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一大早从北京上车,下车后上到大洋彼岸的美国纽约上班,当天晚上还可以再回到北京,这听起来是不是很科幻?
事实上,这正是“科技狂人”马斯克设想中的未来交通——“胶囊超级高铁”。
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从马斯克的“真空胶囊超级高铁”,到中国自主研发的“高速飞车”,超高速交通的概念不再是科幻电影的专属,而是逐渐成为了全球关注的焦点。
那么,凭借现在的科技水平,“胶囊超级高铁”真的能够实现吗?
胶囊超级高铁构想图
马斯克的“超级高铁”马斯克,这位现实版“钢铁侠”可真是出了名的大胆,一直以来他的科技点子总能让人眼前一亮。
这位家伙之前就曾提出了一个“超级高铁”的点子,想要彻底改变我们现有的出行方式。
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这个方案的关键在于将“无空气环境、磁力悬浮技术和微型胶囊”这三样东西巧妙地融合在一起。
为了减少空气阻力,真空管道需要设计得非常平滑,磁悬浮技术则消除了轨道上的摩擦,而胶囊车厢则是为了提高运输速度而设计的。
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具体而言,超级高铁的运行环境是一个密闭的、高度减压的真空管道,其内部空气被几乎完全抽空,以此消除空气阻力对速度的限制。
这种列车利用磁力在轨道上空悬浮,不与轨道直接接触,这样可以大大降低摩擦,跑得更快。
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此外,马斯克设想中的胶囊车厢小巧灵活,可以根据乘客需求随时弹射,就像城市中的出租车一样便捷。
真空管道的构建
值得一提的是,超级高铁的成本优势也是其一大亮点,真空管道能依托现有的高速路或桥来建,这比修高铁和高速路便宜多了。
马斯克曾表示,超级高铁的造价可能仅为高速公路的四分之一,高铁的十分之一。
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其设想,“超级高铁”运行时速750英里(约1200公里),一列车坐28人,洛杉矶到旧金山票价20美元,一年运送旅客740万,20年收回投资。
据了解,基于马斯克的设想,美国ET3公司正在致力于研制一个名为“高空管道运输”的项目。
构想图
按照设计师的预想,它的最高时速将高达6500公里/小时,比马斯克的设想还要“离谱”。
据悉,乘客如果乘坐这种“真空管道”的话,从美国的纽约到洛杉矶仅需要45分钟,从纽约到北京也只花费两小时!
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然而,理想很丰满,现实很骨感,超级高铁的构想虽然美好,但其技术可行性却一直备受质疑。
首先如何长期有效地维持管道的真空状态就是一个巨大的难题,真空环境的维护需要巨大的能量消耗,且任何微小的泄漏都可能导致整个系统瘫痪。
另外,确保乘客的安全同样非常重要,在如此高速的运行状态下,任何意外都可能造成难以想象的后果。
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如何确保乘客在极端情况下的人身安全,是超级高铁亟待解决的关键问题,此外,地震、极端天气等自然灾害也对超级高铁的稳定运行构成巨大威胁。
更重要的是,目前的科技水平还不足以支撑超级高铁的全面落地,HyperloopOne公司的案例就是一个例证。
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这家初创企业曾是超级高铁行业的明星,总共筹集了超过4.5亿美元的资金,还在拉斯维加斯周边建了个测试轨道。
然而,2020年的载人测试最高时速仅达到160公里,不仅远低于预期目标,就连和我国的普通高铁相比也相差甚远。
HyperloopOne推出的“超级高铁”
最终,该公司因技术难题和资金链断裂而走向倒闭,这无疑给马斯克的超级高铁梦想泼了一盆冷水,也暴露出该技术目前仍处于“概念验证”阶段,距离真正商业化还有很长的路要走。
与此同时,在中国对于速度的追求同样充满激情,面对未来交通的巨大需求,中国科研团队另辟蹊径,探索着属于自己的超高速交通解决方案——“高速飞车”。
信息来源:中国日报网 2024年9月12日 关于“中国日报看山西|我国新型超高速磁悬浮列车在山西测试成功”报道
与马斯克的完全真空管道不同,“高速飞车”采用的是低真空管道技术,并结合磁悬浮技术,使列车在管道内“近地飞行”。
这种技术路线的设计时速可达1000公里,是现有高铁速度的三倍以上,甚至超过了飞机的巡航速度。
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“高速飞车”项目自2021年9月正式立项以来,已取得了显著的进展,在大同的试验基地,项目小组成功展示了全尺寸试验线在低真空环境下的集成系统试验。
这个超导航器在2公里的管道里平稳飘浮、灵活行驶并且安全停下,测试显示这辆“高速飞车”的极速和悬浮效果都达到了预期,这让人们对它未来的发展充满信心。
观众在参观超高速磁悬浮列车的模型
“高速飞车”的出现,有望大幅缩短中国城市间的旅行时间,例如北京到上海的行程将缩短至约一小时,这将极大地促进跨区域经济的交流和发展。
值得关注的是,中美两国在超高速交通领域的技术路线存在显著差异,马斯克的超级高铁追求完全真空环境,而中国的“高速飞车”则选择低真空环境。
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这两种技术路线各有优劣,完全真空环境下空气阻力更小,理论上可以达到更高的速度,但技术难度也更大。
低真空环境下技术难度相对较低,更容易实现,但速度可能受到一定限制,两种技术方向的发展动态,需要大家持续留意和对比一下。
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当然除了真空管道技术外,全球范围内还有其他类型的超高速交通技术正在研发中,例如超音速飞机。
四川成都的凌空天行科技推出的“云行”超音速飞机原型机已经顺利完成首次飞行,这款飞机能飞到音速的四倍,有望让长途旅行变得更快捷。
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真空管道技术和磁悬浮列车更适合中短途的城际交通,而超音速飞机则更适用于跨洲际的长途旅行。
尽管技术路线不同,但这些超高速交通项目都面临着一些共同的挑战,首先是技术成熟度的问题。
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无论是真空管道技术还是超音速飞行技术,都仍处于研发阶段,距离大规模商业化应用还有很长的路要走。
许多关键技术难题仍待攻克,例如真空管道的长期维护、超音速飞行的安全性以及高昂的研发成本等,其次是资金投入的巨大压力,建造超高速交通项目得花大价钱,这对很多国家和公司来说都是个大难题。
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超高速交通是一个全球性的挑战,需要各国共同努力,加强技术交流与合作,共享研究成果和经验,共同推动技术的进步和应用。
未来超高速交通很可能将变得无处不在,不仅能连接不同城市,还能穿梭于城市之间,甚至跨越国界。
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超高速交通是人类对未来出行方式的终极梦想,它将彻底改变人们的生活方式,促进区域经济发展和国际交流。
虽然目前仍面临诸多挑战,但随着科技的不断进步和国际合作的加强,我们有理由相信,超高速交通的梦想终将实现。
中国高铁
主要信源:
1.原文登载于环球网 2013年07月17日 关于“揭秘未来‘胶囊超级高铁’:纽约到北京2小时”的报道
2.原文登载于澎湃新闻 2018年04月09日 关于“时速612公里!马斯克旗下超级高铁将测试,1.2公里刹车”的报道
3.原文登载于中国日报网 2024年09月12日 关于“中国日报看山西|我国新型超高速磁悬浮列车在山西测试成功”的报道
4.原文登载于交通城市网 2024年10月21日 关于“马斯克高铁原型在欧洲超级高铁中心成功完成首次测试”的报道