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Elon Musk于2013年首次提出了Hyperloop超級高鐵的計劃,他設(shè)想以太陽能為燃料,乘客坐在類似膠囊的“車廂”里,沿著空氣軌道在一個封閉的管道中發(fā)射出去,速度是飛機的兩倍,大約達到每小時1200公里。而一周前,超級高鐵在內(nèi)華達沙漠完成了首次成功測試,它開始走出第一步,向世人證明:它也許并不是癡人說夢。對于新型交通科技行業(yè)來說,是一個巨大的新聞,足以顛覆我們運輸人力和商品的認知方式。但是盡管超級高鐵看起來牛逼哄哄,但做起來是否牛逼哄哄,我們還不得而知。不過超級高鐵要真的變成可以觸摸的現(xiàn)實,首先要解決下面的問題。
硅谷和白宮的隔閡
超級高鐵的噱頭反應(yīng)了硅谷和政府監(jiān)管機構(gòu)的隔閡。在硅谷,人們對超級高鐵趨之若鶩;但是在政府機構(gòu)看來,超級高鐵并不是人們心中的福音。
如果你詢問城市規(guī)劃師、交通從業(yè)者、警察、社區(qū)積極分子或任何為城市發(fā)展獻出自己一份力的人,你會得出一個結(jié)論:我們誠然面臨很多城市病,但是造成城市病的,并不是因為我們?nèi)狈π驴萍?。如果超級高鐵已經(jīng)在美國普及,那么它要解決的第一個問題就是如何變得“合法”。
事實上,我們已經(jīng)花了數(shù)十年來建造這些系統(tǒng)。超級高鐵原型要想真正變成現(xiàn)實,還要通過法律監(jiān)管這一關(guān)。在科技社會中,超級高鐵是巨大的成就;但在政治社會中,它的意義會大打折扣。高鐵和超級高鐵的區(qū)別并沒有我們想象中的大,因此對于超級高鐵的普及之路,我們可以參照美國歷史上的高鐵普及之路。
現(xiàn)在來看,美國最先進的遠距離交通方式就是連接波士頓和華盛頓的Acela Express(阿西樂特快)。美國鐵路公司經(jīng)常宣傳阿西樂是美國第一條高速軌道系統(tǒng),抓住每一個機會來宣傳它150英里每小時的速度。而美國鐵路公司沒有提及的是,阿西樂特快只有在馬塞諸塞州和羅德島州之間的34英里才可達到此速度。而在華盛頓和紐約之間的平均速度僅為82英里每小時,華盛頓和波士頓之間的速度更是下降到67英里每小時。2009年,奧巴馬首次擔(dān)任總統(tǒng),他在交通方面的計劃就是將高鐵遍布美國。而我們都知道,結(jié)果只是差強人意。事實上,沒有哪一個地區(qū)達到了“加州高鐵計劃”的要求。
如果美國在高鐵計劃上尚未成功,那么又有什么底氣去說可以直接跳入超級高鐵計劃呢?現(xiàn)在世界范圍內(nèi),超過15個國家的高鐵讓美國高鐵相形見絀。例如,意大利連接佛羅倫薩和羅馬的主流高鐵路線,在1977年速度就可達到160英里每小時了,平均速度達到120英里每小時,現(xiàn)在的速度已經(jīng)達到190英里每小時了。中國高鐵更是以平均速度250英里每小時領(lǐng)先世界。現(xiàn)在美國的交通問題并不是技術(shù)問題,此項技術(shù)已經(jīng)問世將近40年了?,F(xiàn)在的問題是美國的政治和監(jiān)管系統(tǒng)一直在阻礙著美國人最大限度地利用這些技術(shù)。
無法放逐的“直”路
雖然超級高鐵的最新技術(shù)讓運輸變得很快很快,快到讓大家瘋狂,但是它面臨的仍然是多少年來整個美國民族在交通事業(yè)上面臨的問題。我們一直在談?wù)搫?chuàng)新和障礙,但是工程師們一直回避了這樣一個甚是頭痛的問題:超級高鐵需要一條非常直的道路,這條路在哪修?以每小時300英里以上的速度轉(zhuǎn)彎,對于超級高鐵來說不是一件易事。但是要在舊金山灣之間修建一條既不為居民造成困擾,又不耗資巨大,而且要非常直的道路,是極端困難的。而在其他人口較為稀少的地方修建這種鐵路,也會面臨很多問題,例如,農(nóng)民會抱怨這種筆直的鐵路會分隔他們的農(nóng)田,讓農(nóng)民們不得不擠在一起工作。
雖然最近超級高鐵成功測試可謂是沸沸揚揚,人們對其大為贊嘆,但是很少有專家承認超級高鐵前行道路上面臨的阻礙。雖然很多工程師表示超級高鐵在2020年將開始正常運作,但是沒有哪一個工程師可以列出包含土地兼并、環(huán)境影響等在內(nèi)的實踐計劃。
盡管這種代表未來的技術(shù)聽上去令人激動不已,但超級高鐵無疑會面臨許多問題,如土地權(quán)和保險等,這些問題恰恰也困擾著傳統(tǒng)城市規(guī)劃項目,而有些問題也是自動駕駛汽車等新交通項目面臨的挑戰(zhàn),如統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和保險。
