美國(guó)時(shí)間5月11日上午開始,在內(nèi)華達(dá)州拉斯維加斯北部郊區(qū)的沙漠測(cè)試場(chǎng),“超級(jí)高鐵”技術(shù)首次公開演示,引發(fā)全球關(guān)注。測(cè)試中,Hyperloop One的推進(jìn)系統(tǒng)將軌道上的一輛鋁制滑車加速到每小時(shí)116英里(187公里),滑車運(yùn)行1000米之后撞到沙堆上停了下來(lái)。滑車加速到60英里/小時(shí)只花了1.1秒。整個(gè)測(cè)試過(guò)程持續(xù)了大約2秒鐘。預(yù)計(jì)2021年可運(yùn)送乘客,速度將超過(guò)音速。“超級(jí)高鐵”的設(shè)想是由馬斯克在2013年提出。按照設(shè)計(jì),“超級(jí)高鐵”的車廂像一個(gè)膠囊,每一個(gè)膠囊被放置于真空管道中,像炮彈一樣被發(fā)射到目的地。“超級(jí)高鐵”最高速度可達(dá)1200公里/小時(shí),從上海到北京僅需1小時(shí)。目前,飛行速度最快的客機(jī)之一波音787,最高速度也不過(guò)是800公里/小時(shí)-1000公里/小時(shí)。目前上海的磁懸浮列車的最高時(shí)速是350公里/小時(shí),日本的磁懸浮子彈列車最高時(shí)速為600公里/小時(shí)。超回路在速度上有巨大的優(yōu)勢(shì)。
第一次公開測(cè)試
5月10日,Hyperloop One公司宣布,從11日開始將舉行為期2天的“超級(jí)高鐵”的首次公開測(cè)試。超回路技術(shù)公司2014年才在洛杉磯創(chuàng)建,創(chuàng)始人是夏爾巴風(fēng)投(Sherpa Ventures)的Shervin Pishevar,一開始投錢的也是這家公司。去年9月思科前高管Rob Lloyd被任命為超回路技術(shù)公司的CEO。目前該公司有150名員工,分來(lái)自馬斯克先前的團(tuán)隊(duì)。
這次公開測(cè)試的內(nèi)容主要是“超級(jí)高鐵”的推進(jìn)系統(tǒng)。Hyperloop One公司在內(nèi)華達(dá)州拉斯維加斯市以北的沙漠中,建造了一段3.2公里長(zhǎng)的管道。Hyperloop One公司首席執(zhí)行官羅布·勞埃德說(shuō):“此次測(cè)試將在可控環(huán)境中進(jìn)行,管道長(zhǎng)度為3.2公里,管道內(nèi)安置有懸浮的車廂,最終將加速到接近時(shí)速1200公里。”
近日,超回路技術(shù)公司宣布完成了新一輪8000萬(wàn)美元融資,并會(huì)將名字改為Hyperloop One,今年年內(nèi)將進(jìn)行完整的全系統(tǒng)測(cè)試。
除了Hyperloop One,由美國(guó)國(guó)家航空航天局和波音公司員工組建的眾籌公司Hyperloop Transportation Technologies同樣也在進(jìn)行超級(jí)高鐵的研究。
被動(dòng)磁懸浮技術(shù)
另外,本周,同樣致力于研發(fā)“超級(jí)高鐵”的Hyperloop Transportation Technologies(HTT)公司,從加州勞倫斯利福摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了“被動(dòng)磁懸浮”技術(shù)。這家公司的員工很多來(lái)自波音公司和美國(guó)宇航局(NASA)。
“被動(dòng)磁懸浮”技術(shù)與上海的“磁懸浮”有所不同,使用的材料是鋁而非銅。它無(wú)須使用超導(dǎo)體或是驅(qū)動(dòng)磁鐵,只需在軌道中安裝無(wú)動(dòng)力線圈環(huán)路,將永磁鐵植入到列車車廂中,就能創(chuàng)造出懸浮效應(yīng)。
超回路列車采用的是被動(dòng)排斥的原理。超回路膠囊的外圍被一系列的磁體所環(huán)繞。這些磁體按照海爾貝克陣列排列,使得列車有一個(gè)向外的磁力,而不是向乘客這一端。每個(gè)客艙都懸浮在半空中,不與地面接觸,運(yùn)行起來(lái)沒(méi)有摩擦力。正是因?yàn)闆](méi)有摩擦力而且超回路接近真空,才使得超回路列車能夠達(dá)到非??斓乃俣取=衲暝缧r(shí)候,一家叫Arx Pax公司曾展示了他們的新型磁懸浮軌道的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)。
通過(guò)管道上的太陽(yáng)能電池為每 40 或 50 英里配置一個(gè)的加速點(diǎn)提供能源。在這些加速點(diǎn)處,密封艙會(huì)獲得額外的電磁加速。而在加速點(diǎn)之間,密封艙可以慣性滑行而不會(huì)太多減速,因?yàn)楣艿乐械膽腋『偷蜌鈮簻p少了摩擦(一個(gè)精心設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)還可以在減速時(shí)回收能量)。但是,依靠太陽(yáng)能為加速磁體提供爆發(fā)式地功率并不能在任何地方和所有天氣條件下都適用。該公司正在設(shè)計(jì)能使用任何電力能源的Hyperloop。
HTT公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)說(shuō),在被動(dòng)磁懸浮的磁場(chǎng)環(huán)境里,膠囊車廂在被電源施加“推力”前就可以浮起,并加速到略低于音速。
HTT公司首席運(yùn)營(yíng)官格里塔說(shuō):“使用被動(dòng)磁懸浮系統(tǒng),將會(huì)終結(jié)'超級(jí)高鐵'軌道對(duì)于電站的需求,可以使整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)高度匹配,并將建造成本降到最低。”
更重要的是,這個(gè)技術(shù)令“超級(jí)高鐵”更加安全。格里塔解釋:“如果發(fā)生任何的電源故障,車廂就會(huì)繼續(xù)懸浮,直到減為最小速度時(shí)才會(huì)接觸地面。”
Hyperloop擁有的幾個(gè)硬件
用于測(cè)試全套 Hyperloop 組件的更大的真空管,也叫「大管(Big Tube)」測(cè)試超音速的設(shè)備,名為Blade Runner該設(shè)備用于測(cè)試懸浮系統(tǒng),懸浮系統(tǒng)支撐著 Hyperloop 的密封艙
第一條“超級(jí)高鐵”會(huì)出現(xiàn)在哪里?
