超级高铁Hyperloop一小步,未来交通一大步

美国时间5月11日上午开始,在内华达州拉斯维加斯北部郊区的沙漠测试场,“超级高铁”技术首次公开演示,引发全球关注。测试中,Hyperloop One的推进系统将轨道上的一辆铝制滑车加速到每小时116英里,滑车运行1000米之后撞到沙堆上停了下来。滑车加速到60英里/小时只花了1.1秒。整个测试过程持续了大约2秒钟。预计2021年可运送乘客,速度将超过音速。

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“超级高铁”的设想是由马斯克在2013年提出。按照设计,“超级高铁”的车厢像一个胶囊,每一个胶囊被放置于真空管道中,像炮弹一样被发射到目的地。“超级高铁”最高速度可达1200公里/小时,从上海到北京仅需1小时。目前,飞行速度最快的客机之一波音787,最高速度也不过是800公里/小时-1000公里/小时。目前上海的磁悬浮列车的最高时速是350公里/小时,日本的磁悬浮子弹列车最高时速为600公里/小时。超回路在速度上有巨大的优势。

第一次公开测试

5月10日,Hyperloop One公司宣布,从11日开始将举行为期2天的“超级高铁”的首次公开测试。超回路技术公司2014年才在洛杉矶创建,创始人是夏尔巴风投的Shervin Pishevar,一开始投钱的也是这家公司。去年9月思科前高管Rob Lloyd被任命为超回路技术公司的CEO。目前该公司有150名员工,分来自马斯克先前的团队。

这次公开测试的内容主要是“超级高铁”的推进系统。Hyperloop One公司在内华达州拉斯维加斯市以北的沙漠中,建造了一段3.2公里长的管道。

Hyperloop One公司首席执行官罗布·劳埃德说:“此次测试将在可控环境中进行,管道长度为3.2公里,管道内安置有悬浮的车厢,最终将加速到接近时速1200公里。”

近日,超回路技术公司宣布完成了新一轮8000万美元融资,并会将名字改为Hyperloop One,今年年内将进行完整的全系统测试。

除了Hyperloop One,由美国国家航空航天局和波音公司员工组建的众筹公司Hyperloop Transportation Technologies同样也在进行超级高铁的研究。

被动磁悬浮技术

另外,本周,同样致力于研发“超级高铁”的Hyperloop Transportation Technologies公司,从加州劳伦斯利福摩尔国家实验室购买了“被动磁悬浮”技术。这家公司的员工很多来自波音公司和美国宇航局。

“被动磁悬浮”技术与上海的“磁悬浮”有所不同,使用的材料是铝而非铜。它无须使用超导体或是驱动磁铁,只需在轨道中安装无动力线圈环路,将永磁铁植入到列车车厢中,就能创造出悬浮效应。

超回路列车采用的是被动排斥的原理。超回路胶囊的外围被一系列的磁体所环绕。这些磁体按照海尔贝克阵列排列,使得列车有一个向外的磁力,而不是向乘客这一端。每个客舱都悬浮在半空中,不与地面接触,运行起来没有摩擦力。正是因为没有摩擦力而且超回路接近真空,才使得超回路列车能够达到非常快的速度。今年早些时候,一家叫Arx Pax公司曾展示了他们的新型磁悬浮轨道的磁场结构。

通过管道上的太阳能电池为每 40 或 50 英里配置一个的加速点提供能源。在这些加速点处,密封舱会获得额外的电磁加速。而在加速点之间,密封舱可以惯性滑行而不会太多减速,因为管道中的悬浮和低气压减少了摩擦。但是,依靠太阳能为加速磁体提供爆发式地功率并不能在任何地方和所有天气条件下都适用。该公司正在设计能使用任何电力能源的Hyperloop。

HTT公司技术团队说,在被动磁悬浮的磁场环境里,胶囊车厢在被电源施加“推力”前就可以浮起,并加速到略低于音速。

HTT公司首席运营官格里塔说:“使用被动磁悬浮系统,将会终结'超级高铁'轨道对于电站的需求,可以使整个运行系统高度匹配,并将建造成本降到最低。”

更重要的是,这个技术令“超级高铁”更加安全。格里塔解释:“如果发生任何的电源故障,车厢就会继续悬浮,直到减为最小速度时才会接触地面。”

第一条“超级高铁”会出现在哪里?

在未来的三年里,HTT公司计划在洛杉矶郊外打造一条长5英里的路线作为试验。如果成功的话,更大范围的超回路列车可以在世界各地铺开。

据报道,沙特阿拉伯、印度、印尼和南非等多地已经对大规模建设“超级高铁”表示出了强烈兴趣。格里塔说:“我们认为,第一列'超级高铁'应该建在一个缺少基础设施建设和监管较少的国家。”

路透社报道认为,“超级高铁”最初可能应用于港口,代替卡车和火车在船舶和工厂间运送货物。

按照马斯克当年的构想,第一列“超级高铁”应该建造在洛杉矶和旧金山之间,造价160亿美元。“超级高铁”时速1200公里,全程30分钟,可乘坐6到8人的车厢每隔30秒钟发车,车票大约为20美元。

劳埃德说,第一个超级高铁项目的应用方案将通过招标确定,公司、政府、研究机构甚至个人都可以提交方案,结果将在明年公布。

坐“超级高铁”是一种什么样的体验?

马斯克曾描述过乘坐“超级高铁”的体验:“就像坐在飞机中一样。最开始会加速,然后你就感觉不到了。感觉超级平稳,非常安静,没有任何气流影响。”

Hyperloop One公司高管之一、前太空探索技术公司工程师布罗根·班布罗根说,“超级高铁”运行在完全受控的环境中,坐起来“如电梯般平顺”,并且贴心设计方便儿童、老人以及宠物乘坐。

另外,“超级高铁”可以在多种天气下在城市之间无缝连接。由于采用的是一种密封管道设计,轨道除了具有自动调节内部环境的系统之外,还有能够抵御地震的安全结构。列车的轨道可以架空在城市车道的上方,因此还能节约城市空间并降低土地收购等建造成本。

加州大学洛杉矶分校物理学教授西蒙认为,从技术角度来看“超级高铁”是可行的。他说:“听起来,所有问题已知技术都可以解决,它不需要什么全新的发明。”

在首次公开测试前一天举行的新闻发布会上,劳埃德把“超级高铁”与美国铁路的出现和铁路带来的繁荣时代相提并论。他说:“这是真实的,它正在发生。”

但是,大型输运计划需要权衡建设、运营和收益三方面因素,需要政府部门投资和公共基金主导。Hyperloop要么一鸣惊人,要么一无是处。

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