同時,超級高鐵的競爭對手洛杉磯的skyTran公司也潑了盆冷水,它們認為這個即將改變未來交通形態(tài)的項目在定位上出了大問題?!半m然我們是競爭對手,但對于那些能解決交通問題的技術(shù)我還是會無條件支持的,不過超級高鐵的定位確實有偏差,它應(yīng)該專注于棘手的城市交通擁堵問題。”CEO桑德斯說道,作為超級高鐵的競爭對手之一,該公司已經(jīng)拿到了3000萬美元的投資,而且與NASA建立了合作關(guān)系。
因此,Musk的超級高鐵要跑進未來,還要解決種種現(xiàn)實問題。
難以突破的技術(shù)屏障
除了政府監(jiān)管問題和城市規(guī)劃問題之外,Elon Musk的高鐵要真正變成現(xiàn)實,還面臨一些技術(shù)屏障。
超級高鐵面臨最大的技術(shù)難題,不是地面的摩擦系數(shù)問題,而是空氣阻力。按照設(shè)計方案,列車的速度必須達到每小時600英里以上的亞音速。目前與上述速度最接近的地面交通工具是日本的超導(dǎo)磁懸浮“子彈頭”火車,其時速據(jù)稱最高可達361英里,而“子彈頭”的發(fā)明者之一Jim Powell認為這一速度是開放式軌道火車的極限,因為“時速超過300英里之后,空氣阻力問題就會變得非常嚴重,而且會造成巨大的噪音。
而一方面,如果抽空管道中的所有空氣,空氣阻力問題就能得以解決。流體動力學(xué)專家George Maise指出:“真空管道內(nèi)空氣阻力為零,事實上也就沒有了速度限制?!钡珕栴}是,Elon Musk已經(jīng)公開表示超級高鐵并非真空,但在管道內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生接近超音速的高速氣流又要消耗巨大的能量——僅用太陽能電池板顯然不夠。因此,完全意義上的真空還難以實現(xiàn)。那么,在管道內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生接近超音速的高速氣流,就要消耗巨大的能量,僅用太陽能電池板顯然還不夠。如何有效解決能源供應(yīng)問題,還需科研探索。
同時,還有一個散熱的問題。能量分析專家指出,膠囊車廂壓縮空氣,向下或者逆向排出,都會產(chǎn)生巨大的熱量,這將導(dǎo)致乘客艙和相應(yīng)的儀器設(shè)備遭受損壞。Elon Musk的解決方案是在每一個車廂里添加一個水箱,用水箱來吸收熱量,并轉(zhuǎn)化為水蒸氣。但是,膠囊車廂僅有幾立方米的空間,具體運行時熱量轉(zhuǎn)換率不高,這意味著必須增大水箱容量。
另一方面,雖然“超級高鐵”不違背物理原理,但過快的速度將會令人頭暈?zāi)垦#挥谜f還可能要應(yīng)對的翻滾和急剎車等緊急事件。此外,“超級高鐵”的路線理論上越直越好。這是因為,高速下的轉(zhuǎn)彎不但非常困難,還會讓乘客體驗變得糟糕。
另外,中國同濟大學(xué)城市軌道與鐵道工程系主任周順華如認為:“這次是美國在測試自己的火箭推進器,而不是鐵路。每小時能達到400英里,并不是高鐵速度,只是人們將火箭推進器在軌道上開動而已。”同時,鐵路的運行目的是承載旅客,其最高運行加速度有一定科學(xué)限制,需要考慮到人體的一般承受能力。
對于技術(shù)的超前性和科學(xué)上的限制,相關(guān)專家還表示:一般高鐵的縱向加速度不能超過一個米秒平方,加速不能加到太快。他指出速度加到太快會出問題,這種速度根本不是軌道交通所能承受的。這只不過是很早以前就有的一個理論,但距離現(xiàn)實還非常遙遠,一切只停留在奇思妙想階段。
超級高鐵的速度太過驚人,甚至比飛機還快50%,這也是為什么自Elon Musk宣布之后,它吸引了太多關(guān)注。但是我們不能欺騙自己,我們必須面對躲在超級高鐵背后的問題。我們現(xiàn)在對于STEM技術(shù)的的關(guān)注就讓我們對科技先鋒未來的關(guān)注驚鴻一瞥,但是我們卻忽視了其背后更多的問題。
我們現(xiàn)在需要的,在我們對于超級高鐵敬畏般的瘋狂情感消退之后,我們需要的是理智。我們需要更精準(zhǔn)的評估體系,來準(zhǔn)確評估超級高鐵對于環(huán)境的影響;需要更優(yōu)質(zhì)的交流媒介,來連接鐵路部門和社區(qū);需要更完善的基礎(chǔ)設(shè)施,來讓超級高鐵計劃順利進行;需要更高端的技術(shù),讓超級高鐵的驚人速度并不是癡人說夢。如果這些做不到,那么美國將只會跟在其他高鐵大國的身后,對著他國的高鐵速度望而興嘆。
因此,鋼鐵俠Elon Musk的超級高鐵瘋狂無比,激動人心,但是它要真的跑進未來,還要突破以上藩籬。而作為觀眾,我們拭目以待。
Via:Medium
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