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“超级高铁”明年开建 北京到纽约仅需2小时

导读:“超级高铁”明年开建 北京到纽约仅需2小时 按照马斯克的设计,超级高铁的速度在理想情况下最高可以达到时速6500公里。…

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。

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可以达到时速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”。

超级高铁的原理是什么?有哪些技术难点?是否真的可行?

【概念】

111年前提出“真空运输”

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真空运输项目的公司ET3。按照ET3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,胶囊容器的速度可以达到时速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”明年开建 北京到纽约仅需2小时

【原理】

真空悬浮无摩擦力飞行

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,目前最高时速可以达到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,其理论速度最快可以达到时速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。

【研发】

西南交大曾建试验轨道

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公里进行测试。HTT公司是一家众筹组建的创业公司,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。

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