重燃美国“超级高铁梦”,马斯克的疯狂设想能否成现实?

文化教育     作者: 固始县民生网

 2020-03-21 22:20:48  109  来源:固始县民生网

重燃美国“超级高铁梦”,马斯克的疯狂设想能否成现实?


文|黎霖
编辑|陈邓新 陆屿
 (本文大约4360字,阅读全文需要7分钟)
【编者按】十年以来,美国推进了数次高铁项目却因为成本、政策等因素迟迟无法按计划建成。这不禁令人深思:美国这次打造超级高铁的决心到底有多大?而最新的170亿美元拟投资,又能否将马斯克、奥巴马的疯狂设想变为现实?
以下为文章正文内容:
“闪亮的子弹头列车载着乘客,以超过200英里的时速飞驰在美国各个相距遥远的城市之间。”——这是美国时任总统奥巴马在近十年前,对美国高铁的展望。
尽管这十年间美国的“高铁梦”屡屡破碎,但美国对新一代交通的雄心依旧——根据近日德州首都区城市规划组织(CAMPO)的一项研究,在连接35号州际公路走廊沿线德克萨斯州城市的高速交通选项中,比高铁更为先进的超级高铁目前排名最高。
据估计,这条价值约170亿美元的超级高铁将以约1000公里的时速,把近6小时的汽车出行时间减少至不到1小时,1个小时内可运送16000名乘客。
问题是,这一预想能否让美国的“超级高铁梦”梦想成真?
两秒首秀赢得5000万美元融资
目前,超级高铁系统尚不存在商用案例。但美国的拉斯维加斯,有着最早的一条超级高铁试验段。
这或许并不令人意外,毕竟在拉斯维加斯,所谓的“奇迹”会时常发生。这座位于美国内华达州沙漠边境的不夜赌城,本身就是浩渺沙漠中出现的一个传奇。在这里,舞榭歌台终日散发着华丽气息,一夜致富的美梦也时有所闻。
少有人知的是,在距离拉斯维加斯大道以北50公里的荒凉沙漠中,维珍超环一号公司(Virgin Hyperloop One,以下简称“维珍公司”)的工程师们也正期待一场奇迹的诞生——超级高铁推进系统的“首测”成功。
超级高铁并非传统意义上的火车,而是一种“真空钢管运输”交通工具,运行时将胶囊状客舱置于真空钢铁管道内,然后像发射炮弹一样将它发射至目的地。其工作原理是通过一个低压、接近真空管的磁浮力来推动运输舱前行。低压最大限度地减少了摩擦和空气阻力,大大降低了所需的动力。
 一个多世纪之前,通过真空管道进行高速旅行的想法仅存在于科幻小说。但如今,维珍公司正试图抢先将这一充满科幻色彩的想象,照进现实。
从飞机上俯瞰,工程师们所在的这片沙漠呈现出一种与拉斯维加斯完全隔离的场景。土黄色的荒漠一望无际,褐色的山峦之间,草木稀疏,几乎什么也没有。2016年5月,高山环绕间的这片荒漠里,已然有了几分夏意,温度动辄超过30摄氏度。
那一天,数百名观众顶着高温,兴奋地围聚于,目睹了一场极具科幻色彩的实验。距他们不远处,一辆尚未建好刹车装置的、长达3米的超级高铁模型“滑车”,蓄势待发。
然而,这场备受瞩目的实验仅仅持续了两秒——“滑车”在两秒内疯狂加速至时速180公里,掀起沙浪阵阵,最后却一头扎进沙堆,停了下来。徒留一条沾满沙尘的轨道,和一张印有“Virgin Hyperloop One”字样的白底标语。
尽管这场转瞬即逝的首秀略显尴尬,但维珍公司正是靠着这个模型,从迪拜世界集团那里拿到了一笔 5000 万美元的可交换融资(可以将债权转化为股票)。
之后维珍公司于2017年完成了首次真空环境下的超级高铁全系统测试,时速达到了70英里/小时(约合112千米/小时)——在再度进入公众视野之前,他们铺设的500米长、3.3米高的真空管道已被测验试用了数百次。
两个月后,这辆超级高铁在时速上再度获得了重大的突破,达到了200英里(320公里)每小时的速度,且留下了完整的管道内实测影像。
这无疑给超级高铁的开发人员注下了一剂强心剂。他们相信,通过超级高铁,通勤者不仅能够更快地从一个地方到另一个地方,还能够更舒适地生活在远离工作地点的地方,并获得通常无法获得的教育、文化和医疗服务。
此外,运输舱不仅能运载人,还能运载高价值、低重量的货物,为使用高成本航空运输的联邦快递、亚马逊等物流公司提供一种替代方案。
超级高铁的三大难点
不过,“超级高铁 Hyperloop”的概念并非诞生于维珍公司,而是由特斯拉和SpaceX公司的掌门人埃隆·马斯克于2012年提出。

重燃美国“超级高铁梦”,马斯克的疯狂设想能否成现实?


