美國時(shí)間5月11日上午開(kāi)始,在內華達州拉斯維加斯北部郊區的沙漠測試場(chǎng),“超級高鐵”技術(shù)首次公開(kāi)演示,引發(fā)全球關(guān)注。測試中,Hyperloop One的推進(jìn)系統將軌道上的一輛鋁制滑車(chē)加速到每小時(shí)116英里(187公里),滑車(chē)運行1000米之后撞到沙堆上停了下來(lái)?;?chē)加速到60英里/小時(shí)只花了1.1秒。整個(gè)測試過(guò)程持續了大約2秒鐘。預計2021年可運送乘客,速度將超過(guò)音速。20160512-HL-1“超級高鐵”的設想是由馬斯克在2013年提出。按照設計,“超級高鐵”的車(chē)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。“超級高鐵”最高速度可達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(chē)的最高時(shí)速是350公里/小時(shí),日本的磁懸浮子彈列車(chē)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。

第一次公開(kāi)測試

5月10日,Hyperloop One公司宣布,從11日開(kāi)始將舉行為期2天的“超級高鐵”的首次公開(kāi)測試。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(kāi)始投錢(qián)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)自馬斯克先前的團隊。

這次公開(kāi)測試的內容主要是“超級高鐵”的推進(jìn)系統。Hyperloop One公司在內華達州拉斯維加斯市以北的沙漠中,建造了一段3.2公里長(cháng)的管道。20160512-HL-220160512-HL-3Hyperloop One公司首席執行官羅布·勞埃德說(shuō):“此次測試將在可控環(huán)境中進(jìn)行,管道長(cháng)度為3.2公里,管道內安置有懸浮的車(chē)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,今年年內將進(jìn)行完整的全系統測試。

除了Hyperloop One,由美國國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)“超級高鐵”的Hyperloop Transportation Technologies(HTT)公司,從加州勞倫斯利福摩爾國家實(shí)驗室購買(mǎi)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)須使用超導體或是驅動(dòng)磁鐵,只需在軌道中安裝無(wú)動(dòng)力線(xiàn)圈環(huán)路,將永磁鐵植入到列車(chē)車(chē)廂中,就能創(chuàng )造出懸浮效應。

超回路列車(chē)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(chē)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,運行起來(lái)沒(méi)有摩擦力。正是因為沒(méi)有摩擦力而且超回路接近真空,才使得超回路列車(chē)能夠達到非??斓乃俣?。今年早些時(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)結構。

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,因為管道中的懸浮和低氣壓減少了摩擦(一個(gè)精心設計的制動(dòng)系統還可以在減速時(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。該公司正在設計能使用任何電力能源的Hyperloop。

HTT公司技術(shù)團隊說(shuō),在被動(dòng)磁懸浮的磁場(chǎng)環(huán)境里,膠囊車(chē)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公司首席運營(yíng)官格里塔說(shuō):“使用被動(dòng)磁懸浮系統,將會(huì )終結'超級高鐵'軌道對于電站的需求,可以使整個(gè)運行系統高度匹配,并將建造成本降到最低。”

更重要的是,這個(gè)技術(shù)令“超級高鐵”更加安全。格里塔解釋?zhuān)?ldquo;如果發(fā)生任何的電源故障,車(chē)廂就會(huì )繼續懸浮,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

用于測試全套 Hyperloop 組件的更大的真空管,也叫「大管(Big Tube)」20160512-HL-5測試超音速的設備,名為Blade Runner20160512-HL-6該設備用于測試懸浮系統,懸浮系統支撐著(zhù) Hyperloop 的密封艙20160512-HL-7

第一條“超級高鐵”會(huì )出現在哪里?

在未來(lái)的三年里,HTT公司計劃在洛杉磯郊外打造一條長(cháng)5英里(約8公里)的路線(xiàn)作為試驗。如果成功的話(huà),更大范圍的超回路列車(chē)可以在世界各地鋪開(kāi)。

據報道,沙特阿拉伯、印度、印尼和南非等多地已經(jīng)對大規模建設“超級高鐵”表示出了強烈興趣。格里塔說(shuō):“我們認為,第一列'超級高鐵'應該建在一個(gè)缺少基礎設施建設和監管較少的國家。”

路透社報道認為,“超級高鐵”最初可能應用于港口,代替卡車(chē)和火車(chē)在船舶和工廠(chǎng)間運送貨物。

按照馬斯克當年的構想,第一列“超級高鐵”應該建造在洛杉磯和舊金山之間,造價(jià)160億美元(但有的批評家認為需要1000億美元)。“超級高鐵”時(shí)速1200公里,全程30分鐘,可乘坐6到8人的車(chē)廂每隔30秒鐘發(fā)車(chē),車(chē)票大約為20美元。

勞埃德說(shuō),第一個(gè)超級高鐵項目的應用方案將通過(guò)招標確定,公司、政府、研究機構甚至個(gè)人都可以提交方案,結果將在明年公布。

坐“超級高鐵”是一種什么樣的體驗?

馬斯克曾描述過(guò)乘坐“超級高鐵”的體驗:“就像坐在飛機中一樣。最開(kāi)始會(huì )加速,然后你就感覺(jué)不到了。感覺(jué)超級平穩,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),“超級高鐵”運行在完全受控的環(huán)境中,坐起來(lái)“如電梯般平順”,并且貼心設計方便兒童、老人以及寵物乘坐。

另外,“超級高鐵”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計,軌道除了具有自動(dòng)調節內部環(huán)境的系統之外,還有能夠抵御地震的安全結構。列車(chē)的軌道可以架空在城市車(chē)道的上方,因此還能節約城市空間并降低土地收購等建造成本。

加州大學(xué)洛杉磯分校物理學(xué)教授西蒙認為,從技術(shù)角度來(lái)看“超級高鐵”是可行的。他說(shuō):“聽(tīng)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(kāi)測試前一天舉行的新聞發(fā)布會(huì )上,勞埃德把“超級高鐵”與美國鐵路的出現和鐵路帶來(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,大型輸運計劃需要權衡建設、運營(yíng)和收益三方面因素,需要政府部門(mén)投資和公共基金主導。Hyperloop要么一鳴驚人,要么一無(wú)是處。