超級(jí)高鐵：第五種交通？

張安彤

我們還要多久才能搭上這趟列車？

“真的有一種繼飛機(jī)、火車、汽車、船舶之后的第五種交通方式嗎？”這是特斯拉CEO埃隆·馬斯克在2013年發(fā)布的白皮書《Hyperloop Alpha》中的原話。

自此，Hyperloop（超級(jí)高鐵，又稱超級(jí)回路）成為科技狂人馬斯克的又一標(biāo)簽。在他的設(shè)想中，這種“超級(jí)高鐵”行駛在膠囊密封艙中，速度接近音速，可以達(dá)到每小時(shí)760英里（約每小時(shí)1220公里），乘客從美國(guó)洛杉磯到舊金山只需35分鐘。

雖然標(biāo)簽貼在馬斯克身上，但嚴(yán)格來(lái)說，這種真空管道超高速軌道交通概念由來(lái)已久，技術(shù)研發(fā)也絕非其一家在做。

近日，中國(guó)航天科工集團(tuán)也提出要嘗試研發(fā)時(shí)速1000公里以上的“高速飛行列車”。據(jù)航天科工相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，項(xiàng)目的落地將按照最大運(yùn)行速度1000公里/小時(shí)、2000公里/小時(shí)、4000公里/小時(shí)三步走戰(zhàn)略逐步實(shí)現(xiàn)。

換句話說，航天科工把列車的終極目標(biāo)定在了時(shí)速4000公里，超過普通民航客機(jī)的飛行時(shí)速約5倍。

這種常人難以想象的目標(biāo)難免引來(lái)一些質(zhì)疑，尤其與人類出行息息相關(guān)，技術(shù)的可行性、安全性、市場(chǎng)需求性等問題，都需要一一解答清楚。

Hyper（超級(jí)）Loop（高鐵）

“超級(jí)高鐵”的名字近年來(lái)被叫得動(dòng)聽，但其原理概念早在上世紀(jì)就已提出了，只可惜一直未有實(shí)質(zhì)性技術(shù)研究進(jìn)展。

中國(guó)科學(xué)院院士、西南交通大學(xué)教授翟婉明認(rèn)為，冠以“超級(jí)高鐵”的名稱并將時(shí)速不斷放大，或多或少與近年來(lái)高鐵飛速發(fā)展給老百姓帶來(lái)很大便利有關(guān)。

拋去名稱差異，此種超高速列車的核心技術(shù)即為真空管道超高速磁懸浮，超高速是重點(diǎn)目標(biāo)，真空管道技術(shù)和磁懸浮技術(shù)是兩大實(shí)現(xiàn)手段。

簡(jiǎn)單來(lái)說，列車時(shí)速想要超過1000公里，需要有一個(gè)空氣阻力大大減弱的真空環(huán)境和減弱軌道摩擦力的推進(jìn)技術(shù)。速度的突破由此實(shí)現(xiàn)，這也是“超級(jí)高鐵”在全球范圍內(nèi)得到較多認(rèn)同的技術(shù)理念。

但要知道，地面交通想達(dá)到超音速，絕不是談?wù)劺砟罹涂梢詫?shí)現(xiàn)。

9月21日，“復(fù)興號(hào)”中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組在京滬高鐵率先實(shí)現(xiàn)350公里時(shí)速運(yùn)營(yíng)，我國(guó)成為世界上高鐵商業(yè)運(yùn)營(yíng)速度最高的國(guó)家。

這樣的成績(jī)自鐵路誕生算起用了多長(zhǎng)時(shí)間？200年。從活塞蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、發(fā)展到如今電氣化的高鐵，雖然每一次技術(shù)更迭在原理上都不成問題，但攻克技術(shù)往往需要花費(fèi)幾十年甚至更久。

翟婉明直言：“我國(guó)目前針對(duì)真空管道超高速軌道交通的研究尚處于原理性實(shí)驗(yàn)階段，有必要邁入技術(shù)可行性研究層面，而要實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用還有很長(zhǎng)很長(zhǎng)的路要走，這其中面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，需要一個(gè)一個(gè)突破?！?h3>挑戰(zhàn)與現(xiàn)狀

論述真空管道磁浮技術(shù)的專著《速車系統(tǒng)概論》總結(jié)了該項(xiàng)技術(shù)的四個(gè)缺點(diǎn)，包括昂貴的邊界、人不能生活在真空中、進(jìn)出真空環(huán)境開銷巨大、對(duì)流冷卻功能缺失。

該書的作者之一、西南交通大學(xué)超導(dǎo)與新能源研究開發(fā)中心教授趙勇近日進(jìn)一步表示，真空管道的低成本建設(shè)、動(dòng)力需要、磁懸浮技術(shù)，是“超級(jí)高鐵”的三個(gè)主要技術(shù)難點(diǎn)。

