马斯克时速1220公里每小时的“超级高铁Hyperloop”项目开始全面测试,难道人类真的迈入时速一千公里高铁时代?美国时间11月5日,马斯克旗下的隧道挖掘公司对外宣布“超级高铁”项目开启全面测试,顺便还甩出了两张隧道图。比飞机时速还要快300公里的超级高铁究竟是什么?
超级高铁原理
其实,这种超高速的交通形态,并不是马斯克首先提出的,早在1974年瑞士就提出来了,当时并没有引起太大的轰动,毕竟这种脑洞大开的想法还停留在科幻电影里,2013年马斯克又把这个概念重新炒热了。超级高铁并不是我们传统认知的火车形态,而是一种超高速的公共交通系统,运行原理是车厢制作成一个铝制胶囊,像发射炮弹一样将车厢发射至目的地。
难以逾越的四道坎
之所以说超级高铁属于天方夜谭,主要是人类至今依然无法迈过这四道坎:
第一道坎,无法解决的阻力问题,这主要包括机车与车轨的机械阻力和机车与空气的阻力,这两个阻力都与速度有关,机械阻力与速度成正比关系,空气阻力与速度平方关系,不解决阻力问题,速度很难提升上来,隧道挖掘公司给出的解决方法:把车厢胶囊放进真空隧道中,看似解决了机械摩擦阻力和空气阻力问题,这个方法看似美好,其实存在很多问题;
第二道坎,真空隧道如何设计,这么长的隧道抽成真空,隧道结构强度设计和制造也是一难题,同时将这么大体积的隧道抽真空也是一个巨大的难题,毕竟现有的抽气泵肯定无法胜任这个工作;
第三道坎就是隧道长时间保持真空,超级高铁要想持续运转,隧道必须时刻要保持真空状态,传统的密封结构和材料也无法满足要求;
第四道坎,一旦列车发生故障,如何将列车从真空隧道拖出来,同样也考验着超级高铁的设计者的大脑。
还有其他问题
即便,超级高铁项目团队全部解决了上述问题,那么真正建设高铁也会遇到这样的问题,这个速度的高铁只能走直线,因为转弯半径跟速度成平方关系,这也就意味着1000公里每小时的高铁,转弯半径达到了惊人的54公里,超级高铁只能采用近乎直线的路线。
真的舒服吗
如果有一天马斯克的超级高铁项目真正实现了,坐着真的会舒服吗?其实未必,早期马斯克对外透露过,超级高铁大概的尺寸为列车宽1.35米,高1.1米,长15-20米,可以容纳28人,这也就意味着人们只能半躺在一个狭小的密闭空间,再加上起步的加速度,估计很多人会认为这是一个折磨。
超级高铁现状
正是因为上述的种种原因,超级高铁自从2013年发布以来争议声一直不断,项目也没有获得实质性进展,据彭博社2021年报道,赌城”拉斯维加斯的隧道项目“Vegas Loop”已经投入运营,但离马斯克设想的超高速交通还相去甚远,在这条总长2.7公里的隧道,乘客可乘坐特斯拉电动车以最高64公里的时速前进。
我国超高速高铁
现状来看马斯克的超级高铁项目还是遥不可及的,如果说在高铁务实方稳步提升速度方面,我国绝对在处于世界领先水平,目前时速350公里/小时以内的高铁我国已经具备完全自主产权,而且在世界范围也拥有很大市场份额。
截止到2020年底,我国已经建成的高铁通道总里程达到了3.8万公里,占据世界高铁总里程的69%,毫不夸张地说,高铁彻底改善了人们的出行方式。
当然,我们的目标远不止如此,去年5月30日,中国科学院院士、西南交通大学首席教授翟婉明透露,我国现在已经开启了时速400公里等级的CR450高速动车组研制,这将会让我国保持动车速度方面的优势。
其实,我国除了开展时速400公里等级的CR450高速动车组研制以外,目前也在预研600公里等级高速铁路,人民网旗下人民资讯报道,中国在成都推出了世界第一台“高温超高速磁浮样车”,这台车设计时速将达到620公里每小时。
如果620公里每小时的高铁建成,那么真的将改变人们的出行方式,比如从我国上海到深圳1500公里,乘坐620公里每小时的高铁,最快可以达到2.5小时到达。
当然,速度的增加对于机车与铁轨的阻力会增加很多,传统的高铁已经无法满足要求了,需要采用磁悬浮设计,铁轨和列车并不会接触,摩擦基本可以忽略;同时噪音小,非常有利于环境保护;由于几乎没有摩擦力,可以减少铁轨和列车的维护成本。
写在最后
如果你问我超级高铁离我们还有多远,我只能说我国时速600公里每小时的高铁更靠谱些。顺便说一句,中国提出超级高铁的概念也很早,比如这本九十年代的儿童刊物上都已经写的清清楚楚了。
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