大国重器：高速铁路真空管道技术突破

随着轨轮高铁运行速度的进一步提升，受轮轨关系、弓网关系、运行环境等制约，尤其是我国对环境治理的要求越来越高，对噪声的要求更高。突破轮轨高铁主要关系制约，将低真空管（隧）道磁悬浮式高铁作为未来高铁技术研究方向，是很有意义的。

早在20世纪初期，美国学者罗伯特就已提出“真空管道运输”的设想。20世纪80年代，美国机械工程师达里尔·奥斯特致力于研究“真空管道运输”的可行性，并于1999年为这一概念申请了专利，于2010年成立了ET3公司。真空管道运输有望成为未来交通的一个特别选项。作为21世纪现代化交通运输，真空管道运输将会怎样发展，颠覆性的技术范式变革是否在将来发生，所有这些都值得观察和期待。

追求高速是轨道交通发展永恒的主题之一，而高速磁悬浮交通则是轨道交通的一种新型制式，也是引领轨道交通技术发展的方向之一。对比当今高铁、磁悬浮和航空等三大远程公共交通方式，三者速度分别为 400 km/h 以下、400～600 km/h 和 800～1 000 km/h；碳排放量依次为 33 g /（km·人）、49 g /（km·人）和 182 g /（km·人）。这些指标显示，高速磁悬浮交通更加绿色。

随着社会经济的快速发展，人们渴望更高的速度。超高速将是 21 世纪地面高速运行的需求，而石油资源的短缺和环保的要求将使航空和公路运输在未来有可能成为一人以享用的奢侈品。目前，稠密大气层中无法超越400 km/h 的速度警戒线，唯一的途径是改变运输工具所处的介质条件，例如在地面用真空管道创造高空才有的低气压。列车在真空管道中的速度可望达到 400～1 000 km/h。(www.xing528.com)

2013 年，特斯拉（Tesla）创始人、SpaceX公司CEO马斯克提出了超级高铁的理念。当年，马斯克在名为《超级高铁缘起》的白皮书中提出，超级高铁是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具，借助巨型真空管城际运输系统，使用豆荚式乘坐舱（pods）在密封管内运送乘客和货物，时速最高有望达到 750 英里（约 1 220 km）。若得以实现，这种新型交通工具的速度将是当前飞机速度的1倍，是高铁速度的 3 倍。

超级高铁又被称为胶囊列车，它能够在一个完全真空的管道中以超音速的速度到达目的地，在行进过程中车舱会全程悬浮在管道中，其理想时速超过 1 200 km。超级高速铁路推进系统使用了与磁悬浮类似的原理，在一个真空的管道中，线圈通电产生磁场，让吊舱悬浮在管道里，从而将摩擦降至最低，以实现最大的推进速度。据称超级高速铁路在行驶中所受的空气阻力只有海平面空气阻力的 1/1 000，相当于在 4.5 万米高空飞行。超级高速铁路是一种以“真空管道运输”为理论基础，集成磁悬浮+低真空等成熟技术的现代交通工具，具有超高速、高安全、低能耗、噪声小、污染小等特点，概念新颖，发展潜力巨大，前景广阔。

真空管道运输有望成为未来交通的一个特别选项。超级高铁概念正在逐步成为现实。真空管道高速交通就是建造一条与外部空气隔绝的管道，将管内抽为真空并密封后，在其上运行磁悬浮列车。由于没有受空气摩擦的阻碍，列车运行可以达到令人瞠目结舌的高速。对于陆地上的高速铁路来说，就是模拟一个高空环境，让高速铁路在这个模拟的环境中运行。