被認(rèn)為是"第五種交通模式"的"管道高鐵"技術(shù)日前完成首次公開測(cè)試，多家公司和研發(fā)機(jī)構(gòu)也就"管道高鐵"設(shè)計(jì)提出有競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)造性的交通解決方案，但仍面臨高技術(shù)成本、管道建設(shè)維護(hù)和乘客安全等難題

　　伴隨倒計(jì)時(shí)結(jié)束的聲音，美國(guó)內(nèi)華達(dá)州荒漠中心一個(gè)藍(lán)色的推進(jìn)測(cè)試裝置沿鐵軌加速疾馳，約5秒后借助沙堆減速停止，揚(yáng)起陣陣沙塵。

　　轉(zhuǎn)瞬之間，被認(rèn)為可能是繼汽車、火車、輪船、飛機(jī)之后的“第五種交通模式”的“管道高鐵”技術(shù)日前完成首次公開測(cè)試，科技研發(fā)巨頭埃隆·馬斯克2013年提出的超高速管道交通夢(mèng)想又向現(xiàn)實(shí)邁進(jìn)了一步。

　　根據(jù)馬斯克公布的初始方案，這一系統(tǒng)由雙向管道和運(yùn)輸艙組成，運(yùn)輸艙的行進(jìn)時(shí)速將達(dá)1120公里。也就是說(shuō)，從美國(guó)舊金山到洛杉磯，600公里單程旅行只需要30多分鐘。

　　誰(shuí)在幫馬斯克圓夢(mèng)

　　不過(guò)，聽上去很炫的技術(shù)，在現(xiàn)實(shí)中通?？此撇豢赡堋＿@項(xiàng)技術(shù)被稱為除飛機(jī)、火車、汽車和輪船以外的“第五種交通模式”，其研發(fā)建造面臨重重困難。盡管在馬斯克的心里，超高速“管道高鐵”是“協(xié)和式飛機(jī)、電磁炮和氣墊球桌的結(jié)合”，但這個(gè)太空探索技術(shù)公司和特斯拉汽車公司創(chuàng)始人、5個(gè)孩子的父親實(shí)在是太忙了。于是，馬斯克拋出開源設(shè)計(jì)方案，引得一批美國(guó)科技企業(yè)、研發(fā)機(jī)構(gòu)和創(chuàng)客摩拳擦掌，先后投身這一領(lǐng)域，以期將“超回路”技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

　　隨著“超回路1號(hào)”公司11日在美國(guó)西部?jī)?nèi)華達(dá)州荒漠中首次成功實(shí)施“超回路”相關(guān)技術(shù)的公開測(cè)試，各方對(duì)于這項(xiàng)超高速“管道高鐵”技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)也開始進(jìn)入白熱化階段。

　　那么，誰(shuí)能讓馬斯克關(guān)于未來(lái)交通的“瘋狂”夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)呢？

　　在所有競(jìng)爭(zhēng)者中，表現(xiàn)最搶眼的莫過(guò)于總部位于洛杉磯的兩家美國(guó)初創(chuàng)公司：“超回路1號(hào)”公司和“超回路運(yùn)輸技術(shù)”（HTT）公司。

　　率先站上擂臺(tái)的是HTT公司。這家公司8日宣布與美國(guó)勞倫斯-利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建立合作，取得了使用被動(dòng)磁懸浮技術(shù)的資格。這是一種不另外提供控制能源、單靠系統(tǒng)自身磁場(chǎng)能量支撐懸浮體的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)有望大幅降低“超回路”的建造成本。這家公司還宣布，計(jì)劃今年開始在美國(guó)加州“中央谷地”建造5英里（約合8公里）長(zhǎng)的管道。

　　HTT公司的組織結(jié)構(gòu)相對(duì)松散，其大部分成員為工程師和科學(xué)家志愿者，其中也不乏美國(guó)航天局、波音公司等著名研發(fā)機(jī)構(gòu)和科技企業(yè)的專家。該公司對(duì)每周至少工作10小時(shí)的員工才支付工資，其首席執(zhí)行官迪爾克·阿爾博恩同時(shí)兼任加州南部一家初創(chuàng)企業(yè)“跳躍起點(diǎn)基金”的首席執(zhí)行官。截至目前，這家單位的研發(fā)方案尚未進(jìn)入公開測(cè)試階段。

