超級高鐵：第五種交通？

張安彤

我們還要多久才能搭上這趟列車？

“真的有一種繼飛機、火車、汽車、船舶之后的第五種交通方式嗎？”這是特斯拉CEO埃隆·馬斯克在2013年發布的白皮書《Hyperloop Alpha》中的原話。

自此，Hyperloop（超級高鐵，又稱超級回路）成為科技狂人馬斯克的又一標簽。在他的設想中，這種“超級高鐵”行駛在膠囊密封艙中，速度接近音速，可以達到每小時760英里（約每小時1220公里），乘客從美國洛杉磯到舊金山只需35分鐘。

雖然標簽貼在馬斯克身上，但嚴格來說，這種真空管道超高速軌道交通概念由來已久，技術研發也絕非其一家在做。

近日，中國航天科工集團也提出要嘗試研發時速1000公里以上的“高速飛行列車”。據航天科工相關負責人透露，項目的落地將按照最大運行速度1000公里/小時、2000公里/小時、4000公里/小時三步走戰略逐步實現。

換句話說，航天科工把列車的終極目標定在了時速4000公里，超過普通民航客機的飛行時速約5倍。

這種常人難以想象的目標難免引來一些質疑，尤其與人類出行息息相關，技術的可行性、安全性、市場需求性等問題，都需要一一解答清楚。

Hyper（超級）Loop（高鐵）

“超級高鐵”的名字近年來被叫得動聽，但其原理概念早在上世紀就已提出了，只可惜一直未有實質性技術研究進展。

中國科學院院士、西南交通大學教授翟婉明認為，冠以“超級高鐵”的名稱并將時速不斷放大，或多或少與近年來高鐵飛速發展給老百姓帶來很大便利有關。

拋去名稱差異，此種超高速列車的核心技術即為真空管道超高速磁懸浮，超高速是重點目標，真空管道技術和磁懸浮技術是兩大實現手段。

簡單來說，列車時速想要超過1000公里，需要有一個空氣阻力大大減弱的真空環境和減弱軌道摩擦力的推進技術。速度的突破由此實現，這也是“超級高鐵”在全球范圍內得到較多認同的技術理念。

但要知道，地面交通想達到超音速，絕不是談談理念就可以實現。

9月21日，“復興號”中國標準動車組在京滬高鐵率先實現350公里時速運營，我國成為世界上高鐵商業運營速度最高的國家。

這樣的成績自鐵路誕生算起用了多長時間？200年。從活塞蒸汽機車、內燃機車、發展到如今電氣化的高鐵，雖然每一次技術更迭在原理上都不成問題，但攻克技術往往需要花費幾十年甚至更久。

翟婉明直言：“我國目前針對真空管道超高速軌道交通的研究尚處于原理性實驗階段，有必要邁入技術可行性研究層面，而要實現工程化應用還有很長很長的路要走，這其中面臨諸多技術挑戰，需要一個一個突破。”

挑戰與現狀

論述真空管道磁浮技術的專著《速車系統概論》總結了該項技術的四個缺點，包括昂貴的邊界、人不能生活在真空中、進出真空環境開銷巨大、對流冷卻功能缺失。

該書的作者之一、西南交通大學超導與新能源研究開發中心教授趙勇近日進一步表示，真空管道的低成本建設、動力需要、磁懸浮技術，是“超級高鐵”的三個主要技術難點。

首先，作為載體，真空管道的建設要考慮使用什么材料、采用什么管道結構，才能低成本地實現、維持一個大體積的低真空空間。

其次，據趙勇介紹，“超級高鐵”需要采用直線牽引技術，但如何與超高速相匹配仍是難題。此外，磁懸浮技術理論上可以使列車達到超音速，但目前“也不夠穩定”。

為攻破上述難點，科研人員需不斷積累實驗數據，下一步，要走出實驗室、走向投產前的中間性試驗、最終走進工程階段。

目前，“超級高鐵”在全球范圍內的入局者已有不少，最具競爭力的除了我國的航天科工和科研高校，美國兩家公司HTT和Hyperloop One的進度也走得非常快。

這兩家名字以“Hyperloop”開頭的公司都成立于馬斯克發布白皮書之后。馬斯克提出了想法、擺好了盤子，盤子里的菜，即具體執行和生產，則由這些獨立公司自己發揮。

除了我國的航天科工和科研高校美國兩家公司HTT和Hyperloop One的進度也走得非常快。

發揮的方式自然千萬種，但總歸離不開協同合作。舉個例子，Hyperloop One 9月份宣布了10條最佳“超級高鐵”路線，涵蓋美國、英國、墨西哥、印度和加拿大。這10條路線源于Hyperloop One在2016年發起的一場挑戰，呼吁全世界的個人、高校、公司、政府發揮各自優勢，拿出建設“超級高鐵”的路線議案。

對于協同合作這點，航天科工論證中的項目“高速飛行列車”也有相似意見。“會考慮引進民間資本來共同參與建設，運用全社會力量建設。”航天科工集團高速飛行列車項目技術負責人毛凱說。

誰都無法否認的現狀是，入局者都在借助和集聚各種力量來強化自身，同時他們也在等，等待技術的積累和進步、市場的變化和成熟。

正方反方

在不看好“超級高鐵”的質疑聲中，有一種聲音認為：真的有必要費這么大勁去構建一種新的地面交通嗎？

美國國家鐵路客運公司CEO理查德·安德森最近就說過，他很高興有人能有“超級高鐵”的夢想，但這一想法在目前還不現實。他現在更關注那些已有100年歷史的隧道和橋梁，并認為那才是真正需要進行投資的基礎設施。

安德森的話代表了相對保守一方的觀點，其中也許還蘊含著對“用先進概念圈投資”行為的擔憂。

但反過來，支持者的立場同樣鮮明：一項新技術的產生和推廣必然伴隨爭議，“超級高鐵”已有底層技術支撐，稍欠的不過是市場的東風。

毛凱作為“高速飛行列車”項目負責人，以我國為例談到兩點需求。一是人們對速度的需求，關系到高速交通對城市間通聯的作用；二是國家在推進“一帶一路”上的需求，與人財物運輸密切關聯。

對于“超級高鐵”來說，第五種交通方式的假設不存在問題，重點在研究者能否更小心地求證、大眾能否更理性地看待。

科學的邏輯一環扣一環，載人交通工具容不得半點不嚴謹。“應當理性判斷其技術可行性、可靠性、成熟度以及現階段技術差距與技術挑戰，在對各個環節充分分析論證基礎上，提出切實可行的目標及發展技術路線圖，決不能簡單憑借基本原理而毫無實際意義地進行理想化定位。”翟婉明對記者說。endprint