特斯拉、SpaceX之后,揭秘马斯克的超级高铁;
来源:爱集微 发布时间:2016-05-15 分享至微信
2.美超级高铁首测 纽约到北京只需半天;
3.美国测试真空管道高速列车 时速1200公里甚至更高

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1.特斯拉、SpaceX之后,揭秘马斯克的超级高铁;

中新网5月14日电 日前,美国内华达州的沙漠中,一项短短数秒钟的测试引爆了人们的好奇心——美国超回路1号(Hyperloop One)公司成功完成超高速管道运输系统的测试。这种被称为“超级高铁”的运输系统,从零加速到时速96公里只需一秒钟,理论最高时速可达1200公里。 这次测试让人们看到了交通迎来“音速时代”的希望,不过,“超级高铁”从实验室来到人们身边还有多远?

  【何为“超级高铁”】


  超级高铁是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具,此概念最初由特斯拉公司(Tesla)创办人、美国太空探索科技公司(SpaceX)总裁马斯克(Elon Musk)在2013年提出。

  根据马斯克的初始方案,这一系统由双向管道和运输舱组成:管道空气抽空达到真空状态,胶囊形态的运输舱在管道中通过磁铁或电力实现动力加速。由于没有空气阻力,理论上,运输舱的时速将达1200公里,这一速度接近音速,与民航客机的最高飞行速度相当。


  5月11日超回路1号公司展示的金属测试装置,沿铁轨从零加速到时速96公里只需一秒钟。公司首席执行官劳埃德在测试成功后信心满满地表示,今年内将进行完整的全系统测试。

  目前,“超级高铁”项目有包括SpaceX等多家公司参与研究开发,其中进度最快的就是此次进行测试的“超回路1号”公司。

  时速接近音速的高铁,对普通人来说意味着什么?从北京到上海的公路为1262公里, 即使是乘坐高铁也要近5个小时;旧金山到洛杉矶开车需要约6小时,“超级高铁”之旅从北京到上海只需1小时,从旧金山到洛杉矶只需35分钟,真正让人感受到什么是“天涯若比邻”。

  【“超级高铁”靠谱吗】

  超回路1号公司表示,该公司将在2019年利用超高速运输系统来运载货物,在2021年让乘客安全乘搭“超回路”列车。据称,和其他高铁项目相比,这个运输系统更快、更有效,其造价也更低。


  从步行到马车,从蒸汽机车到内燃机车,从地面到天空、海底,数百年来人类的交通方式发生了前人难以想象的变化。乘客又能否适应如此高速的列车呢?超回路1号公司称,乘坐列车的乘客并不会感受到加速,因为加速是逐渐进行的。

  据路透社报道,此系统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。


   与公众的好奇和期待不同,大多数专业人士对“超级高铁”持谨慎和质疑态度。有专家表示,能否实现上述设想在很大程度上还取决于很多其他因素。例如可否经 济实用地为这一运输系统持续提供电力,如何保障行驶安全和管道真空,在制造成本方面是否能与现有高铁竞争,以及这种超高速运输系统未来适合在哪些地域运 输,市场规模如何等。

  《华尔街日报》则指出,“超级高铁”不仅面临技术问题——从测试到投入商业运营,中间差一条巨大的鸿沟;同时,它也远远不像宣扬的那样“低成本”。马斯克曾表示,修建一条从洛杉矶到旧金山的“超级高铁”将耗资600多亿美元,但实际成本要大得多。

  【人类能否享受“音速交通”?】

  如今地面上“超级高铁”初步测试成功,其实早在十几年前,美国就已经对一项更为炫酷的空中交通构想——空天飞机展开了研究。


  空天飞机是航空航天飞机的简称。目前,普通民航客机的最大时速约为1000公里,空天飞机的速度可以达到普通客机的十几倍以上。自由穿梭于大气层内外的空天飞机,可以让纽约到北京间的飞行距离缩短到短短半小时。

  2010年,美国空天飞机X-37B首次试飞成功,设想正逐渐走向现实。天上有“空天飞机”,地面有“超级高铁”,人类的交通运输业能否迎来划时代的革命呢?也许,十几年前协和客机的命运能够为人们做一个参考。



  1976年投入运营的协和客机是人类历史上首个真正突破音速限制的商用客机。1996年2月7日,协和式飞机从伦敦飞抵纽约仅耗时2小时52分钟59秒,创下了客机飞行最快纪录。

