特斯拉CEO艾隆·馬斯克向來是個發明狂,繼Paypal支付、環保跑車Tesla和SpaceX龍飛船計劃之后,他又決定開發一個最高速度可達1400公里/小時的超級交通系統Hyperloop。如果這個項目真的成功了,意味著從北京到上海如果走直線的話,40分鐘足矣。
他的初步構想是這樣的:在一個地下的真空管道中,植入一個可以利用磁懸浮加速技術的巨大運輸吊艙,或者說是“載人膠囊”。如此一來,Hyperloop的主體就可以在短時間的加速之后,達到一個理論上沒有上限的速度。而馬斯克認為的理想上限是900英里/小時,目前比這個速度更快的只有玩極限運動的“火箭車”。
其實在最初,馬斯克的構想是把Hyperloop的管道系統依附在現有的高鐵軌道上,但后來發現那會大大限制它的安全性和極限速度,而且鐵路方也不希望和Hyperloop合作,因為它會讓自己的高鐵看起來像蝸牛。所以馬斯克決定把鐵軌植入到地下深處數十米的地方,然后在主要的乘坐地點開設垂直擺渡車或者步行梯,相信在地下,你跑再快也不會打擾到別人吧。
而膠囊艙會以懸浮的方式在軌道內運行,起著支撐作用的是浮在管底上0.5mm-1.3mm的加壓空氣墊。只需要9.4kPa的氣壓,它就可以完成這項任務。
其實它也并不是全都在地下,在空曠的地帶或山區位置,Hyperloop系統還有建立在地面上的塔橋,畢竟地下作業成本更高。而地面部分的管道上方則裝有太陽能電池板,吸收能量并轉換成膠囊艙的動力源。而在真空管道內用電磁加速的工作方式,對動力的依靠本來就不多,所以從目前的構想來看,它是有自給自足的打算。
這個項目剛剛曝光時,國內大部分媒體都稱之為超級高鐵,但兩者卻完全沒關系。Hyperloop系統的理論速度可以達到音速級別,比高鐵快數倍;而且它還更加安全,不會有“出軌”的可能;最令人發指的是,只用作客運的話,其總造價只有60億美元,而僅加州的高鐵成本就能達到1000億美元。雖然60億美元也不是個小數目,但馬斯克似乎已經做好了自掏腰包的打算。如果真落實了,這意味著它的票價可能會比高鐵更低。
值得一贊的是,它還是一個環境友好型的設計。因為沒有時時刻刻都在地面上,所以它對農田和途經地區的居民影響很小,且幾無噪聲污染可言。相較之下,鐵路往往需要30多米寬的路基,經過時的呼嘯聲也堪稱擾民重災戶。
目前看來,它更適合用于有著密集交通基數的點對點城市,比如洛杉磯和舊金山。保守估計,其速度最低可以達到1000公里/小時,由于加速度G力值最高也只有1G,乘客在最初加速時會有飛機起飛一樣的感覺,之后一旦進入超高速的勻速運行狀態時,任何力感都不復存在,你不會擔心承受F1賽車轉向或戰斗機做特技表演時那種數倍重力。
對于這個異想天開的項目,目前大多數人還是保持觀望的姿態。因為比起它的投產可行性,人們更關注其安全性。
從Hyperloop的構思看,它的安全性是能保證的。因為管道內是個相對穩定的環境,所以一般的天氣變化都影響不到它。磁懸浮列車并不是沒有先例,上海浦東的磁懸浮運行多年也未出現過出軌等極端事件。
不過,考慮到每小時運輸840名乘客,所以想確保軌道艙內完全真空并不容易。而馬斯克針對這一點,決定把它建造成一個低氣壓空間,隨時把泄漏進去的氣體抽出。即便是抽不干凈,也可以把空氣摩擦力降低到可以接受的范圍內。而真空狀態有利有弊,最明顯的一點就是,一旦發生什么危險,乘客就可能置身在無氧環境中。為此,Hyperloop系統給每個乘客提供了氧氣罩,和飛機一樣。
至于地震這種低概率事件,它也考慮到了,具體做法是增加橫向減震裝置,原理類似于商業大廈的減震基。雖然面對較強烈的地震,它可能會應付不來,但只要管道在,你就不必擔心它會失去控制。反觀火車,極輕的地震一旦導致了鐵軌位移,整條線路都要停運,所以Hyperloop能做到這樣已經很不簡單了。
