超级高铁梦想照进现实
2016-05-14
美国创业公司HyperloopOne（超回路1号）的“超级高铁”在拉斯韦加斯北边的内华达沙漠测试成功。测试原型车一秒内从静止加速至每小时96公里，在铺设好的轨道上运行2秒钟，最高速度达到每小时640公里。
按照设想，未来超级高铁的时速将达750英里（1207.008千米/小时），对比一下，音速为1224千米/小时，这堪比音速比飞机速度还快。
由概念走向实验
“超级高铁”是一种远距离运输方式，可以让人以时速1200公里的速度旅行。实质上，它就是排出空气形成真空空间的长管道，它悬浮于地面之上，以便减小天气和地震对其影响。乘客可以选择单人舱或多人舱，然后在磁力作用下加速。
埃陇马斯克2013年在其麾下公司官网上公布“管道高铁”开源设计方案，可能还停留在概念，但此次HyperloopOne公司的测试却将其向现实推进了一步。
5月11日，HyperloopOne的超级高铁推进系统首次户外测试，3米长的实验“滑车”在铺设好的轨道上运行2秒钟，最终速度达到400英里每小时后（约合640公里/小时），撞击到91米外的沙堆减速停车。
据报道称，主持测试的HyperloopOne首席科技官称，今年年底，该公司还将进行一次完整的测试，最关键的是测试加速管道。
据悉，当列车时速达到400公里以上时，超过83%的牵引力会被浪费在抵消空气阻力上。这种情况下气动噪声、阻力、能耗都会随着列车速度的增加而显著增长，这时就要采用铺设真空管道的办法，解决一系列空气动力问题，在维持高速的同时保证舒适性和能耗经济性。
如果一切按计划顺利进行，预计“超级高铁”将于2019年运输货物，2021年运载乘客。据悉，可乘坐6人到8人的车厢每隔30秒钟发车。届时，超高速列车将在变革运输系统的道路上迈进一步。
Hyperloop公司尚未造出可实用的超级高铁，但却已备受关注。据悉，它已完成8000万美元B轮融资，除已有投资者外，又引进一些新的投资者，包括科斯拉创投、法国国家铁路公司和GEVentures等。
如果超级高铁出现将扩大生活圈，更是对原有交通工具的升级。1964年，世界上首条出现的高速铁路，行驶在东京-名古屋-京都-大阪的东海道新干线，营运速度超过每小时200公里。彼时，日本的新干线已颇为超前。而技术的进步呈加速度方式。1972年法国的TGV创造了当时318公里/小时的高速轮轨时速；德国的ICE在1988年创下409公里的时速。
需考虑商业前景
当然，前沿技术发展还需接受现实的考验。1971年世界首列磁悬浮高铁面世，但由于成本高昂和系统复杂，直到2004年才在中国上海出现首个商业运行的高速磁悬浮线路。这条长19英里(30公里)的磁悬浮线路每英里成本高达6300万美元。
“超级高铁”要实现商业化也会面临着不少实际问题，建设和运营磁悬浮铁路的投入产出比一直是悬而未决的问题。比如磁悬浮本身的高技术成本、远距离真空管道建设和维护的高昂投入，以及在超高速情况下保障乘客安全性的要求等。“在工程上还要靠一项项安全技术来保障。”同时，超级高铁面临的与传统高铁和自动驾驶汽车一样的基础设施和监管障碍。
分析人士还指出，交通的要求是安全、可靠、实用和经济。从安全上说，在人来人往情况下把隧道抽真空很难做到，抽压减压需要花费大量时间，整个隧道不能有任何问题，如果漏压，后果不堪设想。
不过，Hyperloop公司是一种有益的尝试，其超级高铁使用“被动磁悬副技术，由物理学家RichardPost在2000年提出的，这项技术使用无动力循环跟踪系统。并表示，新技术要比目前在欧洲和中国等地区使用的传统磁悬浮技术更便宜、更安全。
Hyperloop公司还介绍，其将与政府进行一系列合作，涉及建造方案及技术等方面。采用政府开发的Inductrack悬浮系统，同时也会用上LawrenceLivermore国家实验室开发的被动磁力吊舱系统。
中国科学院物理研究所超导国家重点实验室副研究员赵林表示，超高速磁悬浮列车是未来交通运输的重要方向。
国内积极尝试
国内其实也在对超级高铁积极探索。中国很早就开始磁悬浮技术在轨道交通方面的商用试点。2003年，上海机场线的磁悬浮列车就投入商业化运营，长沙中低速磁悬浮快线也于今年5月初投入试运营，连接北京门头沟与石景山的北京地区首条中低速磁悬浮线路S1线也将于年内实现全线贯通调试。
中国高铁在发展的近十年时间内，运营总里程超过15000公里，“四纵”干线基本成型。中国高速铁路运营里程约占世界高铁运营里程的50%，稳居世界高铁里程榜首。这也为超级高铁的诞生创造良好环境。
事实上，早在2004年，西南交通大学教授、中国科学院和中国工程院院士沈志云就提出，真空（或低压）管道式地面交通是达到超高速的唯一途径，认为我国应将目标定位在发展每小时600公里至1000公里的超高速地面交通上。
据新华社报道，2014年，西南交通大学搭建了全球首个真空管道超高速磁悬浮列车原型试验平台。研究人员希望通过建造低压环境，减少空气对磁悬浮列车的阻力。在理想状态下，列车在低压管道中最终能实现时速大于1000公里的行驶，且能耗低，无噪声污染。这与“超回路1号”公司所采用的运输系统核心技术原理一致。
西南交通大学超导与新能源研究开发中心的赵勇教授团队，还研制出第二代高速真空管道高温超导侧浮系统，这种将轨道铺在管壁上的“壁挂”磁悬浮列车，突破环形轨道离心力的限制，大幅度提高高温超导自由悬浮系统的运行速度。
西南大学教授指出，中国轨道交通发展应根据不同远景、短期和近期目标来开展研究和实践。在探索未来前沿技术的同时，也应继续加强给人民日常生活带来直接便利的应用技术研发。据悉，其已实现测试模型车在未对管道抽真空的状态下行驶时速达到80多公里，且运行平稳。未来还有望实现地面轨道和管壁轨道相结合的“三维轨道”。
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本文来源：中国证券报·中证网
