这辆车从北京到上海1小时!!!

更新时间:2024-03-11 作者: 行业资讯

  从北京到纽约,目前乘坐最快的直达航班也需要12个小时。也许在不远的未来,乘坐超级高铁可以将这一时间缩短为2小时。那北京到上海岂不是1小时之内就能搞定?

  两年前,有着“科技狂人”之称的艾隆马斯克阐释了他的“超级高铁”构想。按照马斯克的设计,超级高铁的速度在理想情况下最高能够达到时速6500公里。一家致力于超级高铁开发的公司HTT近日宣布,将于明年在加利福尼亚地区搭建全球首条“超级高铁轨道”。

  还记得小时候看过的小人书,特别是漫画书上,常常会出现一种运行在管道中列车。

  美国的洛杉矶到旧金山之间马上就要修建这样一种铁路,就是这两年你经常听到的“超级高铁”计划。

  想象一下,你坐在一个密闭的客舱里,客舱在一个接近线公里的速度运行。你感觉不到任何不适,也听不到任何噪音,比坐飞机还舒适。

  你的座位没有窗户,而是像窗户一样大的触摸显示屏。如果你是经常来往于两地的商务人士,你的座位还能自动识别并继续播放上次没看完的电影。这一切都是由太阳能驱动,非常低碳环保。

  这是亿万富翁伊隆马斯克在2013年8月12日公布的设想。起因是马斯克对加州高铁项目提案的不满。

  在硅谷的科技从业者心里,加州是一个神圣的地方,它代表了创新精神和美国未来。但加州政府却提出了一份“世界上平均费用最高、速度全球最慢”的高铁建设项目。

  马斯克实在看不下去了,于是在上发布了一份题为 “Alpha Hyperloop” 的白皮书。他认为理想中的高铁应该是这样的:

  一个由太阳能驱动的管道系统,悬浮在其中的客舱能够以接近于音速的速度行驶,客舱可搭载28名乘客,一张单程票的价格是20美元,总的建设成本估计是60亿美元,不到加州高铁项目预算的十分之一。

  但这样一份白皮书充其量仅仅是一个脑洞很大的概念设想。直到两年以后,SpaceX 做了一个缩小版的管道系统模型。

  他们还搞了一个挑战赛:看谁能做出一个“超级高铁”的客舱,可以在他们的管道中运行。挑战赛将于2016年夏天在 SpaceX 总部 Hawthorne 举行。截止2015年11月,已经有来自162个大学和16个国家的318支团队提交了他们的设计方案。

  比赛归比赛,马斯克本人确实没时间精力来弄这个。他要管特斯拉、SpaceX 和 SolarCity 三家公司。还得没日没夜的研发火箭,10年后人家可是要登上火星的。

  看到这里,你肯定会觉得整件事情就是在作秀。不过在马斯克或明或暗的支持下,这一个项目正在有条不紊的推进着。真正运作“超级高铁”项目的有两家公司,一家叫做 HTT(超级高铁运输科技公司),一家叫做 HTI(超级高铁科技公司)。

  HTT(超级高铁运输科技公司)成立于马斯克发布白皮书的三个月后,他们的 CEO 名叫 Dirk Ahlborn。

  Ahlborn 表示第一条超级高铁轨道将在加州生态园区 Quay Valley 建成,估计建设费用为1-1.5亿美元。

  这里需要说明的是,所谓的 Quay Valley 生态园区其实根本就不存在,它只是一个规划中的未来城市。据称这个还停留在图纸上的城市完全使用太阳能供电,占地2900公顷,2.6万住户全部居住着绿色节能房屋。同时还配备水上乐园、度假酒店、会议中心、高校研究院等休闲娱乐设施。

  这还不是最不靠谱的。HTT(超级高铁运输科技公司)本身也只是一个由200多名志愿者组成的松散组织,这些志愿者每周至少工作10个小时,但没有工资,报酬是股票期权。而超级高铁的建设费用则是 HTT 通过股权众筹的方式发行1亿美元的股票筹集的。

  光靠志愿者能行吗?遇到技术难题怎么办?HTT的答案是:外包。2013年,工程软件开发商 ANSYS 帮助 HTT 进行“超级高铁”的流体动力学仿线年,加州大学洛杉矶分校的顶级建筑学院 Suprastudio 团队来制定整个建筑方案,从客舱到车站建筑,如登机口、售票厅等。另外,他们也觉得那个什么生态园区不怎么靠谱,所以没打算在一棵树上吊死。2015年8月,HTT宣布与国际工程巨头 AECOM 公司和欧瑞康签订了合作协议,看样子是还有 B 计划。

  HTT 版本的超级高铁能够直接进行客运和货运,但设计最高时速只有480千米每小时,大大低于马斯克白皮书的要求。当然,刚开始只在生态园区里作为城市轨道交通,速度也没必要那么快。所以他们打算一步步来,最终时速是能达到1200千米的。

  别看所有事情都还停留在空想的层面,但他们已想好赚钱的路子了。他们打算沿着整个管道铺设太阳能板,除了供应高铁的日常运行电力之外,多的部分还可以卖出去。至于这第一条超级高铁到底是作为公共交通,还是生态游乐园的游乐设施,他们都尚未作出最终的决定。

