期待——因為他總能讓“不可能”的事情成真。
美國超級高鐵項目公布后,一些加州議員回應稱,該項目短期內(nèi)不太可能開建,也難以給公眾帶來任何利益。這些反對該項目的加州議員們表示,他們正在加緊推進舊金山與洛杉磯之間的傳統(tǒng)高鐵項目,并將于2029年通車。
“我覺得這是個了不起的創(chuàng)意,但從設想到落實仍有很長的路要走。”加州議會裝配運輸委員會主席邦尼·洛溫塔爾(Bonnie Lowenthal)說。她還補充道:“在加州開展大型基建項目非常困難。我們有著非常復雜的資金來源、而且要考慮環(huán)境保護、地震斷層和土地征用問題——這也只是其中的一小部分問題而已?!?
根據(jù)計劃,鐵路線上將會布滿太陽能電池板,為列車提供能量
加州高鐵項目立項至今已經(jīng)好幾年時間,初步預算68億美元,而將來的總投資會超過數(shù)百億。引發(fā)了一些批評人士的不滿,所以他們十分歡迎馬斯克的創(chuàng)意——倘若該項目能夠獲得民間資本的支持,便會更受歡迎。
加州議會裝配運輸委員會副主席泰德·蓋尼斯(Ted Gaines)說:“我認為,通過民間方案來提升運輸效率蘊含著巨大機遇?!弊鳛楣埠忘h人的蓋尼斯表示,他會支持馬斯克的項目,但他懷疑民主黨人恐怕不會考慮現(xiàn)有高鐵項目之外的其他選擇。
加州高鐵局主席丹·理查德(Dan Richard)表示,要建設一套運輸系統(tǒng),除了技術之外,還有很多事情要做。“如果馬斯克真的要發(fā)展Hyperloop技術,那么等到他落實這項技術時,我們將很愿意與之分享實際的項目建設經(jīng)驗,包括如何跨越地震帶,如何降低對農(nóng)業(yè)、商業(yè)和社區(qū)的影響,以及如何保護敏感環(huán)境和物種?!彼f。
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- 責任編輯:大星
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