在未來(lái)的三年里,HTT公司計(jì)劃在洛杉磯郊外打造一條長(zhǎng)5英里(約8公里)的路線作為試驗(yàn)。如果成功的話,更大范圍的超回路列車可以在世界各地鋪開。
據(jù)報(bào)道,沙特阿拉伯、印度、印尼和南非等多地已經(jīng)對(duì)大規(guī)模建設(shè)“超級(jí)高鐵”表示出了強(qiáng)烈興趣。格里塔說(shuō):“我們認(rèn)為,第一列'超級(jí)高鐵'應(yīng)該建在一個(gè)缺少基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和監(jiān)管較少的國(guó)家。”
路透社報(bào)道認(rèn)為,“超級(jí)高鐵”最初可能應(yīng)用于港口,代替卡車和火車在船舶和工廠間運(yùn)送貨物。
按照馬斯克當(dāng)年的構(gòu)想,第一列“超級(jí)高鐵”應(yīng)該建造在洛杉磯和舊金山之間,造價(jià)160億美元(但有的批評(píng)家認(rèn)為需要1000億美元)。“超級(jí)高鐵”時(shí)速1200公里,全程30分鐘,可乘坐6到8人的車廂每隔30秒鐘發(fā)車,車票大約為20美元。
勞埃德說(shuō),第一個(gè)超級(jí)高鐵項(xiàng)目的應(yīng)用方案將通過(guò)招標(biāo)確定,公司、政府、研究機(jī)構(gòu)甚至個(gè)人都可以提交方案,結(jié)果將在明年公布。
坐“超級(jí)高鐵”是一種什么樣的體驗(yàn)?
馬斯克曾描述過(guò)乘坐“超級(jí)高鐵”的體驗(yàn):“就像坐在飛機(jī)中一樣。最開始會(huì)加速,然后你就感覺(jué)不到了。感覺(jué)超級(jí)平穩(wěn),非常安靜,沒(méi)有任何氣流影響。”
Hyperloop One公司高管之一、前太空探索技術(shù)公司工程師布羅根·班布羅根說(shuō),“超級(jí)高鐵”運(yùn)行在完全受控的環(huán)境中,坐起來(lái)“如電梯般平順”,并且貼心設(shè)計(jì)方便兒童、老人以及寵物乘坐。
另外,“超級(jí)高鐵”可以在多種天氣下在城市之間無(wú)縫連接。由于采用的是一種密封管道設(shè)計(jì),軌道除了具有自動(dòng)調(diào)節(jié)內(nèi)部環(huán)境的系統(tǒng)之外,還有能夠抵御地震的安全結(jié)構(gòu)。列車的軌道可以架空在城市車道的上方,因此還能節(jié)約城市空間并降低土地收購(gòu)等建造成本。
加州大學(xué)洛杉磯分校物理學(xué)教授西蒙認(rèn)為,從技術(shù)角度來(lái)看“超級(jí)高鐵”是可行的。他說(shuō):“聽起來(lái),所有問(wèn)題已知技術(shù)都可以解決,它不需要什么全新的發(fā)明。”
在首次公開測(cè)試前一天舉行的新聞發(fā)布會(huì)上,勞埃德把“超級(jí)高鐵”與美國(guó)鐵路的出現(xiàn)和鐵路帶來(lái)的繁榮時(shí)代相提并論。他說(shuō):“這是真實(shí)的,它正在發(fā)生。”
但是,大型輸運(yùn)計(jì)劃需要權(quán)衡建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和收益三方面因素,需要政府部門投資和公共基金主導(dǎo)。Hyperloop要么一鳴驚人,要么一無(wú)是處。