超級(jí)高鐵：像炮彈那樣前進(jìn)

“在美國(guó)賭城拉斯韋加斯，不少人正在用金錢賭人生，而在距離拉斯韋加斯30分鐘路程的沙漠中，一個(gè)企業(yè)家正在賭人類的未來(lái)?！钡聡?guó)《經(jīng)濟(jì)周刊》5月12日?qǐng)?bào)道稱，世界上第一輛超高速磁懸浮“滑車”試驗(yàn)過(guò)程只持續(xù)了2秒鐘，卻是人類重要的一步。

兩秒鐘滑出91米

當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月11日，世界上第一輛超高速磁懸浮“滑車”試驗(yàn)在拉斯韋加斯北邊的內(nèi)華達(dá)沙漠中進(jìn)行。3米長(zhǎng)的試驗(yàn)“滑車”在鋪設(shè)好的軌道上運(yùn)行了2秒鐘，在時(shí)速加速到116英里（187公里）后，撞擊到91米外的沙堆減速停車。超級(jí)高鐵CTO兼創(chuàng)始人Brogan BamBrogan表示：“此次測(cè)試是對(duì)硬件和軟件的一次測(cè)試，我們的目標(biāo)是在2秒內(nèi)加速至400英里/小時(shí)（約643公里/小時(shí)）?！?/p>

主持這一試驗(yàn)的Hyperloop One（美國(guó)超回路1號(hào)公司）首席科技官稱，今年年底，該公司還將進(jìn)行一次全系統(tǒng)全速測(cè)試，其中最關(guān)鍵的是測(cè)試加速管道。測(cè)試將在一段3.2公里長(zhǎng)的管道內(nèi)進(jìn)行，懸浮艙將被加速到時(shí)速近1200公里。

這一速度有多快——打個(gè)比方，從北京到上海的距離為1262公里，即使是乘坐高鐵也要近5個(gè)小時(shí)，從舊金山到洛杉磯開車需要約6小時(shí)；而如果坐這種“超級(jí)高鐵”，從北京到上海則只需1個(gè)小時(shí)，從洛杉磯到舊金山則只需35分鐘，真正實(shí)現(xiàn)了“天涯若比鄰”。

這項(xiàng)測(cè)試讓人們看到了交通“音速時(shí)代”的希望，那么，“超級(jí)高鐵”為什么能跑得這么快？

追趕音速

“超級(jí)高鐵”的概念，起源于“特斯拉、Paypal、SpaceX火箭之父”埃隆·馬斯克。2013年8月，埃隆·馬斯克在自己的SpaceX官網(wǎng)上公布了一份長(zhǎng)達(dá)58頁(yè)的《Hyperloop a》白皮書，其中提到人類的5種交通方式——飛機(jī)、火車、汽車、船只和Hyperloop。他設(shè)想建造一個(gè)近乎真空的管道，然后將裝有乘客或貨物的車廂像發(fā)射炮彈一樣發(fā)射至目的地——這種酷炫的交通方式，就是Hyperloop。

當(dāng)時(shí)，加州正在進(jìn)行的高速鐵路項(xiàng)目觸動(dòng)了馬斯克將第五種方式變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的神經(jīng)，于是，馬斯克提出了他醞釀許久的設(shè)想：“讓乘客坐在一個(gè)最多容納28人的運(yùn)輸艙內(nèi)，這個(gè)運(yùn)輸艙在全密閉的管道中行進(jìn)。從封閉的管道中抽掉空氣，用磁懸浮技術(shù)使運(yùn)輸艙懸浮在管道內(nèi)以消除摩擦，這樣就可以用很小的能量推動(dòng)車艙高速前進(jìn)?！边@樣，就有可能以不到60億美元的總建造成本，實(shí)現(xiàn)單程票僅為20美元的“超級(jí)高鐵夢(mèng)想之旅”。

最初，外界對(duì)Hyperloop項(xiàng)目的態(tài)度從好奇到懷疑，再到基本否定，馬斯克甚至被指控妨害公共事務(wù)，盡管他一再聲明暫時(shí)不會(huì)開發(fā)商業(yè)用途的Hyperloop。

在接下來(lái)的2年中，馬斯克一直在Twitter上為這項(xiàng)開源的超級(jí)鐵路計(jì)劃背書，與此同時(shí)，與兩家負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目的企業(yè)——超級(jí)鐵路運(yùn)輸科技公司（HTT）和超級(jí)鐵路科技公司（HTI）保持著密切的聯(lián)系。

到了2015年1月15日，馬斯克公布了震驚全世界的計(jì)劃，他將在加州開建Hyperloop的測(cè)試軌道，并將于2016年夏季在加州霍桑的Space X總部舉辦一個(gè)關(guān)于Hyperloop的科技競(jìng)賽。

根據(jù)馬斯克的初始方案，超級(jí)高鐵系統(tǒng)由雙向管道和運(yùn)輸艙組成，抽空管道空氣達(dá)到真空狀態(tài)，膠囊形態(tài)的運(yùn)輸艙在管道中通過(guò)磁鐵或電力實(shí)現(xiàn)動(dòng)力加速。由于沒有空氣阻力，理論上，運(yùn)輸艙的時(shí)速能達(dá)到1200公里，這一速度接近音速，與民航客機(jī)的最高飛行速度相當(dāng)。

這種超級(jí)高鐵系統(tǒng)采用磁懸浮技術(shù)，搭載乘客或貨物的懸浮艙在近乎真空的管道中依靠電力運(yùn)行。懸浮艙的外形像一個(gè)膠囊，每一個(gè)膠囊被放置于管道中，像炮彈一樣被發(fā)射至目的地。正因?yàn)槿绱?，它也被形象地稱為“膠囊高鐵”，其“膠囊”單體的重量約183公斤，長(zhǎng)約4.87米，能容納4～6名乘客或36公斤貨物。

