硅谷“钢铁侠”马斯克详解超级高铁项目

2013年08月13日 09:18   新浪科技 微博   
马斯克设计的Hyperloop运输系统马斯克设计的Hyperloop运输系统

  新浪科技讯 北京时间8月13日早间消息,美国电动车公司特斯拉(Tesla Motors)创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)公布了一份57页的PDF文档,介绍了一种比高铁速度更快、成本更低Hyperloop运输系统。

  以下是该系统的要点:

  ——马斯克认为高铁成本太高,速度太慢。他希望这套新系统速度更快,成本更低。

  ——马斯克表示,Hyperloop最适合900英里(约合1500公里)以内的运输。超过900英里后,最好还是使用超音速喷气式飞机。

  ——马斯克否定了之前与Hyperloop类似的创意。他表示,在真空密封管中的磁悬浮系统无法成功,因为很难在700英里长的管道中实现真空密封。一旦有一处泄露,整个系统都会出现崩溃。气动管也不行,因为在350英里长的气动管中以接近音速前进时,与内壁产生的摩擦极大,根本不可能应用于实践。

  ——他提出,将一种低压(几乎无压)系统设置到只需要标准的商用泵即可轻易克服空气泄露的水平,同时配备十分坚固的密封舱,以应对各种空气密度。

  ——他希望人们坐在密封仓内,然后通过巨大的金属管道前进。每个密封舱每次可以搭乘28位旅客,从旧金山或洛杉矶出发的平均间隔为2分钟,高峰时段可以缩短为30秒。

  ——通过沿着管道内壁设计的28个空气轴承滑板,Hyperloop的密封舱可以悬浮在运输管道内壁之上。每个滑板长4.9英尺(约会1.5米),宽3.0英尺(约合0.9米),可以通过0.020至0.050英寸(约合0.5至1.3毫米)的增压气垫悬浮起来,从而支撑密封舱的重量。滑板底部的最大压力只需达到9.4千帕(相当于海平面大气压力的9%)即可支撑旅客仓。滑板需要依靠两套机制来给空气薄膜加压:外部增压和空气动力学。

  ——他的方法存在危险,因为只要让密封舱在包含空气的管道中高速运行,就存在一个管道与密封舱空间的最小比率,一旦低于这一比率,乘客就会窒息。换句话说,如果管道与密封舱的内壁过于接近,密封舱就会变得像注射器一样,推动整个系统内的所有空气。

  ——为了解决这个问题,他在密封舱上安装一个电动压缩机,主动将前方的高压空气输送到后方。这就像是在注射器前面安装一个气泵,主动释放压力。

  ——他认为,Hyperloop的花费最多为75亿美元。75亿美元的预算是客运和货运两用版本。如果只是客运,他认为只需60亿美元即可。密封舱和线性马达成本为数亿美元,管道则会达到数十亿美元。作为对比,加州高铁项目预算为700亿至1000亿美元。

  ——这套系统的管道将以高架桥的方式修建,预先建造的专用部分可以建在地上。通过高架桥的方式,这套系统几乎可以与I-5州际公路保持同一线路,不会占用太多土地,他甚至建议直接将这套系统建在I-5的中央位置。

  ——这套系统将采用自供电设计。它可以使用管道顶端的太阳能面板发电。马斯克还说:“能量还能以压缩空气的形式存储起来,然后反过来通过驱动电扇来发电,LightSail已经证实了这一设想。”

  ——该系统每小时可以运送840名旅客,在洛杉矶和旧金山之间往返。马斯克认为,从目前的情况来看,高峰时段最多需要40个密封舱,其中有6个位于终点,在大约5分钟内完成上下客。

  ——他还有一套旅客+汽车版本的Hyperloop密封舱设计,可以在常规的旅客之外,再装上3辆汽车。

  ——在密封舱内部,座椅将十分舒适,可以看到外面的美妙景色,每位旅客都将拥有自己的个人娱乐系统。

  ——每位旅客每次只能携带两个包,总重量不能超过110磅(约合50千克)。

  ——他计划采用美国运输管理局的安检模式,但希望能够加快速度,并降低侵扰性。

  ——如果你在乘坐Hyperloop时,突发心脏病或其他没有那么严重的疾病怎么办?列车乘务员会呼叫前方,并通知车站。你会在30分钟内到达车站,所以一定要挺住。

  马斯克最后表示,现在还有一些工作要做,具体包括以下四个方面:

  ——Hyperloop的密封舱需要增加控制机制,包括姿态控制推进器或控制力矩陀螺仪。

  ——需要对车站进行详细设计,以便完成纯旅客版和旅客+汽车版的上下客。

  ——对比Hyperloop与传统磁悬浮系统的成本与收益。

  ——通过小规模的测试来进一步优化设计。(思远)

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