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北京宣布中国超级高铁即将全面进入施工阶段

中国航天科工集团日前宣布已对“高速飞行列车”进行了研究论证,试运行1000千米/小时以上的“超级高铁”。

去年8月30日中国航天科工集团公司副总经理刘石泉就透露:中航科工已经开展了“高速飞行列车”(简称飞铁)的研究论证。

三个月后,央视宣布超级高铁项目启动,中国速度完美诠释了中国速度。

乘坐磁悬浮列车的乘客,在几乎真空的管道里,以超过1000千米/小时的速度前进,原来以小时计算的行程全部变成以分钟衡量——乘坐“超级高铁”从北京到武汉将由5个多小时缩短至大约30分钟,北京到上海、西安也是如此。

从理论上来说,管道运输是目前最为高效和节能的运输方式。在稠密的地表大气层中,高速交通工具在运行过程中多少都会受到摩擦的影响,因此目前这类交通工具的最高时速在500公里左右,而管道运输系统的最高速度理论上能够达到时速20000公里。SpaceX公司将自家超级高铁的时速目标定位为1200公里,而ET3公司称其列车时速为6500公里。

“超级高铁”这个概念由美国太空探索技术公司(SpaceX)首席执行官埃隆·马斯克在2013年提出,从理论上说,它能以高达1207千米/小时的速度运送乘客或货物。这个概念自提出至今仅有4年,美国的超级高铁1号公司(Hyperloop One)就宣称已在2017年5月首次在真空环境中对其“超级高铁”技术进行了全面测试,“超级高铁”车辆实现了111千米/小时的速度。7月,这家公司又宣称在最新一次测试中,达到了310千米/小时的速度。

“超级高铁”该如何在速度上取得突破呢?

中国航天科工集团三院三部“高速飞行列车”项目技术负责人毛凯表示,核心是要减少空气阻力和轨道的摩擦力。“它的基本理念是建造一个真空管道从而降低列车所受到的空气阻力,同时利用磁悬浮技术减少轨道的摩擦力,实现速度的突破。”毛凯说,这也是目前“超级高铁”在全球范围内得到较多认同的技术理念。

毛凯介绍,此前世界上宣称开展大于1000千米/小时运输系统研究的两家美国企业——超级高铁交通技术公司(HTT)和超级高铁1号公司,都设想利用低真空环境和超声速外形减少空气阻力,通过磁悬浮减少摩擦阻力,从而实现超声速运行的运输系统。

2016年,我国最大的轨道列车生产商中国中车股份有限公司也启动了一项速度600千米/小时的磁悬浮列车的研制,而西南交通大学超导与新能源研究开发中心在2011年以前就开始涉及真空管道磁悬浮列车的研发。在该开发中心教授赵勇看来,“超级高铁”系统所需要的真空管道技术和磁悬浮技术,目前已经有了一些比较成熟的研究,但要攻克的难点还有很多。

其中的技术难点主要集中在3个方面:首先是真空管道的低成本建设,即如何以低成本实现、维持一个大体积的低真空空间。未来的“超级高铁”要实现载人,怎么建造站台,能够既方便乘客上下车,又维持管道的真空状态,这是一个难题。

另外两个难点则来自动力系统和磁悬浮技术。“‘超级高铁’需要采用直线牵引技术,但目前这一技术的功效尚不能满足其动力需要,有待改进。

其次,电压在真空环境中容易产生“真空击穿”现象自持放电,这可能破坏电极,导致运输系统瘫痪。如何在真空中保证电压的稳定性?此外,管道中是真空状态,但是车辆中又必须保证适宜人体的舒适环境。如何达到内外环境统一的标准,亦是一个难题。

超级高铁比飞机还要快的速度人体是否能够承受?

