2013年,特斯拉電機公司(Tesla Electric Motor Company)和美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)首次提出了超高速鐵路超級回路的構(gòu)想,使用低壓管道中的浮動艙以每小時1200公里的速度運送乘客,從洛杉磯到舊金山僅需30分鐘。
如今,馬斯克的設(shè)想距離成為現(xiàn)實更近了。市場研究公司Navigant Research爆料稱,Hyperloop Transportation Technologies公司(非馬斯克旗下)已經(jīng)與加州中部土地所有者簽署協(xié)議,以建造世界上首條超級高鐵Hyperloop的測試軌道。這條軌道長8公里,將沿著加州5號州際公路修建。
另外,馬斯克也曾表示,他計劃建造8公里長的超級高鐵Hyperloop的測試軌道。地點很可能在得克薩斯州,并邀請公司和學生來測試Hyperloop的潛在設(shè)計。
超高速鐵路超環(huán)線是如何運行的?
馬斯克曾在SpaceX網(wǎng)站上發(fā)布有關(guān)超級高鐵Hyperloop的計劃。在他的設(shè)想中,乘客艙可以在部分真空的管道中運行,并利用磁鐵加速。連接到乘客艙上的一組風扇可以幫列車停在空氣墊上。這套系統(tǒng)將由沿著管道排列的太陽能電池板提供動力。
世界上最快的磁懸浮列車時速可達500公里,其原理同樣利用磁鐵產(chǎn)生的升力和推力。與磁懸浮列車相比,超級高鐵Hyperloop僅需要利用磁鐵提供的推力,依靠壓縮空氣提供升力。磁懸浮列車已經(jīng)在上海和東京運行,韓國計劃6月份開通磁懸浮列車。
理論上說,超級高鐵Hyperloop的運行速度將非常快,因為它沒有其他火車輪子與軌道之間產(chǎn)生的摩擦阻力,也沒有傳統(tǒng)列車高速行駛時遭遇的空氣阻力等。湯普森咨詢有限公司的工程咨詢顧問馬克·湯普森(Marc Thompson)說:“車輪可以幫你以時速數(shù)百公里的速度前行,法國、德國以及日本都已經(jīng)證明其可行。但當你的速度更快時,火車克服阻力需要耗費更多的能源,成本也就更高。”
馬斯克提議的超級高鐵Hyperloop時速可達1200公里,但測試時的時速為322公里,主要證明這種設(shè)想是否可行以及是否安全。在這樣的速度下,空氣阻力完全可以克服。若要速度更快,克服阻力需要的動力就需要大幅增加。預計到2016年初,超級高鐵Hyperloop的測試才會進行。
超高速鐵路超環(huán)線真的可行嗎?
支持者認為,超級高鐵Hyperloop有望成為比飛機、火車以及汽車更快、更廉價、更節(jié)能的旅行方式 。可是現(xiàn)在還不清楚這種技術(shù)是否真的可行,以及其是否安全。
一方面,真空管道必須很直,不容出現(xiàn)任何誤差。退休物理學家、超導磁懸浮概念的聯(lián)合提出者詹姆士·鮑威爾(James Powell)說:“軌道的誤差必須非常小,因為如果墻壁的位置差之毫厘,都可能導致災難。”
另一方面,管道內(nèi)必須保持低壓狀態(tài)。鮑威爾說:“在管中旅行需要解決的問題是,如果管道變成了真空,里面的所有人可能都會崩潰。”此外,超級高鐵列車的空氣壓縮機也不能出問題,否則乘客艙就會撞在墻壁上。
鮑威爾說:“整套系統(tǒng)非常脆弱,哪怕一個點失敗,都有可能引發(fā)災難。”舉例來說,有人可能在管壁上穿個孔,或地震導致管道稍微移位,這都可能導致乘客艙崩潰。與之相比,在超導磁懸浮中,磁鐵非常穩(wěn)定,運行也可靠,它不需要持續(xù)控制以確保懸浮。
超高速鐵路超環(huán)線要多少錢?
8公里長的測試軌道估計需要耗資1億美元。Navigant報道稱,Hyperloop Transportation Technologies公司希望能于今年年末上市,通過融資提供這筆建造資金。
如果按照這種標準計算,從洛杉磯到舊金山644公里長的超級高鐵軌道需要80億美元資金。但這一數(shù)據(jù)遠低于加州欲建設(shè)的高鐵項目的成本,后者可能需要耗資676億美元。
但是鮑威爾質(zhì)疑稱,超級高鐵的建造真的如此便宜嗎?他說:“這些系統(tǒng)的主要成本是鋪設(shè)軌道的花費。由于軌道必須非常精密地建造,因此其成本可能非常昂貴。”
即使超級高鐵能夠取得成功,鮑威爾也不認為其能解決美國運輸領(lǐng)域存在的所有問題,即擁擠的高速公路和空中航線。他說,少數(shù)幾條孤立的高鐵走廊無法真正解決美國的大問題。