真空管道运输系统:纽约至北京两小时?
美国“ET3”公司正在研发一个4.8千米长、时速高达6500公里的真空管道运输系统(EvacuatedTubeTransport,下文简称ETT)。
按照设计师的预想,乘客坐真空管道的话,从美国的纽约到洛杉矶仅需要45分钟,从纽约到北京也只花费两小时,而来个环球游也就6个小时。
“胶囊”座舱类似太空舱
“真空管道运输”是美国科罗拉多州交通技术研发企业“ET3”公司眼下正在研发的项目。负责具体细节设定的设计师是美国佛罗里达州的机械工程师戴睿·奥斯特。
按照设计师的设想,工程人员将在地面上搭建类似铁路轨道的固定真空管道(两根),可以附着到已有的高速铁路架桥上。“真空管道运输”造价较低,只有高速公路的1/4、高铁的1/10。
管道中的交通工具是一个类似太空舱的“胶囊”座舱。该座舱单体重183公斤,比一辆汽车还轻,长约4.87米,能容纳4到6名乘客,或367公斤货物。
这些“胶囊”将被放置在真空管道中,由弹射装置像发射炮弹一样启动座舱,无间断地驶往目的地。由于运行空间真空,没有摩擦力,“胶囊”车厢运行速度最高可能达到每小时6500公里。
这样一来,从纽约到北京,只需2小时,就算想要环球旅行也只需6小时,“在地球上找到太空旅行的感觉。”
速度变快价格反而降低
“真空管道运输”的想法最初是由机械工程师戴睿·奥斯特在上世纪90年代提出来的,1997年他获得这项技术的专利。有着“科技狂人”之称的美国电动汽车公司CEO艾伦·马斯克提出了“胶囊高铁”的理念,对这种运输概念贡献了更多的设计细节。按照马斯克的设想,“胶囊高铁”将会是汽车、轮船、火车和飞机之后第五大交通方式。“真空管道运输”相比火车和飞机,新技术更安全、更安静。
由于采取独特的座舱设计,尽管运行速度超高,但乘客能感受到的加速力却很小,不会影响乘坐体验。
一般情况下,高铁票价要比普通火车票价高,而飞机则比高铁还贵。在人们的概念里,速度越快的交通工具票价自然就会越高。不过,“胶囊”列车的设计者却试图打破这个规律。速度大幅提高,成本反而更低。“ET3”介绍,一旦管道建成,从纽约到旧金山原本6小时的飞行将缩短到1小时左右,而费用则由现在的最低500美元降低到100美元。
原理:实质是真空管道磁悬浮ETT的原理,可以简单描述为,将超导磁悬浮列车置于真空管道内,利用线性电机加速至预定速率。由于电动机和真空管已融为一体,所以真空管中的传输舱不需要发动机或者电力激活的部件,被动超导体能让传输舱悬浮于真空管中,涡电流促使导电材质驱动运输舱。当运输舱加速时,电能转化为动能,当运输舱减速时,电能又会被重新获得,所以这样的系统的效率很高。
[可行性分析]
想法都还停留在纸上
2011年3月,《现代交通学报》一篇学术论文中指出:真空管道交通系统最初的速度预计为国内旅行速度600km/h,国际旅行为6500km/h,乘客从纽约到北京只需2小时。论文作者是西京学院真空管道运输研究所所长张耀平和美国工程师戴睿·奥斯特。
张耀平称,“真空管道磁悬浮”所需的技术已经完全成熟。他说自己的团队克服了真空管道在建设中的实际障碍,“例如,管道与管道之间的接头处,必须密封严实。另外,管道沿线有许多抽气泵站,还要为维修、检查以及紧急情况预留能打开的开口,在真空管道运输系统正常工作时,这些开口都密闭,必须保证不漏气。管道中是真空状态,而在其中运行的磁悬浮车辆中必须是适宜人乘坐的大气环境,因此车辆必须具有良好的密封。”
但中国科学院院士严陆光认为:“做课题研究可以,但不能作为工程项目。现有交通系统完全能满足需要。”其他院士也认为可行性弱。因此,目前关于“真空管道运输系统”的想法都还停留在纸上。