“超级回路”来了

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  由于成功实现了电动跑车的商业化,美国著名发明家伊隆·马斯克成为史蒂夫·乔布斯之后全球科技界的超级偶像。乔布斯是美国苹果公司联合创办人,获得的专利总数达458项,被誉为计算机业界与娱乐业界的标志性人物。马斯克因创办太空探索科技公司、联合创办特斯拉汽车和贝宝(全球最大的在线支付平台之一)而闻名,现在担任太空探索科技公司的执行长兼首席设计师、特斯拉汽车公司执行长兼产品架构师和太阳能公司主席,是美国现代第一辆可在高速路上行驶的纯电动量产车特斯拉跑车的联合设计者之一。马斯克曾提出多项高新科技项目,其中最新公布的“超级回路”新型交通系统设计方案极富幻想色彩,尤其引人注目。这种依赖于“真空管道运输”技术的交通构想获得了普遍的关注,再次激发人们对移动速度的想象力。
  最高时速1?223千米?
  马斯克理想中的运输系统将比现有的子弹头列车快3~4倍,是飞机速度的两倍。“超级回路”新型交通系统设计方案计划在洛杉矶和旧金山之间架起一条低气压密封管道,交通工具是通过管道里的胶囊状太阳能动力客舱,能容纳4~6名乘客或367千克货物,还可以运载小轿车,每30秒发出一辆。胶囊舱采用太阳能为动力,通过将太阳能电池板安装在管道顶部,“超级回路”能够产生远远超过胶囊舱需求的电量。为了准备夜间或者遇到多云天气时使用,太阳能电池板发的电能将存储到电池组中。
  “超级回路”被马斯克称为除了汽车、火车、飞机和船舶之外的第五种交通方式,是一个介于超音速飞机、轨道炮和空气曲棍球桌的结合体。它的线路能够高频率运行,设计行驶的最高速度可以达到每小时1 223千米,超过了音速。
  “超级回路”将为旅行带来革命性的变化,坐胶囊舱跑完洛杉矶到旧金山613千米的距离只需要30分钟,仅为乘飞机的一半,单程费用大约在19美元(约119人民币元)左右。旅客感到就像游览迪斯尼世界飞越太空山一样,充满着惊险刺激。飞越太空山是一座设于迪士尼乐园的室内过山车,巨大的圆锥形建筑物外表看起来像一个未来的或超脱尘俗的山。
  在相隔1 600千米以下的城市之间,“超级回路”是一种实用的交通解决方案。如果超过这一距离,最好选择飞机。在进行路途较近的旅行时,坐“超级回路”优于飞机,因为乘飞机在登机和下机上会浪费很多时间。
  “超级回路”管道采用铝合金制造,固定在相隔45~90米的支柱上。胶囊舱由气垫支撑,内部设计与飞机类似。每一个胶囊舱都采用加压设计,安装紧急制动系统同时准备备用氧气,以便在发生紧急情况时使用。“超级回路”既能高速行驶,也能低速行驶。管道回路中的横向加速度低于地铁,可有效防止乘客晕车。胶囊舱的踏脚处在设计上非常人性化,提高乘客的乘坐体验。
  “超级回路”不受天气影响,不会出现人为操作失误,要比一般的交通方式更安全。即使发生严重事故,也能保障乘客的安全。例如,大规模胶囊舱在减压时,会像飞机一样自动为乘客提供氧气面罩,并释放随胶囊舱储存的压缩空气。再如,当一个胶囊舱出事时,其他胶囊舱会启动自动紧急刹车装置,同时整个管道迅速增压。在发动机驱动车轮作用下,胶囊舱仍可运行到安全地带。
  让未来的发展更美好
  由于对加州当前的交通现状不满意,马斯克开始思考新型的交通系统。2013年8月12日,这位知名企业家提出一种“超级回路”新型交通概念,从洛杉矶地区的西尔马区连接至旧金山湾区以东的海沃德,以表达对“造价位居世界前列、速度却排在倒数位置”的加州高铁项目获批的失望。这是一个假想的亚音速浮空列车系统,用一个局部真空的管道系统承载胶囊型的列车,大大减低空气阻力,理论上能用相对低的功率高速行驶。
  加利福尼亚州北部和旧金山湾区南部是硅谷和喷气推进实验室的所在地,取得的一系列重大成果令人难以置信,是当今美国乃至全世界的资讯科技产业的先锋。硅谷拥有1万多家大大小小的电子工业公司,所生产的半导体集成电路和电子计算机分别占全美的1/3和1/6,成为美国高新技术的摇篮。在这样一个举世闻名的地方选择建造成本高、速度慢的高铁,使得坐高铁比乘飞机还糟糕,简直不可思议。
