超级高铁下一代交通神器

　　8月12日,Tesla公司CEO艾伦·马斯克将公布“超级高铁”的初步设计方案。按照今年5月马斯克首次向外界披露的“超级高铁”计划,“超级高铁”的速度是每小时1000公里左右;其客舱将设计成胶囊或梭子形状,“胶囊客舱”被放置于气流输送管道中,像炮弹一样被发射至目的地;司机不再坐在驾驶舱,而是在后台通过计算机控制客舱的发射进度。“
   按照艾伦·马斯克今年 5 月向外界披露的“超级高铁”计划,“超级高铁”所采用的技术与真空管道运输技术十分相似。坊间流行的另一个设计版本是,“超级高铁”并非埋藏于地下,而是一个“发射环”高架运输系统。“发射环”是一个最高处距地面(或海面)80 公里的高架环路磁悬浮轨道。
　　在可预见的未来,大多旅行者都不敢轻易否认,飞机依旧会是时速最快的交通工具--直到 Tesla CEO 艾伦·马斯克公布了“超级高铁”(Hyperl oop)计划。
　　马斯克上周在推特中表示:“8 月 12 日,我们将公布'超级高铁'的初步设计方案,欢迎大家来提供改进意见。”
　　在今年 5 月的美国科技博客大会上,马斯克首次向外界披露了“超级高铁”计划。该计划认为能把从洛杉矶到旧金山(两者之间的距离大约为 613 公里)的行程缩短至半小时,票价还远低于飞机或其他任何交通工具,建设成本也远低于普通高铁。
　　“超级高铁”完全抛弃了飞机和火车的燃料动力运输系统,而采用类似于炮弹与空气动力的技术,因而更接近于一个“发射系统”。
　　根据马斯克的描述,“超级高铁”的客舱将设计成胶囊或梭子形状,“胶囊客舱”被放置于气流输送管道中,像炮弹一样被发射至目的地;司机不再坐在驾驶舱,而是在后台通过计算机控制客舱的发射进度。
　　“这个系统不会崩溃,也很安全,可以应付各种复杂天气。它的速度会是现在的子弹头列车的三四倍,也可以达到两倍于目前飞机的速度。'超级高铁'可能会由太阳能驱动,太阳能产生的电量足以支持系统的日常用电。”马斯克在前述科技博客会议上表示。
　　“超级高铁”能否继轮船、汽车、火车、飞机之后,成为人类出行的“第五种交通工具”?
　　“像子弹上膛发射一样”
　　马斯克的这个项目,听起来像是一个完美的交通解决方案,它快速、安全、清洁环保,对各种极端天气免疫,票价比普通高铁便宜。
　　“我不会申请专利,我希望它是一个开源项目。”他强调,“'超级高铁'将会是一个协和超音速喷射客机、电磁轨道炮及气悬冰球台面三者的混合体,它的搭载体验将会是无与伦比的。”
　　一家位于美国科罗拉多州的真空管道运输公司 ET3,目前已开始着手研发建造一个 5 公里长、最高时速达 6500 公里的真空管道交通系统。该系统由汽车大小的胶囊客舱组成,国内线路每小时可达 600 公里,而国际线路时速可达 6500 公里。据此计算,乘坐这种真空管道交通系统,45 分钟即可横穿美国大陆,从纽约至北京只需要 2 个小时,而绕着地球转一圈也仅需 6 小时。
　　马斯克说的“超级高铁”,所采用的技术与真空管道运输技术(Evacuated Tube Transport)十分相似。
　　美国物理博士布莱恩·多德森猜测,这套系统使用的是一系列气流输送管,借助空气流动将“胶囊”中的乘客输送到目的地,“像子弹上膛发射一样,速度可达到亚音速。”
　　据《连线》杂志的描述,每个“胶囊”设计重量 183 千克,长 4.87 米,载客量 4-6 人,后方还备有放置行李箱的空间。
　　按照马斯克的设想,“超级高铁”自身消耗的动力远远低于它本身所产生的能量,自我供给动力系统和能量存储装置能够使其连续运转一周,因而不必担心燃料价格上涨导致成本上升或电力突然切断酿成事故。