美國(guó)超回路1號(hào)公司高管之一、前太空探索技術(shù)公司工程師布羅根·班布羅根表示，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”，其貼心設(shè)計(jì)同樣方便兒童、老人及寵物乘坐。更可貴的是，這種運(yùn)輸工具更清潔、環(huán)保。設(shè)計(jì)者稱，真空管道運(yùn)輸比其他任何傳統(tǒng)的交通工具耗費(fèi)的能源都少，而每千瓦時(shí)的運(yùn)輸量則比火車的運(yùn)輸量多1倍。超回路1號(hào)公司表示，將于2019年利用超高速運(yùn)輸系統(tǒng)來(lái)運(yùn)載貨物，2021年有望能讓乘客安全乘搭這種“超回路”列車。

質(zhì)疑聲不斷

與公眾的好奇和期待不同，大多數(shù)專業(yè)人士對(duì)超級(jí)高鐵持謹(jǐn)慎和質(zhì)疑態(tài)度，認(rèn)為這種超級(jí)高鐵系統(tǒng)仍有很多技術(shù)障礙需要解決，包括如何通過(guò)強(qiáng)大的磁鐵將運(yùn)輸艙抬起、如何讓數(shù)公里長(zhǎng)的運(yùn)輸管道實(shí)現(xiàn)接近真空的狀態(tài)以及如何在高速運(yùn)行下避免輕微轉(zhuǎn)彎給乘客帶來(lái)的不適感等。

比如，有人提出質(zhì)疑：乘客是否能適應(yīng)如此高速的列車，并根據(jù)超級(jí)高鐵在2秒內(nèi)加速至?xí)r速640公里的事實(shí)，計(jì)算出列車加速時(shí)會(huì)有相當(dāng)于高達(dá)5540N的力壓在乘客的后背上。對(duì)此，超回路1號(hào)公司稱，乘坐列車的乘客并不會(huì)感受到加速，因?yàn)榧铀偈侵饾u進(jìn)行的。

《華爾街日?qǐng)?bào)》則認(rèn)為，超級(jí)高鐵不僅面臨技術(shù)問(wèn)題——從測(cè)試到投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，中間有一條巨大的鴻溝；同時(shí)，它也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不像宣揚(yáng)的那樣“低成本”。馬斯克曾表示，修建一條從洛杉磯到舊金山的超級(jí)高鐵將耗資600多億美元，但實(shí)際成本要比這大得多。

“音速交通”還有多遠(yuǎn)

那么，人類能否享受“音速交通”？其實(shí)，早在十幾年前，美國(guó)就已經(jīng)對(duì)一項(xiàng)更為炫酷的空中交通構(gòu)想——空天飛機(jī)展開了研究。

空天飛機(jī)是航空航天飛機(jī)的簡(jiǎn)稱，目前，普通民航客機(jī)的最大時(shí)速約為1000公里，空天飛機(jī)的速度則可達(dá)到普通客機(jī)的十幾倍以上。自由穿梭于大氣層內(nèi)外的空天飛機(jī)，可以讓紐約到北京的飛行時(shí)間縮短到半小時(shí)。

2010年，美國(guó)空天飛機(jī)X-37B首次試飛成功，設(shè)想正逐漸走向現(xiàn)實(shí)。

天上有空天飛機(jī)，地面有超級(jí)高鐵，人類的交通運(yùn)輸能否迎來(lái)劃時(shí)代的革命？也許，十幾年前協(xié)和客機(jī)的命運(yùn)能提供一個(gè)參考。

1976年投入運(yùn)營(yíng)的協(xié)和客機(jī)是人類歷史上首個(gè)真正突破音速限制的商用客機(jī)。1996年2月7日，協(xié)和式飛機(jī)從倫敦飛抵紐約僅耗時(shí)2小時(shí)52分鐘59秒，創(chuàng)下了客機(jī)飛行最快紀(jì)錄。

然而，超音速客機(jī)的各項(xiàng)成本太高：從研發(fā)成本看，協(xié)和客機(jī)要售出至少64架才能保本，結(jié)果只賣出十幾架；從燃油效率上看，協(xié)和飛機(jī)每位乘客百公里油耗是16.6升，波音747-400是2.6升；協(xié)和飛機(jī)飛行12000小時(shí)后，需要進(jìn)行為期10個(gè)月的大修，每次費(fèi)用達(dá)到1000萬(wàn)美元。再加上協(xié)和科技唯一一次空難的影響，到2003年協(xié)和客機(jī)就停止了飛行。

協(xié)和客機(jī)是截至目前人類唯一投入商用的超音速交通工具，其技術(shù)無(wú)疑是劃時(shí)代的，但它同樣也是技術(shù)進(jìn)步為商業(yè)利益讓位的典型案例。對(duì)于超級(jí)高鐵和空天飛機(jī)來(lái)說(shuō)，其研發(fā)也必須考慮到相同的問(wèn)題。從實(shí)驗(yàn)成功到進(jìn)入尋常的百姓生活，這中間還有很長(zhǎng)的路要走。

總的來(lái)說(shuō)，這個(gè)偉大的項(xiàng)目依然帶有強(qiáng)烈的理想主義色彩。不過(guò)這就是埃隆·馬斯克的一貫作風(fēng)，作為一個(gè)以“死在火星上”為心愿、并正在推動(dòng)火箭回收走向現(xiàn)實(shí)的超級(jí)科技迷，再狂野的夢(mèng)想對(duì)他來(lái)說(shuō)似乎都顯得那么理所當(dāng)然。（編輯/余風(fēng)）