日前有關(guān)專家表示,2017年中國將建成時速400公里的真空管道高速試驗線,。這一消息讓人振奮,,也讓人想起了今年5月美國“管道高鐵”推進(jìn)系統(tǒng)的首次原理測試。
美國“超回路1號”公司5月11日首次對“超回路技術(shù)”中的推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行公開測試,測試原型車在一秒內(nèi)從靜止加速至每小時96公里,??萍肌翱袢恕卑B ゑR斯克提出的超高速管道運輸夢想距離實現(xiàn)更進(jìn)一步。
那么,,什么是人們俗稱的“管道高鐵”,,未來它具有真正實現(xiàn)的可行性嗎?
速度一直是人類在發(fā)展軌道交通時的不懈追求,。早在1934年,,獲得世界上首個磁懸浮技術(shù)專利的德國工程師赫爾曼·肯珀就提出“真空管道”運輸概念。這類似于老式建筑內(nèi)部用于傳輸文件的氣壓管道,,但運送的是人,。車廂在起點被彈射出去,借助磁力在真空管道中一路前行,,途中不會像飛機(jī)那樣遭遇氣流顛簸,。
“超回路1號”公司的“管道高鐵”就是利用磁懸浮技術(shù)讓運輸艙懸浮于被抽成真空的管道中,從而以很少的能量驅(qū)動運輸艙高速前進(jìn),,設(shè)計時速將達(dá)1120公里,。
這被稱為飛機(jī)、火車,、汽車和輪船以外的“第五種交通模式”,,聽上去很炫,但在現(xiàn)實中其研發(fā)建造面臨資金,、技術(shù)和建設(shè)用地等重重困難,。盡管如此,馬斯克仍然決定推進(jìn)相關(guān)項目,。他2013年在其麾下公司官網(wǎng)上公布“管道高鐵”開源設(shè)計方案,,推動這一技術(shù)從概念走向現(xiàn)實。
馬斯克則認(rèn)為,,對于距離不超過1500公里的任何兩個大城市而言,,“管道高鐵”都是非常經(jīng)濟(jì)的交通方式。例如,,美國洛杉磯和舊金山之間建造成本為60億美元,,單程票價可相應(yīng)定為每張20美元。
馬斯克表示,,如果一切順利,,7到10年內(nèi)首批旅客將搭乘“超級高鐵”在洛杉磯和舊金山之間通行?!俺芈罚碧枴惫拘?,2017年到2018年計劃展開載人運行測試,,2021年開始運送旅客并對外售票。此外該公司已與阿聯(lián)酋迪拜港口世界公司簽署協(xié)議,,計劃合作研究在迪拜修建“管道高鐵”的可行性,。
中國在這一領(lǐng)域的研究也不落后。早在2004年,,西南交通大學(xué)教授,、兩院院士沈志云就提出超高速是21世紀(jì)地面高速交通的需求,真空(或低壓)管道式地面交通是達(dá)到超高速的唯一途徑,,我國應(yīng)將目標(biāo)定位在發(fā)展每小時600至1000公里的超高速地面交通上,。
在研究人員的不斷積累與探索下,2014年,,西南交通大學(xué)搭建了全球首個真空管道超高速磁懸浮列車原型試驗平臺,。列車運行時,管道內(nèi)的大氣壓相當(dāng)于外界的十分之一,。研究人員希望通過建造低壓環(huán)境,,減少空氣對磁懸浮列車的阻力。在理想狀態(tài)下,,列車在低壓管道中最終能實現(xiàn)時速大于1000公里,,并且能耗低、無噪聲污染,。這與“超回路1號”公司所設(shè)想的運輸系統(tǒng)核心技術(shù)原理一致,。
當(dāng)列車時速達(dá)到400公里以上時,超過83%的牽引力會被浪費在抵消空氣阻力上,。中國科學(xué)院院士,、西南交通大學(xué)教授翟婉明不久前表示,這種情況下氣動噪聲,、阻力,、能耗都會隨著列車速度的增加而顯著增長,就要采用鋪設(shè)真空管道的辦法解決一系列空氣動力問題,,在維持高速的同時保證舒適性和能耗經(jīng)濟(jì)性,。
不過“管道高鐵”要實現(xiàn)商業(yè)化面臨著不少實際問題,,比如磁懸浮本身的高技術(shù)成本,、長距離真空管道建設(shè)和維護(hù)的高昂投入,以及在超高速情況下保障乘客安全性的要求等,。
有專家認(rèn)為,,“管道高鐵”是個大膽的想法,但還有細(xì)節(jié)問題要解決,,比如高速轉(zhuǎn)彎時如何讓乘客適應(yīng)巨大離心力,。此外,,真空管道交通建筑長達(dá)數(shù)千公里,一旦遭遇停電或者列車事故長時間停車,,如何給乘客供氧,?
翟婉明認(rèn)為,應(yīng)平衡好目前急需解決的問題和長遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)系,,中國軌道交通的發(fā)展應(yīng)根據(jù)不同的遠(yuǎn)景,、短期和近期目標(biāo)來開展研究和實踐。