　　与飞机不同的是,它没必要浪费能量爬升到高海拔,而是把所有动能用到加速中,达到最高速度后会适当降速,减速时能源就开始再生。
　　“类似于磁悬浮列车的低摩擦,'超级高铁'管道内的摩擦也极小,因而有可能达到超高速。”《商业内幕》杂志特约撰稿人耶鲁尔解释,“它实际上采用的是一种气流输送系统(pneumatic transport system),在两地之间形成的密闭管道中,该系统产生高压空气,推动'胶囊'前进。”
　　例如,从旧金山至洛杉矶的这段旅途中,“超级高铁”的速度是每小时 1000 公里左右,与此同时管道内的空气也以同样的速度前进,因此客舱在管道内几乎不会遇到任何空气阻力。
　　为了防止不同的客舱在高速运行中相撞,“超级高铁”的客舱之间装有“缓冲气垫”。管道内壁上的喷气装置则将客舱托起,让它们漂浮于管道中。
　　虽然马斯克希望依靠太阳能面板为整个系统提供能量,但由于胶囊客舱和运行轨道均埋于地下,因此实现这一目标还要克服许多困难。
　　有分析推测,这一设想可能与他担任太阳能企业 Solar City 董事长一职有关。
　　此外,在封闭的“胶囊”中旅行,如何保证舒适度也将是乘客关注的焦点。
　　ET3 公司表示,“超级高铁”将为乘客提供电视,并回避消极内容,为乘客打造轻松的氛围。
　　在外界最为关心的安全性方面,设计者也做出了回应。一旦动力系统失灵,第一个受影响的便是支撑“胶囊”悬浮的喷气装置。“我们会提前在'胶囊'四周的管道壁上安装一定数量的小轮子。喷气装置停止工作后,它们将会派上用场。”ET3 公司负责人表示。
　　胶囊客舱也为乘客设计了完备的逃生装置。比如,在每节客舱内都有一个通向应急逃生舱的出口,并配有专业内科急救设施;刹车系统也设置了自动导航备份,在系统失灵时能够自动识别并作出紧急制动。
　　从 VHST 到“超级高铁”
　　利用真空管道运输系统来设计“超级高铁”,马斯克不是第一人。早在 20 世纪 70 年代,就有人提出了这一设想。
　　1972 年,兰德公司的科学家索尔特发表了一份长达 17 页的报告,提出了他的超级高速运输系统 VHST。该系统的原理很简单:将汽车置于真空管中并依靠电磁浮推动其前进。
　　与“超级高铁”不同的是,VHST 系统必须应用于真空环境中。而马斯克明确表示“不会应用真空管”。另外,在 VHST 系统中,电脑一旦失控,汽车就会发生碰撞,这一点与“超级高铁”的胶囊客舱永远不会相撞的理念也相去甚远。
　　VHST 系统的真空管是全封闭的,并埋藏于地下。这个真空管高速“行驶”在电磁波为其提供的电磁场中,“就如同冲浪时浪花冲击冲浪板一样”。VHST 系统开动时,管道内的电磁波是通过脉冲、振动或者真空管道中导电体的电流产生的。从一个城市到另一个城市,每个大城市都是一个站。VHST 最高时速可达 22530 公里,从洛杉矶到纽约理论上只需 21 分钟。
　　而“超级高铁”所倚仗的气流输送系统,则是利用空气压缩技术让物体在管道内进行传送。这项发明曾被广泛应用于许多工业领域,但直到近年才为人们所普遍了解。早年曾有不少关于利用此项技术运载乘客的想法,但始终没有人能证明这个构想的实施可能性。
　　然而,无论是 VHST 还是“超级高铁”,在美国均面临诸多复杂问题。在地下挖掘巨大的管道,并不是每个城镇都能够接受的做法。如果没有当地政府的支持,马斯克的计划有可能胎死腹中。
　　坊间比较流行的另一个设计版本是,“超级高铁”并非埋藏于地下,而是一个“发射环”高架运输系统。“发射环”是一个最高处距地面(或海面)80 公里的高架环路磁悬浮轨道,将用于胶囊客舱的跨洋运输。