洛杉矶旧金山仅30分钟 Hyperloop七难题待克服

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【大澳门威尼斯人赌场官网2013年08月25日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者李小奕编译报导)网路付费机制Paypal创始人伊隆‧马斯克(Elon Musk)于本月12日发表一份极具革命性的新型运输形式计划书:“超回路列车”(Hyperloop),声称其运行速度接近音速,比飞机快一倍以上,且造价只需高速铁路成本的10%,可做为加州680亿美元高铁计划的替代方案。这个梦幻般的超级构想立即引发广泛的探讨,有专家认为难以落实。

英国《每日电讯报》报导,马斯克本人也是特斯拉电动车厂(Tesla Motors)与太空探索科技SpaceX的执行长,他召集旗下这两家公司的人才共同研拟这项计划。在马斯克提出超回路列车的愿景之初,就有工程爱好者开始推敲他的计划,如今,令人振奋的答案终于揭晓,马斯克在网路上公布了57页的设计蓝本。

马斯克设计的超回路列车是一种采用太阳能的高架管状轨道运输系统,输送管本体架于街道上空,于输送管沿线设置许多磁性直线加速器,用来加速乘客座舱,每个座舱可容纳28人。舱底能喷出压缩空气,形成气垫使座舱悬浮于输送管中,以降低磨擦力,有点类似“空气曲棍球”(air hockey,或译气垫球)。

他估计,若将超回路列车搭建在洛杉矶和旧金山之间,以时速760英里(1,220公里)行驶,一趟行程只要半小时,票价约20美元,每年可载送740万人,并保证所有打造成本只需60亿美元。

尽管马斯克的巧思非常伟大,但《每日电讯报》报导称其中有七项窒碍难行的隐患如下:

一、散热问题

“这项计划最难解决的是温度问题。”美国研究机构Navigant Research的高级研究分析师山姆.杰夫(Sam Jaffe)表示,座舱要持续压缩空气,并喷出空气,此过程产生的巨大热量会损坏座舱与周围的输送管。

马斯克提出以水箱冷却空气的办法虽然合理,但杰夫认为,要消除这种高热的话,座舱必须搭载超大型冷却系统。如此便会增加列车重量,使运行效能变差。而且座舱空间很有限,要配置高效能的热交换器相当难。

二、风应力(Wind stress)

马斯克打算把超回路列车的输送管及太阳能板架设在20至100英尺高的支柱上,这必须考虑高空结构(如摩天大楼)的风切(wind shear)现象,亦即,建筑物顶部与底部会遭受不同强度的风,若设计不当,这种强度差产生的强力会使建筑物摇晃。

杰夫分析道:“风应力是另一个难题。所有100英尺高空的建筑物都会遭受风向怪异又多重的强大的风压。这条厚重的输送管若绵延数百英里远,那真像一块巨型船帆,水泥桥塔的强度能否抗得住那种风压?”

三、土地问题

高架桥本体虽占地不多,但执行计划时需先征求沿途住户的同意,想通过这项建案的许可已是一大难关。而且,马斯克宣称超回路列车的造价60亿美元,但不包括购买土地的成本,若算进去的话不输建造火箭的成本。还有一个困难是,利用现行的公路沿线去建造,施工过程会阻碍交通,这也很难让通勤族与政治人物买账。

四、电能问题

马斯克计划在超回路列车输送管顶部安装太阳能板,用来提供列车电能。对此,美国麻省理工学院太空系教授约翰‧汉斯曼(John Hansman)认为太阳能太昂贵,应该要用最经济有效的方式来创造能源。

汉斯曼另外提到,列车透过座舱前端吸入空气、压缩空气,并从舱底滑板喷出空气,这些动作会消耗很多能源。而列车使用特斯拉电动车电池来供电,那些电池的电能是否足以供应列车的整趟行程,没有交代清楚。

五、实用性

马斯克预计,每年载客量要达740万人次的话,超回路列车必须每分钟开一班,每天都要运作12小时。不过他也承认,若考虑一些实务因素,这个最大承载量目标将大打折扣。

例如:届时会有类似机场的安全性措施,以及技术故障造成的误点,如果再考虑通勤族上下班的尖峰时段,以致有的时段人多,有的时段人少。种种因素都会减少班次数量。

目前规划中的旧金山至洛杉矶的高速铁路计划案预计承载至少1,650万人,而超回路列车则无法满足该地区这种交通需求。但比起造价680亿美元的高速铁路计划,若马斯克估算的60亿美元成本正确的话,那么,只要多建设几个超回路列车就能符合同样的需求。

六、G力(G-forces)

马斯克认为,若座舱缓慢加速,实际上乘客承受的加速力道应该很小,不会比坐跑车的力道大。但要将力道控制得这么小,前提是输送管必须尽量铺设平坦,也不能有陡峭转角。如果必须行经转角,座舱就有必要另外加装抗G力(重力加速度单位,物体在加速、减速或非直线运动时会产生正或负的G力)的设计,以保持乘坐舒适度。

七、马斯克分身乏术

马斯克坦承,他目前经营SpaceX和特斯拉两家公司,并兼任太阳能设备安装公司SolarCity的董事,家里还有五个小孩,他没办法再投入精力去实现超回路列车。他说他可以试着打造一组小型样机,但后续还有赖别人来贯彻这个理想。他将设计细节公开在网路上也是起个头,欢迎有志人士参照与改良。

另据报导,伊隆‧马斯克的特斯拉TESLA电动车厂首次公开募股(IPO)至今仅3年,股价只在今年已飞涨5倍左右。TESLA电动车市值已经超越200亿美元。TESLA第二季跑车卖出5,150辆,预计全年有2.1万辆。

依据美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)日前对特斯拉车厂(Tesla)的电动车Model S所作的碰撞测试结果,总体而言,该电动车各项外力测试均达到美国联邦评级的5颗星顶级标准。

(责任编辑:张东光)

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