中國會(huì)擁有自己的“管道高鐵”嗎

 

　　“高速快捷”一直是人類在發(fā)展軌道交通時(shí)的不懈追求。美國“超回路1號(hào)”公司的測(cè)試原型車在內(nèi)華達(dá)州的荒漠如離弦之箭般沿軌道駛出,一秒內(nèi)從靜止加速至每小時(shí)96公里。未來,從紐約到北京,乘坐這樣的超高速“管道高鐵”或許只需半天時(shí)間。

 

　　2004年,西南交通大學(xué)教授、中國兩院院士(中國科學(xué)院和中國工程院院士)沈志云舉辦了一場(chǎng)“真空管道高速交通”院士研討會(huì)。沈志云在會(huì)上提出超高速是21世紀(jì)地面高速交通的需求,真空(或低壓)管道式地面交通是達(dá)到超高速的唯一途徑,認(rèn)為我國應(yīng)將目標(biāo)定位在發(fā)展每小時(shí)600至1000公里的超高速地面交通上。

 

　　在研究人員的不斷積累與探索下,2014年,西南交通大學(xué)搭建了全球首個(gè)真空管道超高速磁懸浮列車原型試驗(yàn)平臺(tái)。列車運(yùn)行時(shí),管道內(nèi)的大氣壓相當(dāng)于外界的十分之一。研究人員希望通過建造低壓環(huán)境,減少空氣對(duì)磁懸浮列車的阻力。在理想狀態(tài)下,列車在低壓管道中最終能實(shí)現(xiàn)時(shí)速大于1000公里的行駛,并且能耗低,無噪聲污染。這與“超回路1號(hào)”公司所采用的運(yùn)輸系統(tǒng)核心技術(shù)原理是一致的。

 

　　當(dāng)列車時(shí)速達(dá)到400公里以上時(shí),超過83%的牽引力會(huì)被浪費(fèi)在抵消空氣阻力上。中國科學(xué)院院士、西南交通大學(xué)教授翟婉明在接受新華社記者專訪時(shí)表示,這種情況下氣動(dòng)噪聲、阻力、能耗都會(huì)隨著列車速度的增加而顯著增長(zhǎng),這時(shí)就要采用鋪設(shè)真空管道的辦法,解決一系列空氣動(dòng)力問題,在維持高速的同時(shí)保證舒適性和能耗經(jīng)濟(jì)性。

 

　　“我們一直很熱心也很激動(dòng)地投入做真空管道超高速磁懸浮列車方面的探索工作,但目前尚處于實(shí)驗(yàn)室模型試驗(yàn)階段,距離工程化和投入實(shí)際應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走,”翟婉明說。

 

　　西南交通大學(xué)超導(dǎo)與新能源研究開發(fā)中心的趙勇教授團(tuán)隊(duì)目前研制出了第二代高速真空管道高溫超導(dǎo)側(cè)浮系統(tǒng),這種將軌道鋪在管壁上的“壁掛”磁懸浮列車,突破了環(huán)形軌道離心力的限制,大幅度提高了高溫超導(dǎo)自由懸浮系統(tǒng)的運(yùn)行速度。

 

　　中國研究人員介紹,他們已實(shí)現(xiàn)測(cè)試模型車在未對(duì)管道抽真空的狀態(tài)下行駛時(shí)速達(dá)到80多公里,且運(yùn)行平穩(wěn)。未來還有望實(shí)現(xiàn)地面軌道和管壁軌道相結(jié)合的“三維軌道”。

 

　　不過,在翟婉明看來,“管道高鐵”要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化面臨著不少實(shí)際問題,比如磁懸浮本身的高技術(shù)成本、遠(yuǎn)距離真空管道建設(shè)和維護(hù)的高昂投入,以及在超高速情況下保障乘客安全性的要求等,“在工程上還要靠一項(xiàng)項(xiàng)安全技術(shù)來保障”。

 

　　中國很早就開始了磁懸浮技術(shù)在軌道交通方面的商用試點(diǎn)。但建設(shè)和運(yùn)營磁懸浮鐵路的投入產(chǎn)出比一直是懸而未決的問題。以上海磁懸浮線路為例,這條總長(zhǎng)約30公里的線路,每公里造價(jià)超過3億元人民幣,何時(shí)能收回運(yùn)營成本和建設(shè)成本目前仍是未知數(shù)。

 

　　翟婉明認(rèn)為,基于目前中國的基本國情,能讓老百姓感受到切身好處的還是近十年來輪軌高鐵的飛速發(fā)展。目前,中國高速鐵路運(yùn)營里程已超過兩萬公里,平均運(yùn)營時(shí)速達(dá)300公里,未來還有一定的提速空間和規(guī)劃需求,需要在這方面深入研究。以京滬高鐵為例,若能將運(yùn)營時(shí)速提升至350公里的設(shè)計(jì)時(shí)速,將會(huì)進(jìn)一步方便出行。

 

　　翟婉明認(rèn)為,中國軌道交通的發(fā)展應(yīng)根據(jù)不同的遠(yuǎn)景、短期和近期目標(biāo)來開展研究和實(shí)踐。在探索未來前沿技術(shù)的同時(shí),也應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)給人民日常生活帶來直接便利的應(yīng)用技術(shù)研發(fā),“仰望星空”和“腳踏實(shí)地”不可偏廢。