超级高铁(Pneumatic Tubes)是一种以“真空钢管运输”为理论核心设计的交通工具,具有超高速、高安全、低能耗、噪声小、污染小等特点。超级列车有可能是继汽车、轮船、火车和飞机之后的新一代交通运输工具。2013年,美国马斯克(Elon Musk)提出超级高铁计划,他认为超级高铁可以 1 200 km 的超高时速远距离运送乘客。因此,超级高铁是未来交通的发展方向,很多国家正在研发。
图2.7 美国超级高铁
超级高铁系统是建造一条与外部空气隔绝的管道,将管内抽为真空后,在其中运行磁悬浮列车等交通工具(基于美国马斯克的设想,超级高铁示意图见图 2.7),运载工具(即超级列车)处于一个几乎没有摩擦力的环境中,利用低压管内的浮舱以 1 200 km/h 的速度运送旅客。从现有五种交通运输方式(轨道、航空、水运、道路、管道等)特征来看,超级高铁分别具有五种交通工具的部分特征,即:
(1)第一种交通方式,管道交通特征:超级高铁在管道中运输,具有管道交通的特征。
(2)第二种交通方式,轨道交通特征:超级高铁使用的是磁悬浮技术,具有轨道交通的特征。
(3)第三种交通方式,道路交通特征:超级高铁的运输能力相当于公共汽车的运输能力(乘坐的公共大巴 20~50 人),具有道路交通的特征。
(4)第四种交通方式,航空交通特征:超级高铁的运行速度和飞机的飞行速度差不多,具有航空交通的特征。
(5)第五种交通方式,水运交通特征:超级列车在空气中漂浮,具有水运交通的特征。
因此,超级高铁是集现有五种交通工具特征于一体的新型交通工具,也可能是第六种交通运输工具。如图 2.8 所示。
图2.8 Hyperloop 结构图(www.xing528.com)
(1)超级列车。超级高铁是利用“真空管道运输”的概念,建造的一种全新交通工具。该交通工具是继汽车、轮船、火车和飞机等之后的新一代交通运输工具,具有超高速、高安全、低能耗、无噪声、零污染等特性。由于在管道中真空运行,且采用磁悬浮技术,所以本书建议该交通工具叫真空飞车或超级列车,如图2.9。
图2.9 超级列车简化图
超级高铁也叫真空管道磁悬浮列车(简称真空磁悬浮列车),是一种还未建设出来的火车,可能成为世界上最快的交通工具。此种列车在密闭的真空管道内行驶,不受空气阻力、摩擦及天气影响,且客运专线铁路造价比普通铁路还要低,其速度可达到4 000~20 000 km/h,超过了飞机的数倍,耗能也比飞机低很多倍。这种交通工具可能成为 21 世纪人类最快的交通工具。图2.10 所示为超级列车仿真图。
图2.10 超级列车仿真图
(2)真空管道。超级高铁有别于传统铁路,是真空悬浮无摩擦力飞行系统,该系统是一套全新的高速运输体系。超级高铁系统由运输管道、载人舱体、真空设备、悬浮部件、弹射和刹车系统等组成,如图2.11。
①超级高铁的运行特征:在管道内部无阻力运行,超级列车悬浮于空中,速度可达 1 000 km/h 以上。
②超级高铁的发送方式:通过磁浮技术,超级列车漂浮于真空处理的管道中,再利用弹射装置,发射超级列车沿着管道无间断地驶向目的地。
图2.11 超级管道
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