  HTT(超级高铁运输科技公司)成立八个月之后,HTI(超级高铁科技公司)成立。

  与 HTT 形成鲜明对比的是,HTI 看上去十分靠谱。HTI 的创始人是风险投资公司 Sherpa Ventures 的谢尔维皮什瓦,他是马斯克的朋友,也是 Uber 的早期投资者。另一位联合发起人是 SpaceX 的前员工,现在担任 HTI 首席技术官。公司清一色的硅谷的全明星阵容,最近连 Snapchat 前 COO 怀特(Emily White)也加入了。2015年6月,思科的前总裁卢勃洛伊德(Rob Lloyd)出任公司 CEO。

  在网上搜索关于“超级高铁”的信息时,关于 HTT 只能找到一大堆效果图。而 HTI 则披露了更多干货:包括测试轨道的建设、管道和客舱的原型等等。

  HTI的第一条“超级高铁”将会在拉斯维加斯开建,而且 HTI 也和中铁国际美国分公司建立了合作。在他们看来,这种合作对 HTI 未来进入中国,甚至是修建中美高铁都是一个很好的切入点。

  很多人担心假设 HTT 和 HTI 的超级高铁都成功了,岂不是有两条“超级高铁”?其实这种担心是多余的。上世纪美国纽约刚开始修建地铁的时候也是两家公司,而且这两家公司连火车的车厢都不一样,后来纽约大都会运输署不得不同时采购两种不一样的列车。当然,到时候“超级高铁”的客舱无法在两种管道之间换乘,不知道马斯克会怎么想。

  在 SpaceX 发起的比赛中有一个细节有必要注意一下:为了安全起见,禁止参赛选手在测试车厢中放置人或者动物。不过真正的问题是,有人敢坐“超级高铁”吗?一旦管道破裂或者刹车故障,子弹客舱就变成真正的子弹了,而管道成了世界最大的枪管。这个心理障碍可不是那么容易克服的。

  HTT向 Suprastudio 的25人团队提出了要求:在技术未知、体验未知的情况下,设计一个好的使用者真实的体验。Suprastudio 的小组成员打包票道:开始时可能没人敢坐,但经过我们的设计,要让人们坐进去后不想下来。

  一个叫周雅韵的中国学生提到了她的奶奶,一个从来不坐火车、高铁、飞机的人。设计团队将她奶奶的照片贴到了工作室的墙上:“我们的目标就是让雅韵的奶奶愿意搭乘超级高铁”。

  团队请来了视觉未来学家 Syd Mead,他曾经为《星际迷航》、《创:战纪》、《银翼杀手》等电影设计过车辆和机器人。他们建议给车厢增压,像飞机一样,由此减少G力对人体的影响;车厢内没有车窗,就采用模拟景观。景观模拟投射在座舱的内部,如森林,满天的繁星以及草地。

  回答比赛,伊利诺伊大学的学生做了一个1/24大小的超级高铁,并成功启动。不过他们也表达了自己的担忧:到时候那么多参赛者的客舱都在 SpaceX 的管道中运行,如果把管道搞坏了怎么办?多长时间才能修好?真希望自己是第一个参赛者。

  目前,SpaceX 的“超级高铁”挑战赛看上去只是一个学生比赛,他们也一再声明没有开发商业化超级高铁的计划。不过等到比赛结束,SpaceX 的测试管道将会记录下所有测试舱的数据,那时候如果 SpaceX 改主意并决定亲自运作这个计划,他们有可能开发出一个可以兼容多种客舱的管道。说不定到时候 HTT 和 HTI 的客舱都能运行在同一个线路上。

  “超级高铁”的意义何在?不论是第五种运输方式的诞生,还是互联网思维对于公共交通的颠覆,还是推动创业团队或学生团队的创新,这些都拥有无法估量的价值。但这一切对于一个在有生之年打算登上火星的人,一个打算让全世界都驾驶零排放的无人驾驶汽车的人来说,可能还有另一种情怀:美国在高铁上是落后的。究竟要不要亲自搞“超级高铁”,期待马斯克在2016年揭晓答案。

  马斯克并不是第一个提出“真空管道运输”这一概念的人。早在1904年,美国学者罗伯特戴维就已经提出“真空管道运输”的设想。

  20世纪80年代,美国机械工程师达里尔奥斯特开始思考“真空管道运输”的可行性。1999年,奥斯特为“真空管道运输”这一概念申请了专利。2010年,奥斯特成立了致力于开发线公司的设想,真空管道运输是一个类似胶囊一样的运输容器,它通过真空管道进行点对点传送。由于管道处于真空状态,胶囊容器的速度能达到时速6500公里。

  2013年,有着“科技狂人”之称的马斯克对“真空运输”这一概念进行了丰富,提出了“超级高铁”的理念。马斯克对超级高铁的速度预期比奥斯特保守,他所提出的预期时速为1200公里,接近音速。这一速度将比现在最快的子弹头列车快两三倍,比飞机的速度快两倍。除了速度快,超级高铁还具有安全、环保的优点。因为它处于全封闭的真空系统中,它可以对复杂天气免疫,还可以使用太阳能作为驱动力。

