1776年,如果没有瓦特的“异想天开”,就没有蒸汽机;1879年,如果没有爱迪生的“天方夜谭”,就没有发电机;1886年,如果没有卡尔·本茨的“荒诞无稽”,就没有火车;1903年,如果没有莱特兄弟的“痴人说梦”,就没有飞机;2013年,如果没有埃隆·马斯克(Elon Musk)的“天真梦想”,就没有超级高铁?
目前,人类采用的高速远程客运工具以飞机为主,民航客机的运营速度约为 1 000 km/h。对于 5 000 km 以上的远程旅行来说,乘飞机旅行耗费的时间、经济成本惊人,并且造成了严重的环境污染。特别是连续不断的空难事件,更让人们意识到了民航系统的缺陷。然而,一种最低速度 1 000 km/h、能耗不到民航客机1/10、噪声和废气污染及事故率接近于零的新型交通工具——超级高铁(真空管道磁悬浮列车)已呼之欲出。图6.1为超级列车架构。
图6.1 超级列车架构
在高速行进过程中,高铁阻力主要来源于两方面:一方面,是空气阻力;另一方面,是轮对的摩擦力。在磁浮环境下,高速列车悬浮在地面上,就可以克服轮对摩擦阻力,因此高铁的动力主要用于克服强大的空气阻力。由空气动力学理论,空气阻力与速度平方成正比,所以输入动力与速度的三次方成正比。为了解决空气阻力,学者想到了真空管道。在真空环境下,没有空气了,所以空气阻力也就不存在了,超级高铁就可以任性运行了。如图 6.2 所示。
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图6.2 超级高铁
现代交通的几种方式(轮船、火车、汽车以及飞机等),给人类带来了进步和繁荣,但同时也带来了污染、交通堵塞和死亡等问题。而超级高铁这种被马斯克称为“第五种交通方式”的工具,与飞机速度一样快,但比乘火车便宜,可以在任何天气状况下持续运营,还不会排放任何碳物质。而且超级高铁将一座座城市变成地铁站点,地理意义上的边界将就此消失,形成了高铁环境下的地球村。
由于“超级高铁”这一概念尚未普及,人们大都惊叹于其理论设计速度,但并没有较好的渠道了解超级高铁的各技术细节。也由于缺少对超级高铁的科学认识,社会上也出现了许多质疑的声音。因此,本章在对超级高铁进行界定的基础上,分析超级高铁的运营原理、基本架构、属性特征,剖析超级高铁存在的主要问题,探讨超级高铁的可行性。
图6.3 为超级高铁站台设想图。
图6.3 超级高铁站台设想图
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