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速度比民航客機還快，當這樣的交通工具成為現實，無疑將是人類交通史上一次重要突破，想想都令人興奮。這就是馬斯克在 2013 年提出的 “ 超級高鐵 ” 概念，利用真空管道和懸浮技術，實現上千公里時速的交通運輸，一度被認為是未來交通方式的發展方向。一家叫做 Hyperloop One 的美國公司（現已更名為 Virgin Hyperloop ）從 2016 年開始嘗試將這個項目變成現實。就在前幾天， Virgin Hyperloop 的 “ 超級高鐵 ” 宣布完成了首次載人測試。
這似乎意味著那個比飛機還快的地面交通工具距離我們更近了，可 “ 超級高鐵 ” 自誕生之初就備受質疑。除了 Hyperloop One ，還有幾家公司來推進類似的項目，中國航天科工研發的 “ 超級高鐵 ” ，最終目標更是實現 4,000 公里／小時的超音速 “ 近地飛行 ” 。然而沒有任何一個 “ 超級高鐵 ” 項目已經達到接近商用的水平，這個具有顛覆性的交通工具，到底是技術創新還是資本騙局？
“ 超級高鐵 ” 完成首次載人測試，要解決的問題還不少
上週在美國拉斯維加斯的沙漠中， Virgin Hyperloop 的 “ 超級高鐵 ” 進行了首次載人測試，首次搭乘的兩位乘客，分別是 Virgin Hyperloop 的首席技術官Josh Giegel 和乘客體驗總監 Sara Luchian 。
這次測試的膠囊艙是丹麥建築師 Bjarke Ingels 參與設計的 Pegasus Pod ，可以搭載兩名乘客，配備了賽車常用的五點式安全帶， Virgin Hyperloop 希望最終的膠囊艙能容納 23 名乘客。測試在一條直徑 3.3 公尺、長達 500 公尺的管道中進行，膠囊艙實際測試時花了 15 秒就達到了終點，時速達到 172 公里／小時。
這個速度還不如高鐵，距離 Virgin Hyperloop 設想中超過 1,000 公里的時速更相距甚遠，據稱這一方面是因為考慮到乘客的安全和乘坐的舒適度，另一方面則是 500 米的隧道還不足以完全加速。儘管如此， Virgin Hyperloop 依然認為這是 “ 超級高鐵 ” 一個重要的里程碑，稱之為 “ 像登月一樣的成就 ” ，執行長Jay Walder 表示：
這是一個完整的、可以正常工作的 “ 超級高鐵 ” ，它將人放到真空環境中運輸，目前還沒有其他機構能做到。
至於乘坐的感受，Josh Giegel 表示加速時的感覺和飛機起飛類似，而 Sara Luchian 稱 “ 完全沒有坐雲霄飛車的感覺 ” ，即便加速很快也不會感到不適。
其實在此之前， Virgin Hyperloop 已經在這條管道中進行了 400 多次無人測試。迄今為止最高的速度記錄是 2017 年測試中達到的 386 公里／小時。如果進行速度更快的載人測試，就必須搭建一條更長的真空管道。 Virgin Hyperloop 估計，要加速到設想中的 700 mph （ 1,126 公里／小時），至少還需要 2 公里的的軌道。
因此不久前 Virgin Hyperloop 宣布斥資 5 億美元，在西維吉尼亞州建造測試場地。同時表示爭取在 2025 年為 “ 超級高鐵 ” 取得安全認證，並在 2030 年投入商業營運。早在 2016 年， Virgin Hyperloop 就和杜拜道路和運輸局達成合作，計劃建設一條連接杜拜和阿布扎比的超級高鐵，能將一個多小時的車程可以縮短為 12 分鐘。今年年初， Virgin Hyperloop 還公布了 11 條可能在未來建設的超級高鐵線路規劃。相距 600 公里的洛杉磯和舊金山，未來的通勤時間可能只需要 35 分鐘。
理想很大，回到現實中， Virgin Hyperloop 這些藍圖似乎有些過於樂觀，因為 “ 超級高鐵 ” 的可行性現在還沒完全得到驗證。
是革新還是騙局？
在馬斯克 2013 年發布的一份《Hyperloop Alpha》白皮書中，首次揭露這種以管道為基礎的亞超音速運輸系統，並指出 “ 超級高鐵 ” 將成為繼飛機、火車、汽車、船舶之後的 “ 第五種交通方式 ” 。由此拉開了 “ 超級高鐵 ” 項目的建設潮流，目前至少有六家超級高鐵公司，可馬斯克並未參與其中，目前也沒有任何一家實現商用。
當然不能因此就說 “ 超級高鐵 ” 不可行，畢竟 SpaceX 的星鏈計劃也是在一片質疑聲中和多次延期後，在最近開始測試。對於一項交通工具來說，最基礎的要求就是安全、可靠、舒適、和經濟。不妨從這幾個維度來看看 “ 超級高鐵 ” 是否可行，即便只是理論上的。