   然而,超音速客机的各项成本太高:从研发成本看,协和客机要售出至少64架才能保本,结果只卖出十几架;从燃油效率上看,协和飞机每位乘客百公里油耗是 16.6 升,波音747-400是2.6升;协和飞机飞行12000小时后,需要进行为期十个月的大修,每次费用达到一千万美元。再加上唯一一次空难影响,到 2003年协和客机就停止了飞行。

  协和客机是截至目前人类唯一投入商用的超音速交通工具。协和客机的技术无疑也是划时代的,但它同样 是技术进步为商业利益让位的典型案例。对于“超级高铁”和“空天飞机”来说,它们的研发者也必须考虑到相同的问题。从实验成功到人类真正享受到技术进步的 成果,这中间还有很长的路要走。



2.美超级高铁首测 纽约到北京只需半天;

       【文汇网讯】据北京晨报报道,美国“超回路1号”公司11日在美国内华达州荒漠首次对超高速管道高铁的推进系统进行公开测试。这种“真空管道式”地面交通 也于本世纪初开始被中国研究者所关注。中国科学家目前已经投入真空管道超高速磁悬浮列车方面的探索工作,但目前尚处于实验室模型试验阶段。

测试结果符合预期

有 “第五种交通模式”之称的超高速管道高铁11日在美国内华达州沙漠中完成首次推进系统公开测试,测试结果符合预期。美国“超回路1号”公司的测试原型车在 荒漠如离弦之箭般沿轨道驶出,一秒内从静止加速至每小时96公里。未来,从纽约到北京,乘坐这样的超高速“管道高铁”或许只需半天时间。

“超回路1号”公司首席执行官罗布·劳埃德11日预计,这种管道高铁将在2019年实现货物运输,2021年提供客运服务。

“超级高铁”真能实现又快又廉价的城际往来吗?分析人士认为,埃隆·马斯克当初对这一技术的经济效益估计过于乐观,这种运输方式的成本可能远高于马斯克的预计。

根据马斯克的计算,修建从洛杉矶到旧金山的管道高铁只需要60亿至70亿美元。许多分析人士认为这一估计过于保守。一项丹麦的研究在调研了近一个世纪全世界250项重大基础设施工程后发现,90%项目的实际造价都超出预算,平均超出幅度为45%。

加利福尼亚州高速铁路管理局发言人莉萨·玛丽·阿利说,管道高铁会遇到其他大型基础设施工程都会遇到的问题,诸如融资、征地、环境许可以及其他各种审批手续,“每一样都不容易”。

中国研究处于试验阶段

2004 年,西南交通大学教授、中国两院院士(中国科学院和中国工程院院士)沈志云举办了一场“真空管道高速交通”院士研讨会。沈志云在会上提出超高速是21世纪 地面高速交通的需求,真空(或低压)管道式地面交通是达到超高速的唯一途径,认为我国应将目标定位在发展每小时600至1000公里的超高速地面交通上。

在 研究人员的不断积累与探索下,2014年,西南交通大学搭建了全球首个真空管道超高速磁悬浮列车原型试验平台。列车运行时,管道内的大气压相当于外界的十 分之一。研究人员希望通过建造低压环境,减少空气对磁悬浮列车的阻力。在理想状态下,列车在低压管道中最终能实现时速大于1000公里的行驶,并且能耗 低,无噪声污染。这与“超回路1号”公司所采用的运输系统核心技术原理是一致的。

当列车时速达到400公里以上时,超过83%的牵引力会 被浪费在抵消空气阻力上。中国科学院院士、西南交通大学教授翟婉明在接受新华社记者专访时表示,这种情况下气动噪声、阻力、能耗都会随着列车速度的增加而 显着增长,这时就要采用铺设真空管道的办法,解决一系列空气动力问题,在维持高速的同时保证舒适性和能耗经济性。

“我们一直很热心也很激动地投入做真空管道超高速磁悬浮列车方面的探索工作,但目前尚处于实验室模型试验阶段,距离工程化和投入实际应用还有很长的路要走。”翟婉明说,研究人员还在继续寻找突破速度极限的方法。

西南交通大学超导与新能源研究开发中心的赵勇教授团队目前研制出了第二代高速真空管道高温超导侧浮系统,这种将轨道铺在管壁上的“壁挂”磁悬浮列车,突破了环形轨道离心力的限制,大幅提高了高温超导自由悬浮系统的运行速度。

背景资料

“管 道高铁”就是利用磁悬浮技术让运输舱悬浮于被抽成真空的管道中,从而实现以很少的能量驱动运输舱高速前进,设计时速将达1120公里。科技“狂人”埃隆· 马斯克3年前提出了这一“超级高铁”梦想。他设想在洛杉矶和旧金山之间修建一条这样的管道,往来两地的车程将可缩短到35分钟。

