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特斯拉CEO馬斯克的超級高鐵,時速1126公裏,是高科技還是圈套?

最近,特斯拉維權事件鬧得沸沸揚揚,又壹次將特斯拉總裁馬斯克送到風口浪尖。從特斯拉到SpaceX,從新能源電動車到超級高鐵,壹個又壹個顛覆性的設想,令他登頂二十壹世紀 科技 神壇,就連復仇者聯盟裏的鋼鐵俠都是以他為原型。但除了新能源電動車,馬斯克的所有關於未來的設想都還在實驗布局階段,甚至很多設想都只是只聞其聲,不見其行,超級高鐵就是其中之壹。那麽,時速1126公裏的超級高鐵到底是怎樣的黑 科技 呢?為什麽至今為止還沒有付諸實踐?

首先,讓我們來了解壹下馬斯克是壹個什麽樣的人。實際上,馬斯克在國際上的名聲褒貶不壹。認同他的人將他的話奉為圭臬,否認他的人將他視作白日做夢的瘋子。相信很多人都看過復仇者聯盟,其中就有壹位英雄—鋼鐵俠,他利用自己的科學發明成為了在外星人襲擊地球時力挽狂瀾的大英雄。馬斯克給自己的定位就是用科學技術解決人類未來可能面臨的危機和推動未來人類的發展。比如未來可能面臨能源短缺和環保問題,於是有了新能源電動車;未來地球可能會不再宜居,於是有了移民火星的計劃;為了節省出行時間,有了超級高鐵概念的出現。馬斯克就像壹個做著關於未來美夢的12歲小孩,並尋求著將夢裏的場景現實化。

超級高鐵有什麽獨到之處能夠吸引這個做著未來夢的馬斯克呢?主要有兩點原因。第壹是超高的速度。超級高鐵的理論最高速度可以達到每小時5000公裏,從美國洛杉磯到紐約只需要26分鐘,紐約到北京只需要兩個小時,繞地球壹圈也只需要三個小時。第二個原因就是成本低。因為真空管道的造價便宜,只有公裏的1/4,高鐵的1/2,而成本降低將進壹步帶動票價降低,而馬斯克是壹個瘋狂追求低成本的人。

那麽,馬斯克設想的超級高鐵是怎麽樣的呢?2013年,馬斯克提出超級高鐵的設想,是壹種以“真空鋼管運輸”為理論核心的交通工具。其外形酷似膠囊,也被稱為膠囊高鐵。采用磁懸浮加低真空模式。馬斯克預想的超級高鐵中,列車像膠囊,單體中183公斤,長約4.87米,只可以容納四五名乘客。朋友們可以自行想象壹下,在壹段密閉的真空管道裏,像發射子彈壹樣將高鐵發射出去,速度將快得不可想象。而今年,馬斯克發推文稱其設計的超級高鐵速度能夠達到每小時1126公裏。

那麽,馬斯克為什麽聲稱未來落地實驗的超級高鐵能夠達到時速1126公裏呢?主要有兩個原因。第壹個原因是其運行的空間是真空的。想必朋友們體驗過不同的車速帶動迎面吹來的風的不同力度,速度小時,迎面而來的風比較溫和;而速度比較大時,迎面而來的風就比較淩厲,快到壹定程度還會讓人感覺呼吸不過來,那就是人坐在車裏感受到的空氣阻力。因此,壹般而言,運行器的速度越快,遭受的空氣阻力就越大。基於這個,超級高鐵采用了真空模式,具體為修建密閉管道,然後在管道內營造壹個最大限度接近真空的環境,從而降低空氣阻力,提升速度。第二個原因就是采用了磁懸浮的方式。通過磁懸浮這壹技術,可以使得列車與軌道零接觸,從而消除車規與車輪的摩擦力,大大提高速度。目前,世界上已經投入使用了配備磁懸浮技術的列車,我國上海也建設了磁懸浮列車,時速可達到每小時430公裏,而普通高鐵的時速最高為每小時350公裏。

既然已經擁有成熟的理論,為何超級高鐵遲遲不能落地生根呢?主要原因有四點。首先是現有技術的限制。前文也提到,提速的核心原因之壹就是真空運行,並且是按公裏計算的真空環境。而現有真空技術做不到將那麽長的管道抽為真空。此外,目前磁懸浮技術也還需要繼續提升,遠沒到達能夠使高鐵速度比飛機還快的地步。第二個原因就是高成本。雖然預想建造真空管道成本會很低,但實際卻恰恰相反,根據Virgin Hyperloop 2016年的壹份文件顯示每英裏的建設成本在8400萬美元到1.21億美元之間,而超級高鐵要在真空管道運行,就需要搭建超長的運行管道,所耗費的成本十分巨大。第三點就是沒有實用性方案。超級高鐵時速1126公裏,這就意味著站點與站點設置需要距離足夠長,不然列車剛剛出發就需要開始剎車。但站點設置較遠,輻射的群眾就比較少,實用性就大打折扣。第四點就是安全性問題。物理學家詹姆士*鮑威爾曾表示,超級啊高鐵軌道的細微差錯就可能造成嚴重的災難,比如管壁穿孔、管道移位等,中國工程院院士王夢恕也曾指出將軌道抽成真空對乘客存在不小的安全隱患。其實,後面三點都是基於技術成熟後的實際考量,但目前制約超級高鐵落地生根的最主要原因還是在於技術的限制。

因此,可以看出,現階段超級高鐵在技術上不可行,安全上不可行,經濟上不可行,實用性上也不可行。那是不是馬斯克提出的超級高鐵就是壹場騙局呢?其實不盡然。雖然馬斯克利用超級高鐵的噱頭不斷“畫餅”,為自己的美夢添磚加瓦,但其背後原理—真空加磁懸浮的確有研究的必要。而中國在超級高鐵方面的研究也不逞多讓,甚至將率先落地實驗。我國航天科工集團2017年就公布了超級高鐵的研究項目,運用真空管加磁懸浮技術逐步實現每小時1000-4000公裏的最大運行速度。更值得壹提的是,今年壹月,世界首條高溫超導高速磁浮工程化實驗線將在西南交大啟用,目前速度已經能夠達到600km/h,這還僅是高速磁懸浮技術,未來搭配真空管道有望提升速度至每小時1000公裏以上。中國工程院院士傅誌寰也認為即便高鐵存在爭議,遠沒到落地的階段,但也有研究必要性,因為未來交通的圖景會有高鐵的壹席之地。

當今世界, 科技 快速發展,交通工具革新也越來越快,但都不是憑空想象就能成功的,而是經過長時間研發和測試。不可否認,馬斯克很多設想很大膽,也很貼合未來的發展。但未來這個詞本身就很遙遠,需要壹步壹步腳踏實地地接近。超級高鐵也壹樣,它本身是壹種高 科技 而非騙局,但那需要無數人花費數十年壹步壹步去研究它。