關於 “ 超級高鐵 ” 的安全性，卡內基・美隆大學土木與環境工程副教授 Constantine Samaras 認為還有很多問題需要解決，在上千公里時速的高速公路運作中，一切故障和意外造成的危險也將被放大。物理學家、超導磁懸浮概念的聯合提出者詹姆士・鮑威爾曾表示，軌道的細微誤差，都可能造成嚴重災難。整套系統非常脆弱，哪怕一個點失敗，都可能引發災難。比如有人在管壁穿孔，或地震導致管道稍微移位，都可能導致乘客艙崩潰。不過目前的 Virgin Hyperloop 並沒有揭露太多超級高鐵在安全設施上的細節。
其實管道運輸在 19 世紀就已經出現，不過是用於小件的貨物運輸。但在空氣的壓縮過程中會產生大量的熱量，如果要用於運輸人需要做更多的改進。中國工程院院士王夢恕也曾指出，將隧道抽成真空對於乘客來說存在不小的安全隱患。因此對於這種全新的交通工具，光是在驗證安全性上就要花費大量時間。布魯金斯大學基礎設施專家 Adie Tomer 認為， “ 超級高鐵 ” 的安全測試或許會比製藥產業的 10 ～ 20 年更長。
超級高鐵的兩個技術問題
而在技術的可靠性上，業內專家普遍認為 “ 超級高鐵 ” 面臨兩大問題：確保高速公路運動下磁浮系統的動力學穩定性和直線驅動效率。超級高鐵之所以能實現 “ 亞音速 ” ，是因為在真空環境中大大降低了空氣阻力，但同時也帶來了新的的技術難題。
按照中國中車首席專家楊穎的解釋，高鐵的拐彎半徑約為 7 公里，但如果時速達到上千公里時，拐彎半徑就需要幾十公里，因此超級高鐵幾乎只能在直線軌道上行駛，這也會大大加大路線規劃和鋪設的難度。
▲目前看到的超級高鐵測試軌道似乎都是筆直的
當然也可以選擇在轉彎時減速，那這樣也就失去了超級高鐵本來的速度優勢。同時在轉彎時乘客可能會承受比飛機起飛時更大的橫向加速度，並因此產生不適感。
至於超級高鐵用到的另一項關鍵技術——磁懸浮技術，目前已經在中國、日本等多個國家的高鐵中投入使用，目前最快的實驗速度在 600 公里／小時左右。但這只是實驗速度，實際運作還達不到。日本時速 505 公里的超導磁懸浮幹線也要等到 2027 才通車。而要在 1000 公里時速以上運作的磁懸浮技術，目前在全球也還沒可商用的成熟技術，甚至連實驗數據都沒有。可見 Virgin Hyperloop 想在十年內投入市場基本不太現實。
建設成本可能是更大的挑戰
Virgin Hyperloop 2016 年曝光的一份文件顯示，超級高鐵的每英里的的建設成本在 8,400 萬美元至 1.21 億美元之間，遠高於高鐵。前兩年 Virgin Hyperloop 還公布過一份可行性報告，指出美國密蘇里州的超級高鐵每年可節省 4.1 億美元，卻沒有對建設成本多著墨。此外 Virgin Hyperloop “ 膠囊艙 ” 的運力是遠低於高鐵，如果要覆蓋成本可能需要非常高的票價，而這也是當年的超音速客機失敗的重要原因。
你可能會說，超級高鐵可以用更密集的發車頻率來降低成本。但超級高鐵每次上下車都要進行一次大氣抽空和調壓減壓，這就要花費不少時間。至於有什麼技術可以壓縮這個流程的時間？或許有，但還沒看到哪個超級高鐵項目揭露出來。上述這些問題正是超級高鐵被不少業內人士懷疑是騙局的重要依據。中國工程院院士王夢恕曾直言超級高鐵這個概念很大程度是吹牛，還處於幻想階段。
第五種交通方式，離我們還有多遠？
總體而言，現在的超級高鐵項目即使不是騙局，距離商用還有不小距離。不過這背後的 “ 超導磁懸浮 ” 、“ 真空管 ” 技術，的確有研究價值，甚至成為未來交通運輸系統中重要的一環。其實在 2017 年，中國航天科工集團就公開了正在研發的 “ 超級高鐵 ” 項目，基於高溫超導磁懸浮技術和真空管道技術，逐步實現 1,000 公里／小時、 2,000 公里／小時、 4,000 公里／小時的最大運作速度，不過航天科工並沒有給出具體的時間表。
而西南交通大學的牽引動力國家重點實驗室，則是中國最早研究真空管道高溫超導磁懸浮技術的機構之一。據西南交大的首席教授張衛華介紹，在 1500 米可模擬不同低氣壓環境的真空管道內，高溫超導磁懸浮模式的測試速度已經超過音速。目前西南交大的 “ 多態耦合軌道交通動模試驗平台 ” 已經在 9 月份獲得中國批准，最快在明年 4 月就能達到 1,500 公里試驗時速。
張衛華認為，高速公路磁懸浮軌道交通將成為未來軌道交通技術發展的主攻方向。實際上中國這個 “ 超級高鐵 ” 項目亮相後同樣受到不少爭議，而在這兩年也鮮有媒體報導了。原鐵道部部長、中國工程院院士傅志寰曾在一次演講中談到對超級高鐵的看法。他認為即便超級高鐵存在爭議，也遠沒到落地的階段，但也有必要研究，因為未來交通的圖景會有超級高鐵的一席之地。
人類文明的繁榮和進步，離不開越來越快速的交通工具。從馬車到汽車，從汽車到火車，從火車到飛機，每一次交通工具的革新都伴隨著長時間的技術研發和試驗。超級高鐵也一樣，它本身並不是一個騙局，但卻可能需要數十年時間才有望成熟應用。而那些用不成熟的超級高鐵技術包裝成的商業項目，的確有 “ 畫餅 ” 的嫌疑。
《虎嗅網》授權轉載
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