在動畫電影《機器貓》里,未來人們的交通工具已經不局限在“竹蜻蜓”上了,汽車可以如飛機般在空中飛行,如小鳥般自由穿梭。看到此景,人們不禁為動畫大師豐富的想象力所折服。
在現實世界里,有著“科技狂人”之稱的艾隆·馬斯克提出了“超級高鐵”構想,使得最初只是源自科幻小說的一個奇幻概念,開始加速成為現實。
據悉,超級高鐵的速度在理想情況下最高可以達到時速6500公里。那也就意味著從北京到紐約,目前乘坐最快的直達航班也需要12個小時。難道,在不遠的未來,乘坐超級高鐵可以將這一時間縮短為2小時?正當人們對此半信半疑之時,一家致力于超級高鐵開發的公司HTT近日宣布,將于明年在加利福尼亞地區搭建全球首條“超級高鐵軌道”。
超級高鐵“火了”
埃隆馬斯克(Elon Musk),在線支付巨頭貝寶(PayPal)的聯合創始人之一,目前掌管著特斯拉(Tesla motors)、Space X和Solar City等多家公司,從Space X進行太空探索,到家庭電池改變世界,這位“現實版鋼鐵俠”一次又一次推進著世界對于科技想象的邊界。2013年8月,提出了驚世駭俗的超級高鐵Hyperloop計劃,再次引起了人們的熱議。
2013年,特斯拉CEO伊隆·馬斯克通過推文公布了關于超級回路(Hyper loop)的瘋狂夢想,計劃建設比飛機還快的交通工具,是介于超音速飛機、軌道炮和空氣曲棍球桌的結合體。作為致力于實現馬斯克夢想的兩家初創公司之Hyperloop技術有限公司在近日宣布已經購買了洛杉磯附近的50英畝的土地,為推進系統創建首個測試軌道。公司表示該軌道計劃將于2016年第1季度完成,計劃將于2016年夏季進行軌道測試。
作為兩家正在開發超級高鐵項目的公司之一,Hyperloop Technologies日前宣布將在北拉斯維加斯測試推進系統,標志著這項技術距離最終實施又近了一步。該公司預計,這輛“高鐵”從靜止狀態加速到336英里/小時(約合541公里/小時)只需要2秒鐘。
超級高鐵項目將通過一個低壓管道,以極高的速度傳送載人或載貨運輸倉。馬斯克于2013年通過一篇57頁的白皮書闡述了自己的理念。馬斯克表示自己正致力于發展特斯拉汽車,而無暇顧及“超級回路”的制造,但他預計一旦付諸實施,7-10年便可建成。超級高鐵不僅建造成本低,同時更加安全,此外不會受天氣條件的影響,馬斯克預計超級高鐵將成為下一代的主要軌道交通工具。
什么是超級高鐵
超級高鐵,Hyperloop,也稱Pneumatic Tubes,從英文的字面解釋,Hyperloop即超級回路,Pneumatic Tubes則為氣動地鐵。
超級高鐵原理,就是利用磁懸浮或氣懸浮技術使車廂在真空管道中無接觸、無摩擦地運行,達到點對點的傳送運輸。膠囊處于幾乎沒有摩擦力的環境中,無間斷地行駛,而這正是超級高鐵的一大亮點技術。
更形象一點的說就是,列車在真空管道中運行,車廂像一個膠囊。每一個膠囊被放置于管道中,像炮彈一樣被發射至目的地。
在能源方面,超級高鐵將采用自供電設計,通過在管道上部鋪設太陽能面板,產生足夠的電能維持運行。同時,盡管真空管道運輸能夠達到超高速度,但乘客卻不會感受到高強度的加速度。這意味著它比火車和飛機更安全、更便宜、更安靜。
馬斯克并不是第一個提出“真空管道運輸”這一概念的人。早在1904年,美國學者羅伯特·戴維就已經提出“真空管道運輸”的設想。
20世紀80年代,美國機械工程師達里爾·奧斯特開始思考“真空管道運輸”的可行性。1999年,奧斯特為“真空管道運輸”這一概念申請了專利。2010年,奧斯特成立了致力于開發真空運輸項目的公司ET3。按照ET3公司的設想,真空管道運輸是一個類似膠囊一樣的運輸容器,它通過真空管道進行點對點傳送。由于管道處于真空狀態,膠囊容器的速度可以達到時速6500公里。
超級高鐵的可行性
難道,在不遠的未來,乘坐超級高鐵真的可以比飛機還快?人們既憧憬著這一天的到來,又半信半疑。
JumpStartFund和加州大學洛杉磯分校的學生都取得了不錯的進展,但在真正進入測試、驗證和施工這些環節之前,還有很多問題仍需解決。退休物理學家、超導磁懸浮概念的聯合提出者詹姆士·鮑威爾(James Powell)指出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,這么長的管道要維持低壓甚至接近真空的狀態是極其困難的,列車前段的空氣壓縮機也不能出一點兒問題,否則乘客艙就會撞到管壁上。
而中國工程院院士、高鐵專家王夢恕接受媒體采訪時也表示真空管道運輸的所有設計都還停在紙上談兵的階段。“真空管道運輸在實踐中會出現很多具體問題,這些問題如何解決從來沒有人提出過可行的方案。此外,管道中是真空狀態,而在其中運行的磁浮車輛中必須具備適宜人類乘坐的大氣環境,如何保證車廂內外環境都達到標準,也是一個難點。目前誰都無法判定真空管道運輸的可行性到底有多少,因為所有的方案描述都不夠詳細且缺少實踐中必要的論據,很難判別其技術合理性及工程可行性。”
美國麻省理工學院航空航天學教授漢斯曼還提出,雖然“超級回路”本身不違背物理學基本原理,但這個計劃可行性還是不夠:馬斯克的預算成本可能偏低,因為在大都市建造這種城際交通系統需要取得授權,爭取授權就需要支付潛在成本,或者將面臨相關的環境和毀滅人類訴訟。《洛杉磯時報》的專欄作家喬恩更表示,高鐵工程完工之后,“超級回路”可能還不見蹤影。
看來,激起世界興趣的Hyperloop超級高鐵還處于起步階段,從設計雛形到完成成品,仍有很多技術障礙需要解決,還需要集結全世界最優秀的各界專業人員來一同協作,克服難關。另外,交通運輸工具最重要的是安全、實用、經濟、可靠,不能一味追求速度而本末倒置。