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时速超960公里!马斯克测试超级高铁中科院院士:只是概念

作者:ayx爱游戏官网  时间:2023-12-17 19:27:10


  目前我国正在运行的最快高铁复兴号,时速能够达到400公里,标准时速350公里。

  这个速度已经相当惊人了,大大地便利了我们的生活。而且我们大家都知道,中国的铁路运输在全世界内都是领先的。在2014年的测试中,我国的CIT500型高速列车甚至突破了600公里的时速!

  然而,科技狂人埃隆·马斯克最近发出豪言,其旗下的隧道挖掘公司The Boring Company宣布,他们即将启动“超级高铁”项目的全面测试。

  根据他们发布在网络上的图片,能够正常的看到这是一条隧道,隧道内有一辆特斯拉。根据该公司的预计,其时速能够达到惊人的600英里(约965公里)!要知道,目前民航客机的时速通常也只有900公里左右。也就是说,超级高铁比飞机还快!

  实际上,马斯克早就开始研发超级高铁了。早在2013年,马斯克就提出了Hyperloop计划。不过,和特斯拉、Space X等公司不同,马斯克当时并没有成立公司专门进行这方面的研发,而是通过提出创意,号召社会上的科学技术人才自主研究。

  2016年,Hyperloop One在美国拉斯维加斯的沙漠中进行了一次测试,在他们建造的轨道上,一辆测试用的小车仅仅用了2秒的时间就加速到了643公里的时速。由于速度惊人,即便在摩擦力极大的沙滩上,小车也用了91米才成功减速。

  根据他当时的设想,超级高铁的能源来自太阳能,不仅速度惊人,还非常环保。当时他预期的速度也比现在更高,时速高达800英里(约1287公里)。

  为什么超级高铁的速度如此之快呢?答案很简单,因为它能解决一个重要的问题:空气阻力。空气阻力的计算公式如下:

  其中,C为空气阻力系数,ρ为空气密度,S为物体迎风面积,V是物体与空气的相对运动速度。对于一种特定的交通工具来说,前三项基本固定,所以空气阻力的大小基本上完全取决于其运行速度。

  如果没有空气阻力,那么交通工具只需要克服地面的摩擦力就行了,这在某种程度上预示着其工作速度可以大幅度提高。如果再考虑到磁悬浮技术,那么连地面摩擦力都能解决……

  别说1287公里的时速,就连2000公里、4000公里也是有可能的。西南交通大学张耀平教授甚至指出,超级高铁甚至有可能达到28440公里的时速。为什么是这一个数字?因为这就是第一宇宙速度呀,再快可就飞出地球了……

  而且,交通工具的功率等于速度乘以牵引力,也就是P=F*V。牵引力与空气阻力正相关,换算下来,功率和速度的3次方成正比。也就是说,当一辆车的速度增加到原来的2倍,功率就要增加到原来的8倍!

  对于一辆时速达到400公里的高铁来说,其消耗的能源中有80%都是用来克服空气阻力的。

  如果我们也可以建立一条管道或者隧道,将其内部的空气完全抽离,形成真空,那么就能解决空气阻力和气动噪音的问题,让列车在安静的环境下超高速运行,而且还能够大幅节约能源。甚至有专家预测,这种真空管道可以让交通的能耗降低98%!

  因此,虽然理论上速度极快的高铁都可以称为超级高铁,但目前通常所指的就是这种真空的隧道,其正式名称叫做“真空管道运输”。大家刚才或许还有疑问:为啥超级高铁里放的是普通的汽车,其实原因就在于大家通常使用的是错误的称呼。

  以复兴号列车为例,高度为4.05米,宽度为3.36米。算上轨道和周围的空间,截面积至少有15平方米。如果建造一条长度达到1000公里的管道,总体积就是1500万立方米,想要抽出这么大空间的空气,本身就很难。我们还需要考虑到未来的维护费用,可以说成本极高,而且目前的技术基本无法实现。

  实际上,目前The Boring Company建造的隧道还达不到理想中的真空管道运输的标准,只能在某一些程度上接近理想状态,也就是尽可能地抽走空气,而不能够达到完全的真空。

  而且,这条管道并不是给列车使用的,而是普通的汽车使用的隧道。我们大家都知道,马斯克一直对隧道交通情有独钟,他的此公司也是专门挖掘隧道的。

  你可能想问:如果速度这么快,司机该如何操作?反应够快吗?根据马斯克的设想,当汽车进入这种隧道内后,就需要无人驾驶技术发挥作用了。虽然大家对于无人驾驶技术还心存疑虑,但马斯克对这项技术仍然充满信心。

  当车辆行驶到隧道的车站时,就会被固定在隧道专用的吊舱内,接下来的驾驶就靠这个吊舱了。按照马斯克的说法,这个吊舱会漂浮在一层很薄的空气上,有点类似于空气曲棍球的形式,从而获得极高的速度。

  另外,为对抗大气压,进入管道的汽车还需要经过特殊设计,具备一定的抗压能力。有了这两条要求,大概目前只有他的特斯拉车能进入这种轨道,其他的车还无法使用。

  目前该公司已在美国拉斯维加斯会议展览中心(Las Vegas Convention Center,简称 LVCC)地下建造了双隧道系统,该隧道位于地下9米,全长仅1.29公里。根据预测,车辆在这里的最高时速可达240公里,但在前期测试中仅仅达到了64公里。

  从这一点也可以看出来,超级高铁仍然只停留在概念上,目前人类的科技只能尽量模拟类似的情境,建造出“伪超级高铁”。正如中国科学院、工程院两院院士沈志云说的:虽然有研究价值,但真空管道交通技术仍然很难实现。

  不过,未来总会来的,我们也要一点点接近未来。或许马斯克的尝试就是一个开始,在逐渐接近的过程中,相应的技术持续不断的发展,或许在不远的将来,我们就能实现超级高铁的技术了。返回搜狐,查看更加多