人体通常承受的极限是在50m/s左右的加速度,汽车的百公里加速约为10s左右。在1至2分钟之内,能够轻松加速到1000km/h。依此类推,人体承受超级高铁的速度完全不是问题。

除了速度快,真空管道运输还具有安全、环保的优点。处于全封闭环境中的“胶囊列车”完全不受天气变化的影响。在能源方面,超级高铁采用自供电设计,在管道上方铺设太阳能面板,以产生足够的电量维持运行。

对乘客来说,尽管速度极快,但在真空环境下,乘客完全不会感觉到高强度的加速度和噪音,而且超级高铁比火车和飞机更加安全。

造价之高昂需要举全世之力共同建造,打造地球村

一个磁悬浮的造价就相当于高铁的数倍,再加上真空管道,造价更是高到离谱。沈志云说:“这么长的隧道,还需要抽气。地铁修一公里需要八个亿,真空管道一公里十个亿也下不来。”目前日本日前建造的一个磁悬浮高铁,预计到2020年时也修不完一半,其造价已经让日本政府难以承受。如果再加上一个真空管道,其难度可想而知。

中国不惧任何挑战

管道运输的运营成本远远大于建设成本,用户的使用数量必须足够才能盈利。但是现在高铁的票都让人觉得贵,所以估计很少有人能够接受多花数千元把三四个小时的行程压缩到一个小时。

尽管造价昂贵,我国还是启动了自己的超级高铁的建设,这也出于战略高度的考虑,这将有利于“一带一路”的建设,把所有和平友好的国家链接起来,共同快速地应对未来的危机,打造人类命运共同体,把地球变成一个村落。地球赤道周长大约为40076千米,如果以4000公里/小时绕地球赤道一圈只需要10个小时,相当于中国一个普通跨省时间,这需要世界各国共同投资打造。

中国迎难而上,再次诠释中国速度

2018年7月美国超级高铁公司(Hyperloop Transportation Technologies)就与中国铜仁市交通旅游开发投资集团(下称铜仁交旅集团)签署了关于建设中国首条超级高铁系统的商业协议。

商业协议签署

这是美国超级高铁公司与中国签署的第一份超级高铁建设协议,预示着:中国大地上,继飞机、火车、汽车、船舶之后,即将迎来第五种交通方式。

优点在于超级高铁具有不受天气条件影响,不消耗化石能源,可与城市地铁无缝接驳等优点,利用低真空环境和超声速外形来减小空气阻力。

其次,超级高铁列车将整车悬浮在空中,通过磁悬浮减小摩擦阻力从而实现超声速运行,整车全部远离地面20mm以上,利用超导磁悬浮技术和真空管道,时速最高能达到4000km/h。

中国已经批准投资1000亿,开通“超级高铁”,首条超级高铁线路就是著名的“商杭高铁”,被誉为“华东第二通道”。这条超级高铁途经浙江、安徽、河南三个省份,起点是商丘站,末端是杭州站。

目前,中国要建造的超级高铁时速将达到惊人的4000公里/小时,速度是民航飞机的4倍。

“超级高铁”比普通高铁安全性高、能耗降低、噪声减小、污染减少。

中国的超级高铁项目落地将会分三步走:

第一步:通过1000公里/小时运输能力建设区域性城际飞行列车交通网;

第二步:通过2000公里/小时运输能力建设国家超级城市群飞行列车交通网。

第三步:通过4000公里/小时运输能力建设“一带一路”国际飞行列车交通网。把中国带到世界,把世界连成一个村。

世界各国对真空管技术的广阔市场窥伺已久,目前只有美国、瑞士、中国是真空管道磁悬浮技术领域佼佼者。而中国高铁建设经验更丰富!

今天看来,中国超级高铁工程启动必将迎来一场划时代的交通变革,必将成为中国速度的另一张名片。

未来,相信还会有更多颠覆性的事物出现在我们的生活当中,不可否认的是,人类生活将越来越便捷,越来越高效。

生活从不眷顾因循守旧、满足现状者,而将更多机遇留给勇于和敢于、善于改革创新的人们。

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