首先，作為載體，真空管道的建設(shè)要考慮使用什么材料、采用什么管道結(jié)構(gòu)，才能低成本地實(shí)現(xiàn)、維持一個(gè)大體積的低真空空間。

其次，據(jù)趙勇介紹，“超級(jí)高鐵”需要采用直線牽引技術(shù)，但如何與超高速相匹配仍是難題。此外，磁懸浮技術(shù)理論上可以使列車達(dá)到超音速，但目前“也不夠穩(wěn)定”。

為攻破上述難點(diǎn)，科研人員需不斷積累實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，下一步，要走出實(shí)驗(yàn)室、走向投產(chǎn)前的中間性試驗(yàn)、最終走進(jìn)工程階段。

目前，“超級(jí)高鐵”在全球范圍內(nèi)的入局者已有不少，最具競(jìng)爭(zhēng)力的除了我國(guó)的航天科工和科研高校，美國(guó)兩家公司HTT和Hyperloop One的進(jìn)度也走得非?？臁?/p>

這兩家名字以“Hyperloop”開頭的公司都成立于馬斯克發(fā)布白皮書之后。馬斯克提出了想法、擺好了盤子，盤子里的菜，即具體執(zhí)行和生產(chǎn)，則由這些獨(dú)立公司自己發(fā)揮。

除了我國(guó)的航天科工和科研高校美國(guó)兩家公司HTT和Hyperloop One的進(jìn)度也走得非?？?。

發(fā)揮的方式自然千萬(wàn)種，但總歸離不開協(xié)同合作。舉個(gè)例子，Hyperloop One 9月份宣布了10條最佳“超級(jí)高鐵”路線，涵蓋美國(guó)、英國(guó)、墨西哥、印度和加拿大。這10條路線源于Hyperloop One在2016年發(fā)起的一場(chǎng)挑戰(zhàn)，呼吁全世界的個(gè)人、高校、公司、政府發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，拿出建設(shè)“超級(jí)高鐵”的路線議案。

對(duì)于協(xié)同合作這點(diǎn)，航天科工論證中的項(xiàng)目“高速飛行列車”也有相似意見。“會(huì)考慮引進(jìn)民間資本來(lái)共同參與建設(shè)，運(yùn)用全社會(huì)力量建設(shè)?！焙教炜乒ぜ瘓F(tuán)高速飛行列車項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人毛凱說。

誰(shuí)都無(wú)法否認(rèn)的現(xiàn)狀是，入局者都在借助和集聚各種力量來(lái)強(qiáng)化自身，同時(shí)他們也在等，等待技術(shù)的積累和進(jìn)步、市場(chǎng)的變化和成熟。

正方反方

在不看好“超級(jí)高鐵”的質(zhì)疑聲中，有一種聲音認(rèn)為：真的有必要費(fèi)這么大勁去構(gòu)建一種新的地面交通嗎？

美國(guó)國(guó)家鐵路客運(yùn)公司CEO理查德·安德森最近就說過，他很高興有人能有“超級(jí)高鐵”的夢(mèng)想，但這一想法在目前還不現(xiàn)實(shí)。他現(xiàn)在更關(guān)注那些已有100年歷史的隧道和橋梁，并認(rèn)為那才是真正需要進(jìn)行投資的基礎(chǔ)設(shè)施。

安德森的話代表了相對(duì)保守一方的觀點(diǎn)，其中也許還蘊(yùn)含著對(duì)“用先進(jìn)概念圈投資”行為的擔(dān)憂。

但反過來(lái)，支持者的立場(chǎng)同樣鮮明：一項(xiàng)新技術(shù)的產(chǎn)生和推廣必然伴隨爭(zhēng)議，“超級(jí)高鐵”已有底層技術(shù)支撐，稍欠的不過是市場(chǎng)的東風(fēng)。

毛凱作為“高速飛行列車”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，以我國(guó)為例談到兩點(diǎn)需求。一是人們對(duì)速度的需求，關(guān)系到高速交通對(duì)城市間通聯(lián)的作用；二是國(guó)家在推進(jìn)“一帶一路”上的需求，與人財(cái)物運(yùn)輸密切關(guān)聯(lián)。

對(duì)于“超級(jí)高鐵”來(lái)說，第五種交通方式的假設(shè)不存在問題，重點(diǎn)在研究者能否更小心地求證、大眾能否更理性地看待。

科學(xué)的邏輯一環(huán)扣一環(huán)，載人交通工具容不得半點(diǎn)不嚴(yán)謹(jǐn)?！皯?yīng)當(dāng)理性判斷其技術(shù)可行性、可靠性、成熟度以及現(xiàn)階段技術(shù)差距與技術(shù)挑戰(zhàn)，在對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)充分分析論證基礎(chǔ)上，提出切實(shí)可行的目標(biāo)及發(fā)展技術(shù)路線圖，決不能簡(jiǎn)單憑借基本原理而毫無(wú)實(shí)際意義地進(jìn)行理想化定位?！钡酝衩鲗?duì)記者說。endprint