  马斯克希望建造一种速度更快、成本更低、更加便利、安全性更高和不易受天气影响的交通系统,把美国的大城市连接在一起,让未来朝着更加美好的方向发展。他深信“超级回路”就是这种可以使梦想成为现实的新型交通系统,能够让绝大多数人认可和接受。
  “超级回路”交通技术的想法基于气动导管,这是一种用于发射装有文件的“囊型容器”,可以将文件在办公楼各楼层之间进行传递。马斯克设想把“囊型容器”变成胶囊舱,在搭载了人员甚至汽车后在低压管道内快速穿行。这种设计的优势在于把空气湍流降至最低,与此同时使速度最大化。为了克服胶囊舱前方的空气阻力,可以利用压缩机将空气移至胶囊舱的后方。
  按照设计,“超级回路”酷似一支散弹猎枪。管道在旅途的绝大多数段落里并排运行,随后末端闭合形成一个环。由于管道内几乎没有空气存在,因此胶囊舱的速度可达到每小时1 000多千米。“超级回路”采用磁加速,磁铁还能同时起到固定胶囊舱的作用。像空气曲棍球台那样,胶囊舱会随着速度的提升在气垫上飘浮起来。
  建筑成本比高铁更低
  马斯克提议,用第一条“超级回路”将5号州际公路取而代之。建造这条穿过农业发达的加利福尼亚州中央谷的城际“超级回路”如果只用于搭载乘客,耗资仅为60亿美元(约372亿人民币元)。倘若要搭载人、货物和车辆,造价也只需75亿美元(约465亿人民币元)。计划建造的加州高速铁路运输系统预计将耗资680亿美元(约4 217亿人民币元),而造“超级回路”的费用仅占加州计划建的高速铁路运输系统的十分之一,成本要低得多。“超级回路”的工期为7~10年,建成后每年可运输乘客700多万人次。“远距离传物多少会令人恐惧,但还是有人愿意去试一试。”马斯克说,“在还没有成为现实情况下,超快旅行的唯一选择就是在地上或者地下建造一条管道,同时让管道拥有一种特殊的环境。”
  “超级回路”交通技术公司从世界各地招募了100多名专家和工程师,其中近一半就职于波音、美国宇航局、雅虎、空中客车和太空探索科技公司等。“超级回路”交通技术公司研究团队目前正对胶囊舱、车站和路线开展研发,三个主要环节都取得了进展。工程师们制造出模型,以确定“超级回路”的设想是否具有可行性。作为“超级回路”新型交通系统设计方案的第一步,计划建造一条测试轨道。加州大学洛杉矶分校的克雷格·霍德戈特斯教授表示:“他们可以将这一设想视为一张白纸,可以在上面实现自己的梦想。”
  有人点赞有人担忧
  一些交通运输专家对于“超级回路”新型交通系统持怀疑态度,其中一大疑虑当地的地震威胁。马斯克回应道,“超级回路”的管道设计充分考虑了怎样应对恶劣天气和地震。至于如何免疫,具体实施办法尚未确认,现在还不得而知。
  另外,技术专家还对管道密封、管道与胶囊舱间隙的精确度控制、不同压强区域的接口衔接等各个环节仍存在安全上的担心。“超级回路”方案要投入实际应用,存在着整套系统的各种技术如何完整衔接的问题。马斯克提出使用特斯拉电动跑车所采用的电动马达,并通过太阳能电磁板生产和储存能源。但目前锂电池尚且不能保证电动汽车的足够行驶里程,用于超高速列车显然让人不太放心,太阳能电池板能否提供足够的能量也是个问题。
  美国加州高铁管理局主席丹·理查德提醒说,建设“超级回路” 还要考虑到如何穿越地震带,减少对农业、商业和社区以及环境等各方面的影响。作为一种大众交通方式,对“超级回路”新型交通系统目前更大的分歧集中于经济成本的估算。外界普遍认为,马斯克低估了“超级回路”的建设成本。
  “‘超级回路’是一个拥有很长历史的科幻想法,但马斯克恰恰是一个能够让它变成现实的人。”伦敦帝国学院的物理学家马丁·阿切尔表示,“马斯克开发出高速特斯拉电动汽车,这是很多人此前认为不可能的事情。他还是太空探索科技公司的领导者,这是目前唯一一家制造出成功与国际空间站实现对接的商业飞船的制造商。”
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