　　“超回路1號(hào)”公司的首席執(zhí)行官羅布·勞埃德曾任美國(guó)思科公司總裁，該公司的一位聯(lián)合創(chuàng)始人、首席技術(shù)官布羅根·巴姆布羅根則是馬斯克的好朋友，曾在太空探索技術(shù)公司工作過(guò)20年?！俺芈?號(hào)”公司的早期設(shè)計(jì)研發(fā)就是在巴姆布羅根的車庫(kù)里進(jìn)行的。“這總比研發(fā)飛船容易吧?！卑湍凡剂_根對(duì)記者打趣說(shuō)。

　　針對(duì)HTT公司新近公布獲得被動(dòng)磁懸浮技術(shù)一事，“超回路1號(hào)”公司高級(jí)副總裁喬希·吉格爾對(duì)記者說(shuō)：“我們也做過(guò)很多相關(guān)測(cè)試?！?/p>

　　“超回路1號(hào)”公司10日在新聞發(fā)布會(huì)上宣布，該公司已完成8000萬(wàn)美元的新一輪融資，得到了全球多家合作伙伴的支持。當(dāng)天，這家有150名員工的公司還發(fā)起了“超回路1號(hào)全球挑戰(zhàn)賽”，以促使個(gè)人、企業(yè)和官方機(jī)構(gòu)依據(jù)上述“管道高鐵”設(shè)計(jì)，提出有競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)造性的交通解決方案。

　　除了這兩家公司表現(xiàn)搶眼外，還有不少研發(fā)機(jī)構(gòu)也對(duì)這項(xiàng)技術(shù)表示出濃厚興趣，就連馬斯克本人也開始“坐不住”了。其麾下的太空探索技術(shù)公司不久前資助了超高速“管道高鐵”設(shè)計(jì)競(jìng)賽，來(lái)自麻省理工學(xué)院的一個(gè)研究小組贏得了比賽。太空探索技術(shù)公司還宣布將建造“超回路”測(cè)試軌道，并在今年夏天舉辦一場(chǎng)競(jìng)賽，吸引更多創(chuàng)新人才投身研發(fā)這項(xiàng)技術(shù)。

　　中國(guó)“管道高鐵”路在何方

　　“速度”一直是人類在發(fā)展軌道交通時(shí)的不懈追求。未來(lái)，從紐約到北京，乘坐這樣的超高速“管道高鐵”或許只需半天時(shí)間。

　　“超回路1號(hào)”公司的“管道高鐵”就是利用磁懸浮技術(shù)讓運(yùn)輸艙懸浮于被抽成真空的管道中，從而實(shí)現(xiàn)以很少的能量驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸艙高速前進(jìn)，設(shè)計(jì)時(shí)速將達(dá)1120公里。

　　其實(shí)早在1934年，獲得世界上首個(gè)磁懸浮技術(shù)專利的德國(guó)工程師赫爾曼·肯珀就提出在抽成接近真空的密閉隧道中運(yùn)行磁懸浮列車的設(shè)想。這種“真空管道式”地面交通也于本世紀(jì)初開始被中國(guó)研究者所關(guān)注。

　　2004年，西南交通大學(xué)教授、中國(guó)兩院院士（中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院院士）沈志云舉辦了一場(chǎng)“真空管道高速交通”院士研討會(huì)。沈志云在會(huì)上提出超高速是21世紀(jì)地面高速交通的需求，真空（或低壓）管道式地面交通是達(dá)到超高速的唯一途徑，認(rèn)為我國(guó)應(yīng)將目標(biāo)定位在發(fā)展每小時(shí)600至1000公里的超高速地面交通上。

　　在研究人員的不斷積累與探索下，2014年西南交通大學(xué)搭建了全球首個(gè)真空管道超高速磁懸浮列車原型試驗(yàn)平臺(tái)。列車運(yùn)行時(shí)，管道內(nèi)的大氣壓相當(dāng)于外界的1/10。研究人員希望通過(guò)建造低壓環(huán)境，減少空氣對(duì)磁懸浮列車的阻力。在理想狀態(tài)下，列車在低壓管道中最終能實(shí)現(xiàn)時(shí)速大于1000公里的行駛，并且能耗低，無(wú)噪聲污染。這與“超回路1號(hào)”公司所采用的運(yùn)輸系統(tǒng)核心技術(shù)原理是一致的。

