特斯拉创始人马斯克的超级高铁Hyperloop初始设计方案
发布时间：2013-8-14 11:48
发布者：eechina
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特斯拉汽车（Tesla Motors）创始人、首席执行官艾伦·马斯克（Elon Musk）周一发布博客文章，披露了超级高铁计划Hyperloop的初始设计方案。依据马斯克的Hyperloop运输概念体系设计方案，受太阳能支持的城市至城市高架运输系统，将用30分钟时间把乘客和汽车从洛杉矶运往旧金山（时速达到每小时600英里，相当于966公里）。以下为马斯克博文内容摘要： 当加利福尼亚州的“高铁”项目获得核准时，我曾相当失望，因为我知道许多人也有着同样的想法。打造全球每英里（约合1.61公里）造价最高、最慢的高速列车，这怎么能让它成为硅谷和喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的家园--这里做出了一些不可思议之举，如索引全球所有的知识和把探测器送上火星。 打造遍及全州的公共客运系统的潜在动机就非常好。能够拥有乘坐飞机或是驾驶汽车的替代方案非常棒，但很明显，这种替代方案必须优于乘坐飞机或是驾驶汽车。考虑中的火车不仅速度较慢，运营成本更高（如果未接受补贴），而且就数量级而言，也没有乘坐飞机安全，那么人们为什么要选择乘坐火车？ 如果我们开始对新交通系统进行巨额投资，按理说回报率也会相当大。相对于其它可选择方案，它的理想状态应当是： ·更安全 ·速度更快 ·成本更低 ·更便利 ·不受天气影响 ·可持续自主供电 ·抗震 ·路途不受破坏影响 这是否是新形式的交通--即在飞机、火车、汽车和轮船之后的第五种交通形式--能够满足上述标准，并落实到实际？应当承认，许多人此前曾构想过这种交通系统。它最早可以追溯到火箭先驱罗伯特·戈达德（Robert Goddard），以及近几十年Rand Corporation和ET3提出的方案。 约束问题 依据我的看法，Hyperloop（或与之相似的概念）距离不到1500公里或900英里的两座高交通流量城市之间的切实解决方案。围绕着拐点，我猜想超音速航空旅行最终将更快、更便宜。当飞行高度足够高后，这种飞机产生的超音波爆声不会比当前投入商用的飞机声音更大，所以这不是什么问题。同时，安静的超音速飞机能够立即解决一对城市间的长途问题，无需在全球搭设巨大的技术设施网络。 但是对于数百英里的旅程，拥有超音速飞机变得毫无意义可言，因为乘客几乎把所有的时间都花费在飞机爬升和降落上，几乎没有任何巡航时间。为了提升速度，你必须处于空气密度以指数方式下降的高度。只有这样，你才能够接近音速。 Hyperloop究竟怎么样？ 因为缺乏解决真正的远距传动方案，超快运输的唯一选择仅剩下在地上或地下建造包含了特定环境的管道。 一个极端的潜在解决方案，是一个扩大版本的用于在建筑内或建筑之间发送邮件和包裹的气动导管。大体上可以使用非常强大的电风扇让空气快速通过导管，推动人大小的辅助箱从洛杉矶前往旧金山。不过考虑到空气需要在350英里长的管道内以仅音速的速度移动，由此产生的摩擦力将相当惊人，因此这一点实际上并不可能实现。 另一种极端的方法则是Rand Corporation和ET3提出的方案，即在一个几近真空的管道内使用电磁悬浮技术进行传出。这种方法的问题在于，在一个拥有数十个出站口的火车站，以及每天数以千计的人进进出出，很难让这么大的空间保持真空状态。一旦存有漏洞或小裂纹，整个系统便会停止工作。 经济效应 与管道数十亿美元的造价相比，管道和直线电机相对便宜许多，造价最多为数百万美元。不过即便是与加利福尼亚铁路项目数百亿美元的预算相比，整个Hyperloop项目的造价依然很低。 相对于铁路轨道，管道的优势在于，它既可以通过高架桥铺设在地面之上，也可以预制构件，摆放到位然后进行焊接。通过搭设高架，几乎可以避免购买土地，让Hyperloop沿着非常笔直的加州5号高速公路进行铺设。只是在高速公路急转弯时略微偏离这条公路。 即便是当Hyperloop偏离高速公路，与一棵树或是电线杆相比，它对农田的破坏也极为有限。高铁系统的地基通常需要100英尺宽，而且噪音非常大，需要防护围栏防止动物、人或汽车横穿轨道。此外，高铁还存在出轨的风险。 地震和伸缩接头 以地面为基础的高铁系统对地震非常敏感，而且需要使用大量的伸缩接头来克服热胀冷缩，以及微小但规模庞大的大陆移动问题。 通过在高架上铺设系统，因为管道未牢牢固定在某一点，因此可以大幅缓和地震风险，并不在需要伸缩接头。 Hyperloop能否自主供电？ 简而言之，通过在管道上部铺设太阳能面板，Hyperloop能够产生足够的电能维持运行。Hyperloop还能够把充足电能存储在电池组中，供夜晚和阴天使用。Hyperloop的能源能够以压缩空气的形式进行存储，通过反向运行风扇释放能源。 |
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