当时,美国加利福尼亚州高铁项目刚刚获得批准,有着“科技狂人”之称的马斯克却对此极为不满。在出席D11大会时,在媒体的追问之下,他对此大加吐槽,称加州的高铁项目为“世界上速度最慢但造价最高的高铁”,并构想了自己的高铁计划,“它的速度要比加州现行的高铁列车快上3到4倍,是飞机平均飞行速度的2倍。”
随后,马斯克亲自画了一张超级高铁的草图,还公开了一份《Hyperloop Alpha》的开源论文。这份长达 58 页的论文详细地披露了他的超级高铁计划,“我们已经有了飞机、火车、汽车和船艇。”马斯克语气不乏得意,“超级高铁将成为人们的第五种运输方式。”
自此,超级高铁引起了资本注意。2014年,致力于超级高铁开发的公司先后成立,其中就包括上述的维珍公司。伴随着这些公司的实验,马斯克的疯狂设想似乎离现实越来越近。
维珍公司高级土木工程师伊斯梅尔·巴布尔曾表示,超级高铁的旅行将会非常顺利,“即使时速达到1000公里,咖啡也不会溢出来。”
从技术角度来看,目前乐观方面是,超级高铁系统所需要的核心的真空管道技术和磁悬浮技术,已经有了一些比较成熟的研究。但不可忽视的是,要使“超级高铁梦”落地,仍待攻克的难点还有很多。
大多数专业学者和国外媒体对此持谨慎态度。比如,南加州大学交通运输工程专业教授穆尔表示,尽管这种构想的创新性值得肯定,但其安全性、融资等问题都困难重重。
而综合国内外专家学者意见,目前超级高铁的技术难点主要集中在三个方面。
首先是真空管道的低成本建设,即如何以低成本实现、维持一个大体积的低真空空间。未来的“超级高铁”要实现载人,怎么建造站台,能够既方便乘客上下车,又维持管道的真空状态,就是一个尚未破解的难题。
其次是动力系统——超级高铁需要采用直线牵引技术,但目前这一技术的功效尚不能满足其动力需要,有待改进。
再次,目前的磁悬浮技术对于超级高铁而言,也不够稳定。
退休物理学家、超导磁悬浮概念的联合提出者詹姆士·鲍威尔则曾警示,超级高铁的轨道误差必须非常小,如果轨道墙壁位置差之毫厘,都可能导致灾难。此外,长真空管道如何维持低压,甚至接近真空状态极为困难。
“整套系统非常脆弱,哪怕一个点失败,都可能引发灾难。”鲍威尔说。
超级高铁也遭到了微软创始人比尔·盖茨的公开反对,他在一场公开访谈栏目中就直接表示,很难理解马斯克倡导的Hyperloop超级高铁项目的现实意义,尤其觉得Hyperloop的超级高铁概念在实现运行安全性方面,存在难以逾越的门槛。
多个高铁项目流产
就算解决了技术和成本问题,超级高铁能否在美国落地生根,部分人依然持质疑态度,其理由是此前美国多个高铁项目的流产。
在美国,除了美国铁路公司在马萨诸塞州和罗德岛州有28英里(约合45公里)时速150英里(约合241公里)的轨道之外,美国铁路网的限速多数在110英里(约合177公里)以内。
众所周知,奥巴马担任总统后,一度对“高铁”情有独钟。在搬入白宫后不足百天之际,他便在时任副总统拜登和交通部长的陪同下宣布了名为“高速铁路战略计划”的宏伟蓝图。
2013年3月,迈阿密港天气甚好,海风阵阵,身着白色衬衣、黑色西裤的奥巴马穿过整齐排放的起重机,站上位于港口中央的棕黑色演讲台,大谈美国的基础设施建设问题,“我们有太多的铁路线又慢又堵,太多的道路年久失修,太多的桥梁存在安全隐患。”
在讲话过程中,奥巴马提到,联邦政府将推出一个“重建美国伙伴计划”,这个计划将通过政府投资、政策优惠、发放债券及吸引私人资金等多种方式来加大包括“高铁”建设在内的基本建设投入。
然而,就在距离奥巴马发表“重建美国伙伴计划”演讲不远处,一段不足2公里的高速辅路修建工程已拖延了两年之久。这仿佛成为了美国高铁梦的一个预兆。据外媒报道,美国政府自2009年起已花费了近110亿美元发展快速旅客列车,但这些项目大部分尚无进展。
其实,这正是身为“汽车王国”的美国,历史上多次梦碎高铁的一个缩影。
2008年,时任加州州长的共和党人阿诺·施瓦辛格向选民承诺,将对早在1996年就立项的加州高铁项目进行融资,规划修建1200公里的高铁路线。加州选民公投通过了这一计划,并同意将100亿债券收益用于高铁项目。2010年,奥巴马政府更是慷慨地向加州拨款35亿美元联邦资金。
这一价值近770亿美元的高铁项目最终尴尬收场——2019年2月12日,走马上任的美国加州州长纽森烧了新官上任“第一把火”:考虑到成本上涨、项目延期和管理失策等问题,加州将大幅缩减价值773亿美元的高铁计划,最后只会完成该线路的一小部分,仅191公里。
这并非个案。此前,私人公司“西部快线”主导的洛杉矶至拉斯维加斯的高铁项目于2016年宣告流产。曾被美国政府称为最有希望建成高铁的加利福尼亚,同样进退维谷——一项在洛杉矶和旧金山之间修建一条长达520英里(约837公里)的铁路的计划因争议陷入泥淖。
美国小说家约翰·契弗就曾在《弹园之地》中袒露美国的铁路情结,“我们出行多半是坐飞机,可是我国在精神上,似乎仍属铁路之国。凌晨三点,你在某个卧铺车厢醒来,抵达某个城市。”
然而,高铁迟迟无法在美国开花结果,这又是为何?

