30分鐘北京到上海？中國“超級高鐵”何時夢想成真

    來源：科技日報

    中國航天科工集團日前宣布已對“高速飛行列車”進行了研究論證，希望嘗試研發1000千米/小時以上的“超級高鐵”。然而，真正實現超音速“近地飛行”還有很多關鍵技術尚未攻克——

　　中國“超級高鐵”何時夢想成真

中國首條自主研發的磁懸浮線——湖南長沙中低速磁懸浮快線。 新華社發

　　乘坐磁懸浮列車的乘客，在幾乎真空的管道里，以超過1000千米/小時的速度前進，原來以小時計算的行程全部變成以分鐘衡量——乘坐“超級高鐵”從北京到武漢將由5個多小時縮短至大約30分鐘，北京到上海、西安也是如此。

　　這看起來像是科幻小說里的情節，但人類對速度的追求從未停止。

　　近日，中國航天科工集團在第三屆中國(國際)商業航天高峰論壇上宣布已對“高速飛行列車”進行了研究論證，希望嘗試研發1000千米/小時以上的“超級高鐵”。然而，真正實現超音速“近地飛行”還有很多關鍵技術尚未攻克。人們究竟何時能搭乘“超級高鐵”呢？

　　技術理念趨同

　　“超級高鐵”這個概念由美國太空探索技術公司(SpaceX)首席執行官埃隆·馬斯克在2013年提出，從理論上說，它能以高達1207千米/小時的速度運送乘客或貨物。這個概念自提出至今僅有4年，美國的超級高鐵1號公司(Hyperloop One)就宣稱已在2017年5月首次在真空環境中對其“超級高鐵”技術進行了全面測試，“超級高鐵”車輛實現了111千米/小時的速度。7月，這家公司又宣稱在最新一次測試中，達到了310千米/小時的速度。

　　盡管這個公司的聯合創始人施歐文·彼西弗認為這次測試的重要性堪與萊特兄弟的第一次飛行媲美。但這個速度與設想之間的差距顯然還是有些大，并不比現有的交通工具更快——目前我國的“復興號”高鐵標準速度為350千米/小時，上海磁懸浮列車的運營速度可達430千米/小時。

　　“超級高鐵”該如何在速度上取得突破呢？中國航天科工集團三院三部“高速飛行列車”項目技術負責人毛凱表示，核心是要減少空氣阻力和軌道的摩擦力。“它的基本理念是建造一個真空管道從而降低列車所受到的空氣阻力，同時利用磁懸浮技術減少軌道的摩擦力，實現速度的突破。”毛凱說，這也是目前“超級高鐵”在全球范圍內得到較多認同的技術理念。

　　毛凱介紹，此前世界上宣稱開展大于1000千米/小時運輸系統研究的兩家美國企業——超級高鐵交通技術公司(HTT)和超級高鐵1號公司，都設想利用低真空環境和超聲速外形減少空氣阻力，通過磁懸浮減少摩擦阻力，從而實現超聲速運行的運輸系統。

　　資料圖：“高速飛行列車”模擬圖。

技術難題待破解

　　此次中國航天科工集團研究論證的“高速飛行列車”并非中國唯一的“超級高鐵”計劃。2016年，我國最大的軌道列車生產商中國中車股份有限公司也啟動了一項速度600千米/小時的磁懸浮列車的研制，而西南交通大學超導與新能源研究開發中心在2011年以前就開始涉及真空管道磁懸浮列車的研發。在該開發中心教授趙勇看來，“超級高鐵”系統所需要的真空管道技術和磁懸浮技術，目前已經有了一些比較成熟的研究，但要攻克的難點還有很多。其中的技術難點主要集中在3個方面。首先是真空管道的低成本建設，即如何以低成本實現、維持一個大體積的低真空空間。未來的“超級高鐵”要實現載人，怎么建造站臺，能夠既方便乘客上下車，又維持管道的真空狀態，就是一個尚未破解的難題。另外兩個難點則來自動力系統和磁懸浮技術。“‘超級高鐵’需要采用直線牽引技術，但目前這一技術的功效尚不能滿足其動力需要，有待改進。其次，目前的磁懸浮技術對于‘超級高鐵’而言，也不夠穩定。”趙勇說。

　　毛凱則認為，按照基本原理，只需要推、阻之間形成正向的力，就能讓列車持續加速，因此并不需要絕對真空，否則會使工程難度、成本大大增加。他介紹，中國航天科工集團已經成立了專門的團隊來進行“高速飛行列車”的研制，目前團隊正在開展超導磁懸浮技術等多項關鍵技術攻關，但還不能完全滿足項目需求，需要進一步提升其能力。

　　“在真空技術上，中國通過載人航天工程等已有一定的積累，但這么長的真空管道還沒有人做過，在制造工藝、技術上存在挑戰。”他說，由于技術難度高，高速飛行列車項目研發將會是開放式的，此次中國航天科工集團已聯合國內外20多家科研機構，成立了國內首個國際性高速飛行列車產業聯盟。

　　何時成真仍未可知

　　目前還處于研究論證階段的中國“高速飛行列車”項目將按照三步走戰略逐步實現。“第一步通過1000公里/小時運輸能力建設區域性城際飛行列車交通網，第二步通過2000公里/小時運輸能力建設國家超級城市群飛行列車交通網，第三步建設‘一帶一路’飛行列車交通網。”毛凱說。

　　但究竟何時中國的“超級高鐵”能夠落地，目前并無準確答案。毛凱表示：“‘高速飛行列車’是一個龐大、復雜的系統，出于科學謹慎的態度，在目前的階段，很難提供一個準確的時間表。”

　　趙勇則更為樂觀一些。他認為，現有的一些底層技術已經比較成熟了，如果不計成本，政府、企業、科研機構能夠緊密合作，1000公里/小時的列車，其落地能夠以年為周期來期待。在他看來，“超級高鐵”何時能夠落地并不僅僅取決于技術層面，還要看是否有市場需求。

　　美國的超級高鐵交通技術公司則對在中國建設“超級高鐵”興趣十足，其聯合創始人彼鮑伯·格瑞斯塔希望能在中國建立一個研究和設計中心：“北京、上海、成都都是可能的候選城市。”

　　盡管“超級高鐵”何時能成現實仍未可知，但人們還是很關心到時它的票價會不會很貴。對此，毛凱表示，這要看每個人的需求，“從北京到武漢用10個小時和用1個小時的票價肯定會有差異”。他說：“如果是1個小時能到，即便票價貴500元、1000元，需要的人也會覺得合算。”

　　彼鮑伯·格瑞斯塔對這個問題的回答則更加有趣：“它可能會有時免費，有時很貴。”據他介紹，未來從洛杉磯到舊金山的票價大約在20美元至30美元，而如果建立了新的商業模式，例如，在行程中建立某種基于大數據分析的廣告模式，就可以幫助“超級高鐵”公司賺錢，從而取代向乘客收費。