  从2010年起,美国相继成立了ET3、SpaceX、HTT等多家研发超级高铁的公司。在ET3的网站上,明确指出其目标是在2030年实现真空管道运输项目的商业应用。

  超级高铁在真空管道中运行,车厢像一个胶囊。每一个胶囊被放置于管道中,像炮弹一样被发射至目的地。胶囊处于几乎没有摩擦力的环境中,无间断地行驶。

  在能源方面,超级高铁将采用自供电设计,通过在管道上部铺设太阳能面板,产生足够的电能维持运行。同时,尽管真空管道运输能够达到超高速度,但乘客却不会感受到高强度的加速度。它将比火车和飞机更安全、更便宜、更安静。

  这一构想中的关键是如何实现运行管道的真空?在马斯克的设计中,其技术原理是在地面或地下建一个密闭管道,用真空泵将管道抽成真空或部分真空。在这样的环境中运行的车辆,行车阻力会大大减小,从而有效地降低能耗,同时气动噪声也可以大大降低。

  高铁运行的摩擦阻力,来自于空气摩擦和接触摩擦。除了消除空气摩擦带来的阻力,超级高铁的另一大亮点是悬浮技术。悬浮技术要解决的正是接触摩擦的阻力,利用磁悬浮或气悬浮技术使车厢在真空管道中无接触、无摩擦地运行,达到点对点的传送运输。

  在地表稠密的大气层中,高速交通工具运行时受到接触摩擦和空气摩擦的影响,目前最高时速能够达到500公里左右。而真空管道运输系统的最高速度,曾有媒体报道说,其理论速度最快能够达到时速2万公里。ET3公司对外宣称他们的目标时速是6500公里,马斯克的SpaceX公司将时速目标定在1200公里。

  自从真空管道运输的概念提出以来,有不少公司和机构都积极致力于项目的研发。其中,ET3公司是开始得最早、最有代表性的一家。早在2013年,ET3公司就曾公布将建造一个长达4.8公里、时速为6500公里的模拟系统,用以试验“胶囊”旅行的概念。

  今年6月,马斯克投资的公司SpaceX曾宣布举行超级高铁设计竞赛,鼓励其他人提交自己的穿梭舱设计的具体方案。SpaceX表示,在明年6月之前,SpaceX将在加州建设一条1英里长的测试轨道,测试其商业可行性。

  日前,HTT公司公布了其试验轨道计划。他们计划明年搭建全球首条“超级高铁轨道”,这一轨道将位于加利福尼亚州的“码头山谷”地区,沿着5号洲际公路,绵延8公里来测试。HTT公司是一家众筹组建的勇于探索商业模式的公司,它已经吸引了来自NASA、波音以及SpaceX等著名机构和公司的400余名专业工程师投入超级高铁研究。除了HTT,参与这一试验轨道建设的,还有欧瑞康真空公司以及Aecom建筑公司。

  事实上,十几年前我国也开始了对超级高铁的研究。西南交通大学真空管道运输研究所所长张耀平投身超级高铁研究已经十余年,是国内最早研究此项目的专家。他与奥斯特相识并将“真空管道运输”概念推介到中国,在西南交通大学组建了专门的研究机构。

  一名来自西南交通大学牵引动力国家重点实验室的研究人员向新京报记者介绍,西南交大去年曾建设过一个小型试验轨道,用以试验真空管道运输的可行性。轨道的实验环线米,因而其车辆最高速度为时速50公里,但根据科研人员估算,在此实验环境中有望达到的最高理论数值为3000公里。

  两院院士、机车车辆动力学专家沈志云指出,经过技术的一直在改进,超级高铁的时速达到6500公里是一个能轻松实现的中期目标,“在技术上不存在太大问题”。不过,沈志云同时指出其实现成本太高。“这么长的隧道,还需要抽气,地铁修一公里需要八个亿。真空管道一公里十个亿也下不来。”

  在中国工程院院士、高铁专家王梦恕看来,真空管道运输的可行性值得怀疑。他指出,目前,磁悬浮列车在实际运行中还存在许多无法克服的障碍,更不用说建立在悬浮技术基础上的真空运输了。“交通运输工具最重要的是安全、实用、经济、可靠。这四条,真空管道运输一条也做不到。”

  王梦恕向新京报记者解释,真空管道运输在实践中会出现很多具体问题,这样一些问题怎么样才能解决从来没有人提出过可行的方案。王梦恕举例说,电压在真空环境中有可能会出现“真空击穿”现象,产生自持放电,破坏电极导致运输系统瘫痪。如何保证真空环境中的电压稳定?此外,管道中是真空状态,而在其中运行的磁浮车辆中一定要具有适宜人类乘坐的大气环境,如何保证车厢内外环境都达到标准,也是一个难点。

  王梦恕认为,目前谁都没办法判定真空管道运输的可行性到底有多少,因为所有的方案描述都不够详细且缺少实践中必要的论据,很难判别其技术合理性及工程可行性。“可以说,真空管道运输的所有设计都还停在纸上谈兵的阶段。”

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