超级高铁这一概念是由美国人埃隆·马斯克提出的，美国也成为研究超级高铁的第一个国家。2013年，埃隆·马斯克提出超级高铁计划，他认为超级高铁可以 1 200 km/h 的超高速度远距离运送乘客。2013年8月12日，埃隆·马斯克将自己提议已久的另一个超高速城际运输“超级回路”（Hyperloop）摆上了台面。埃隆·马斯克表示，“超级回路”是由太阳能供电的超高速城市运输系统，乘客可以在 30 min 内由洛杉矶到达旧金山。而在2013年，乘客乘坐飞机由洛杉矶到达旧金山也需要 1 h。与此同时，一家位于美国科罗拉多州的ET3公司已经开始着手对此进行研发。该公司早前发布了一个叫作 Evacuated Tube Transport的项目设想，其原理和实现的效果就是“超级回路”追求的目标。
1.第一阶段：超级高铁系统的设想
2016年5月12日，美国Hyperloop One公司的超级高铁推进系统首次户外测试成功。测试车辆以相当于 2.5 倍重力的推力加速，在轨道上运行2 s 后，撞击到 91 m 外的沙堆减速停车。测试车辆的发动机和测试轨道的关系就像是两块互斥的磁铁，在重达 1 500 磅（约合 680.4 kg）的测试车辆开始行驶后，多块磁铁被激活，为测试车辆加速，速度从 0 加速到96 km/h仅为 1.1 s，而最高速度将达到 644 km/h。超级高铁系统的测试现场如图7.1和7.2所示。
图7.1 超级高铁测试车辆
图7.2 超级高铁测试车辆运行过程
Hyperloop One的联合创始人兼首席科技官布罗甘·巴姆布罗甘透露，这是该项目向前迈出的重要一步，同时向世人证明“超级高铁”并非“白日梦”。“超级高铁”推进系统第一次户外测试的成功，让世界看到了“地球交通未来”的曙光。
2.第二阶段：超级高铁系统的测试
2017年5月，超级高铁系统在位于北拉斯维加斯的测试跑道上进行了“第一阶段”的测试，并完成了首次“全真空条件”的测试。此次测试与2016年5月的测试不同，此次测试的重点是“全真空条件”，测试时间也较短，在真空管道中仅跑了 5.3 s，最高速度只有 113 km/h。2017年7月29日，超级高铁公司在美国内华达州沙漠完成了对超级高铁系统的第二次测试。在这次测试中，测试轨道被安放在无人沙漠，整个轨道长达 500 m。测试使用了全尺寸乘客舱XP-1，该乘客舱长 8.7 m，宽 2.4 m，测试车几乎跑完了全程，其中包括一个 300 m的加速过程，最高速度达到了 310 km/h。测试过程如图7.3 所示。
图7.3 超级高铁首次“全真空条件”测试
Hyperloop One表示，该系统的所有方面，从发动机到电子器件再到真空泵和磁悬浮机制，在测试过程中都运行良好，未来的目标是在可控测试环境中最高速度达到 402 km/h，但这需要更长距离的测试跑道，而将来正式运营后的最高速度可能达到805 km/h。
3.第三阶段：超级高铁系统的实验
2018年10月19日，Virgin Hyperloop One公司表示已经在美国确定了一条“可行的路线”，这条路线沿着贯穿密苏里州的70号州际高速公路，连接堪萨斯城、哥伦比亚和圣路易斯，如图7.4所示。Virgin Hyperloop One公司宣称，到21世纪20年代中期，将建成首个搭载乘客的超级高铁。堪萨斯城工程公司Black＆Veatch对该项工程进行了可行性研究，得到的结论是在密苏里州建设超级高铁实际可行，最低成本为 70 亿～100 亿美元。该项研究还表示，在行驶相同距离的情况下，超级高铁系统的每次驾驶成本要低于燃气成本。
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图7.4 美国密苏里州超级高铁路线
堪萨斯城和圣路易斯之间开车需要3个半小时，而乘坐超级高铁旅行则预计只需要 28 min；从堪萨斯城或圣路易斯到哥伦比亚开车需要近2 h，而乘坐超级高铁旅行则预计只需要 15 min。图7.5 为设计的超级高铁系统。
图7.5 美国密苏里州超级列车
4.第四阶段：超级高铁系统的建设
2019年7月13日，Hyperloop One宣布北卡州“区域交通联盟”（RTA）已经开始探索在该州建设“区域和城市间”的超级高铁。规划中的路线可以在多地设置接入点，包括北卡州立大学附近的罗利市中心、达勒姆市中心、教堂山市中心以及罗利—达勒姆国际机场专线，这里汇集了全美顶级企业、大学和医疗中心，如果在这里建造一条超级高铁线路，就能够让北卡州研究三角区的沿线城市获得优质的房地产资源，此外，还可以显著加快该地区的通勤时间和物流运输，如图7.6 所示。
图7.6 美国密苏里州超级高铁测试管道
超级铁路交通技术公司（Hyperloop Transportation Technologies，HTT）在2017年3月21日已经开始建造“超级高铁”的乘客舱（见图7.7），准备进行超级高铁运行测试。按照预定计划，“超级高铁”的列车每日可以运送16.4万名乘客，每 40 s 就可发车一次。这种新式交通系统能够加速到1 220 km/h，超过绝大部分飞机的最高速度。2017年5月12日，美国超级高铁 1 号公司（Hyperloop One）首次在真空环境中对其超级高铁技术进行了全面测试，利用磁悬浮技术，在位于内华达州的测试场地，实现了113 km/h 的速度，同年7月测试速度达到 310 km/h。
图7.7 HTT公司已经开始建造“超级高铁”的乘客舱
美国 ET3 公司经过多年的研究与设计，1999年获得真空管道运输（ETT）系统发明专利。ET3公司车体的动力首选是磁悬浮方式，专利中提到了一种MoPodTM的车辆，其质量只有 100 kg，这种车型可以直接从家开到超级高铁车站，然后进入管道中搭载超级列车以高速行驶。MoPodTM车辆的直径1.3 m，长4.8 m，可以搭载6人，满载后只有500 kg，据测算这种车型是效率和成本的最佳比。此外，还有一种MoPodTM车辆比较适合家庭使用，这种车体一般可以搭载两个成年人和部分行李。MoPodTM车辆的能耗只有 5 kW，采用内燃机驱动，燃料以可再生能源为主，如表7.1 所示。
表7.1 MoPodTM车辆的参数
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