　　當(dāng)列車時(shí)速達(dá)到400公里以上時(shí)，超過(guò)83%的牽引力會(huì)被浪費(fèi)在抵消空氣阻力上。中國(guó)科學(xué)院院士、西南交通大學(xué)教授翟婉明在接受記者采訪時(shí)表示，這種情況下氣動(dòng)噪聲、阻力、能耗都會(huì)隨著列車速度的增加而顯著增長(zhǎng)，這時(shí)就要采用鋪設(shè)真空管道的辦法，解決一系列空氣動(dòng)力問(wèn)題，在維持高速的同時(shí)保證舒適性和能耗經(jīng)濟(jì)性。

　　“我們一直很熱心也很激動(dòng)地投入做真空管道超高速磁懸浮列車方面的探索工作，但目前尚處于實(shí)驗(yàn)室模型試驗(yàn)階段，距離工程化和投入實(shí)際應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。”翟婉明說(shuō)，研究人員還在繼續(xù)尋找突破速度極限的方法。

　　西南交通大學(xué)超導(dǎo)與新能源研究開發(fā)中心的趙勇教授團(tuán)隊(duì)目前研制出了第二代高速真空管道高溫超導(dǎo)側(cè)浮系統(tǒng)，這種將軌道鋪在管壁上的“壁掛”磁懸浮列車，突破了環(huán)形軌道離心力的限制，大幅度提高了高溫超導(dǎo)自由懸浮系統(tǒng)的運(yùn)行速度。

　　中國(guó)研究人員介紹說(shuō)，他們已實(shí)現(xiàn)測(cè)試模型車在未對(duì)管道抽真空的狀態(tài)下行駛時(shí)速達(dá)到80多公里，且運(yùn)行平穩(wěn)。未來(lái)還有望實(shí)現(xiàn)地面軌道和管壁軌道相結(jié)合的“三維軌道”。

　　不過(guò)，在翟婉明看來(lái)，“管道高鐵”要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化面臨著不少實(shí)際問(wèn)題，比如磁懸浮本身的高技術(shù)成本、遠(yuǎn)距離真空管道建設(shè)和維護(hù)的高昂投入以及在超高速情況下保障乘客安全性的要求等，“在工程上還要靠一項(xiàng)項(xiàng)安全技術(shù)來(lái)保障”。

　　中國(guó)很早就開始了磁懸浮技術(shù)在軌道交通方面的商用試點(diǎn)。2003年，上海機(jī)場(chǎng)線的磁懸浮列車就投入了商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，長(zhǎng)沙中低速磁懸浮快線也于今年5月初投入試運(yùn)營(yíng)，連接北京門頭溝與石景山的北京地區(qū)首條中低速磁懸浮線路S1線也將于年內(nèi)實(shí)現(xiàn)全線貫通調(diào)試。

　　但建設(shè)和運(yùn)營(yíng)磁懸浮鐵路的投入產(chǎn)出比一直是懸而未決的問(wèn)題。以上海磁懸浮線路為例，這條總長(zhǎng)約30公里的線路，每公里造價(jià)超過(guò)3億元，何時(shí)能收回運(yùn)營(yíng)成本和建設(shè)成本目前仍是未知數(shù)。

　　翟婉明認(rèn)為，基于目前中國(guó)的基本國(guó)情，能讓老百姓感受到切身好處的還是近十年來(lái)輪軌高鐵的飛速發(fā)展。目前，中國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程已超過(guò)兩萬(wàn)公里，平均運(yùn)營(yíng)時(shí)速達(dá)300公里，未來(lái)還有一定的提速空間和規(guī)劃需求，需要在這方面深入研究。以京滬高鐵為例，若能將運(yùn)營(yíng)時(shí)速提升至350公里的設(shè)計(jì)時(shí)速，將會(huì)進(jìn)一步方便出行。

　　“美國(guó)公司這樣大膽的探索創(chuàng)新是非常值得贊賞的，但是我們也應(yīng)平衡好目前急需解決的問(wèn)題和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)系?！钡酝衩髡f(shuō)。他認(rèn)為中國(guó)軌道交通的發(fā)展應(yīng)根據(jù)不同的遠(yuǎn)景、短期和近期目標(biāo)來(lái)開展研究和實(shí)踐。在探索未來(lái)前沿技術(shù)的同時(shí)，也應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)給人民日常生活帶來(lái)直接便利的應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，“仰望星空”和“腳踏實(shí)地”不可偏廢。