重燃美国“超级高铁梦”,马斯克的疯狂设想能否成现实?

 
成本问题难解,超级高铁能否突破重围?
首先,由于美国土地、房屋大部分是私有化的,私有化土地会导致征地困难,这样美国修建高铁的“初始难度”更高。
另外,建设成本是最大的拦路虎。据世界银行测算,中国建设高铁的成本为每公里1亿至1.25亿元人民币,而美国加利福尼亚高铁的建设成本(不包括土地、机车车辆和建设期利息)高达每公里5200万美元。这意味着美国高铁的成本是中国的三倍多,而超级高铁的建设势必需要更多的资金支持。
然而,令人失望的是,就连马斯克本人提出的超级高铁项目也难破成本之痛。该项目此前获得重新评估,预计连接旧金山和洛杉矶的高铁项目总投资将超过160亿美元,相比预算增加了60%。马斯克只能无奈表示:“加州政府预估这项高铁项目耗资大约700亿美元,但实际可能超过1000亿美元,而且建成后不会比飞机更受欢迎。”
为德克萨斯州高速交通研究提供咨询的维珍超级高铁一号公司的业务开发经理克里斯汀·哈默则在接受媒体采访时表示,密苏里州超级高铁的可行性研究估计建设成本约为每英里4000万美元。按照这个成本,德克萨斯州430英里的系统将耗资约170亿美元。
抛开成本不谈,必要性是另外一个争论焦点。
公开资料显示,美国通用机场总量约2万个、汽车保有量超2.5亿辆,能满足各种出行需求,可以说高铁并非刚需。
高成本建好的高铁,票价有无吸引力、能不能与飞机、汽车竞争,得打一个大大的问号。
此外,到目前为止,针对超级高铁的监管框架还不存在。2019年3月,美国交通部长赵小兰(Elaine Chao)在奥斯汀宣布成立一个新的非传统紧急技术委员会来解决这个问题,为超级高铁、无人驾驶飞机和无人驾驶汽车等新技术提供监督框架。
只有监管到位了,安全才有保障。
在这样的情况下,加上建设超级高铁所需的时间,在接下来的十年里,我们能否看见美国的超级高铁梦成真,或许仍需画一个问号。
正如维珍公司的业务开发经理克里斯汀·哈默所说,“当我们谈论建造几百英里长的铁轨时,这不是一个快速能完成的过程”。
如此看来,超级高铁想要在信息经济时代,发挥类似铁路在工业革命时的作用,从构想到现实之间,还有巨大的鸿沟需要跨越。
【本文由腾讯科技与锌刻度联合打造。】

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