不过,在翟婉明看来,“管道高铁”要实现商业化面临着不少实际问题,比如磁悬浮本身的高技术成本、远距离真空管道建设和维护的高昂投入,以及在超高速情况下保障乘客安全性的要求等,“在工程上还要靠一项项安全技术来保障”。

中国很早就开始了磁悬浮技术在轨道交通方面的商用试点。但建设和运营磁悬浮铁路的投入产出比一直是悬而未决的问题。以上海磁悬浮线路为例,这条总长约30公里的线路,每公里造价超过3亿元人民币,何时能收回运营成本和建设成本目前仍是未知数。

翟婉明认为,基于目前中国的基本国情,能让老百姓感受到切身好处的还是近十年来轮轨高铁的飞速发展。以京沪高铁为例,若能将运营时速提升至350公里的设计时速,将会进一步方便出行。

“美 国公司这样大胆的探索创新是非常值得赞赏的,但是我们也应平衡好目前急需解决的问题和长远发展的关系。”翟婉明说,在探索未来前沿技术的同时,也应继续加 强给人民日常生活带来直接便利的应用技术研发,“仰望星空”和“脚踏实地”不可偏废。




3.美国测试真空管道高速列车 时速1200公里甚至更高

央广网北京5月11日消息 (记者邢斯嘉) 据中国之声《新闻晚高峰》报道,磁悬浮列车因为与轨道的磁力相互作用悬浮在空中,运行时不与地面产生摩擦,因而可以降低能耗、提高速度。可是,如果要修建 一条接近于真空的管道,然后把列车“挂”在墙上,然后贴着这个管道“飞”檐走壁,这个车速能够达到多快?
  以上是美国创业家伊隆·马斯克提出的“超级高铁”设想——马斯克曾鼓励发明家们将其创意变成现实,今天,洛杉矶一家初创企业研发的“超级高铁”运输系统将在美国内华达州拉斯维加斯郊区的沙漠测试场进行首次的公开演示。
  在不算久远的未来,人类运输方式还会有怎样的花样翻新?当地时间11号,美国超级高铁公司Hyperloop One在内华达州的沙漠进行的首次技术全面测试或许可以提供我们一些参考。
  Hyperloop科技公司首席执行官罗伯特劳埃德表示,今年就像来特兄弟在基蒂霍克试飞一样,公司将大规模展示全部的技术,完全应用于正在研究的四项创新。
   “超级高铁”、也叫“真空管道高速列车系统”,它的初始方案的首次公布来自有着钢铁侠之称的美国亿万富豪埃隆·马斯克之口。根据2013年就提出的方 案,“超级高铁”使用磁悬浮列车在接近真空的管状轨道中行驶,时速可以达到1200公里甚至更高。拿北京到山东六个小时的车程距离为例,目前高铁2小时到 达,而“超级高铁”抵达的时间30分钟。
  设计师介绍,这种高空管道运输的交通工具像一个“胶囊”,每一个胶囊被放置于管道中,像炮弹一样被发射到目的地,而乘客只会感觉到最小的爆发力。而更重要的是,这种交通工具能耗更低。
  Hyperloop CEO罗伯特劳埃德解释,实际上,我们旨在5%的轨道长度需要推进技术,当达到一定时速后,也就是每小时750英里,设备就可以自行滑翔100英里,不需要任何能量供给。道理很简单,因为我们系统的摩擦力非常的小。
   美国研发超级高铁,这种列车如同“炮弹”一般在真空管道中运行,因而速度极快。不过美国研发超级高铁却不在本国建造,而是选择了欧洲国家斯洛伐克。专家 表示,这种“超级高铁”存在许多尚未能攻克的技术难题,其最大的问题是空气阻力。那么充满未来感的“超级高铁”还有多远能够走进大众生活?对于竞争越发激 烈的轨道交通技术革新领域,试走中的“超级高铁”又将带来怎样的影响?
  交通运输部管理干部学院张柱庭教授认为,“飞机现在每个小时都能够 1000公里、900公里都没有问题。所以我觉得它动力性技术上是没有问题的。但是在轨道,如果这种大运量走的话,它速度提升的话,一个难题就是风的阻 力,是影响它速度的一个重大因素,围绕着铁路的技术革新,下一步的竞争会更激烈。从铁路发展的阶段看,它只能是越来越先进,越来越便利我们的生活,还是鼓 励世界各国技术革命继续探索。因为它最终是方便人民,方便老百姓生活,从测试到运营,到最后投入使用,它还有一个很漫长的路,但希望它的时间可以缩短。”






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