在迪拜,一名阿联酋人走过“胶囊”列车的宣传画。东方IC
本报记者陆纾文
当美国商业航空公司(SpaceX)创始人埃隆·马斯克三年前首次提出音速高铁“胶囊”列车的构想时,很多人把它看作“一个疯狂的主意”。据英国广播公司报道,在今年5月成功完成“胶囊”列车推进系统演示的“超回路1号”公司(HyperloopOne)最近宣布,计划在阿联酋建造世界上首条商业化运营的“超级高铁”。计划一旦付诸实际,从迪拜前往阿布扎比只需12分钟。
“科技狂人”的“超级高铁”梦
“超级高铁”的概念最初是由机械工程师达里尔·奥斯特于1997年提出并获得技术专利的。这一系统采用磁悬浮技术,乘客或者货物被安置在形似胶囊的悬浮舱内,在接近真空的管道中以接近音速的速度依靠电力运行。特斯拉公司和马斯克对这一概念极力推崇,并于2013年为“胶囊”列车贡献了更多细节。
按照马斯克的设想,“超级高铁”应该是协和式飞机、轨道枪和气垫曲棍球台的结合体,具备高速、安全、低耗、低噪、环保等特点,是继汽车、火车、轮船、飞机之后的“第五种交通模式”。
“超级高铁”的车厢类似胶囊,位于真空管道中,利用磁悬浮或气悬浮技术实现点对点传送。由于车厢在几乎没有摩擦力的真空环境中运行,因而能有效降低能耗,同时气动噪音也可大大降低。虽然“超级高铁”的最高时速可达1200公里,但乘坐感觉在经过最初的加速度后,便能够“如电梯般平稳”。
在细节方面,“胶囊”列车被设计为高度1.1米,宽度1.35米的“小个子”,最多可容纳28人。由于“超级高铁”在密封的管道内运行,不必受气候等条件的限制,因此乘客无须像飞机、普通高铁那样按时搭乘,而是“随到随走”,两趟车之间只需相隔2分钟即可。车厢门向上打开,车窗则采用增强现实技术模拟各种景色,使乘客不致在封闭空间内感到压抑。
在能源方面,“超级高铁”采用自供电设计,通过管道上方铺设的太阳能板产生电能维持运行,同时,车厢前部的电动涡轮压缩机可以吸入空气进行压缩,再通过电子脉冲为车厢提供推动力。
2015年底,SpaceX公司在《自然》杂志上“招标”,成功吸引1200多个团队参与到“胶囊”列车设计。占多数的各大学工程系学生团队和其他爱好者发现并纠正马斯克构想中的许多问题,美国航空航天局还帮助改进列车的涡轮压缩机。
理想很丰满,现实很骨感
2013年,“超回路交通技术公司”率先成立。2015年,“超回路1号”也加入到“超级高铁”的技术开发中来。今年5月,“超回路1号”在美国拉斯韦加斯北部沙漠进行推进系统试验,长约3米的“胶囊”列车出发后2秒达到640公里的时速,公司宣布“试验达到预期效果”。美国CNBC电视台当时报道称,“超回路1号”公司计划在今年年底建成约3.2公里长的完整测试系统进行全速测试,“超级高铁”有望在2021年迎来首批乘客。
9日,英国广播公司援引“超回路1号”公司消息报道,世界上首列“超级高铁”将在阿联酋建成,连接首都阿布扎比和金融中心迪拜,两地间160公里的路程届时仅耗时12分钟。据称这一方案比早先在美国洛杉矶与旧金山之间运行“胶囊”列车更具可行性,因为“建在沙漠中的管道可以实现直线状态”,而“超级高铁在弯道运行时效果不佳”。
然而,“胶囊”列车的未来真的如“超回路1号”公司所设想的那样“丰满”吗?事实上,早在2013年,专家们就提出了“超级高铁”在实际操作中面临的一系列难题。
首先,要彻底解决空气阻力,就要排出管道内的所有空气,而马斯克自己也公开承认“完全意义上的真空难以实现”,太阳能电池板显然不足以弥补管道内因持续产生高速气流而消耗掉的巨大能量;其次,“胶囊”车厢逆向排除压缩空气会产生巨大热量,对乘客舱和相应的仪器设备造成损坏,而添加水箱吸收热量的解决方案又会占用有限的车厢面积;接着,以音速运行虽不违背物理原理,但是乘客的乘坐体验究竟是“像坐电梯一般平稳”还是“头晕目眩”目前仍是未知数;最后,封闭的管道在紧急情况下要如何疏散乘客,前舱突然停下时如何避免连环相撞等,也是“超级高铁”付诸实际前必须解决的问题。
即便是今年5月“达到预期效果”的推进系统试验,也遭遇不少唱衰声音。批评人士指出,这看似轰轰烈烈的试验,实则含金量不高———动力部分采用的只是线性马达而非磁悬浮结构,减速装置竟是一堆沙子,真空管道更是不见其踪,“最多能算得上一次加速性能测试”。
资金问题也成为了“胶囊”列车开发的一处瓶颈。马斯克在2013年时曾估计,建造从洛杉矶到旧金山的“超级高铁”的成本在60亿至75亿美元之间,然而“超回路1号”公司近期给潜在投资者和开发商的报价,每公里就达到了5200万至7500万美元。公司“烧钱”的速度也是叹为观止,上月刚刚获得5000万美元融资的“超回路1号”,日前宣布将在明年年初启动新一轮融资。
难怪有评论说:“愿意为一项未必现实的未来科技一掷千金的国家,恐怕也只有‘土豪’阿联酋了!”