5月11日，美國內華達州干燥的沙漠中，一項時長僅1.9秒的測試引起世人矚目。

    在這里，美國創業公司Hyperloop One（超回路1號）對超級高鐵技術進行了首次公開測試。取得成功后，該公司CEO自信地宣稱，可能在2019年推出貨運超級高鐵，并在2021年實現客運。

    于是，超級高鐵迅速填充人們的想象空間，也很快招來不少質疑之聲。

2016年04月08日，MIT磁浮專家等人員參觀西南交大第二代真空管道高溫超導側浮系統

    超音速：簡單測試，遠大夢想

    實際上，這項測試相當簡單，甚至有些簡陋。

    當日，測試原型車以2.4Gs的加速度啟動，在預先鋪設的軌道上疾駛1.9秒后，沖進軌道盡頭的沙子并停下來，其時速大約為115英里，僅相當于一輛快速行駛的汽車而已，無怪乎有媒體稱這項測試有點“平淡無奇”。

    不過，這項不足2秒鐘的測試卻包含Hyperloop One的夢想，它的愿望是讓高鐵實現超音速行進，時速達到1125千米以上。也就是說，一個小時就能把北京的乘客送到上海。

    這個遠大目標最初由SpaceX（美國太空探索技術公司）和特斯拉創始人埃隆·馬斯克提出，它與磁懸浮列車類似，只不過列車除了懸浮，還要在真空管道中運行，這樣不但沒有地面摩擦力，而且幾乎沒有空氣阻力，因此只需要非常小的動力就可以極快的速度行進。由于馬斯克忙于自己旗下的幾家科技公司無暇顧及此事，便將這一設想公開讓有興趣的人去開發。

    馬斯克的想法不但得到了響應，而且引起了競爭。目前，除了Hyperloop One，還有一家美國創業公司為實現超級高鐵的設想不遺余力。

    準真空：成也蕭何，敗也蕭何

    回過頭來看這場測試，似乎與超級高鐵相差甚遠，但媒體所言的“Hyperloop的一小步，未來交通的一大步”，也許并不夸張。

    “技術層面是可行的。”中國中車（9.110, 0.00, 0.00%）唐山公司總工程師孫幫成毫不猶豫地說：“超級高鐵是符合物理原理的。”他告訴科技日報記者，列車高速行駛過程中70%以上的阻力來自空氣摩擦，而超級高鐵就是要模擬出一種高空環境，就像飛機在天上飛一樣，阻力小很多。

    孫幫成強調說，超級高鐵的真空管道并非完全真空，而是準真空。也就是說，還存在一定的空氣阻力，只是非常小，所以只需要很小的推動力就可以實現長時間高速疾駛。在馬斯克的設想里，這種推動力來自列車車廂尾部的渦輪機。

    成也蕭何，敗也蕭何。真空管道也是超級高鐵最大的技術難點之一。孫幫成認為，真空管道之難，并不在于抽取真空，而在于保持真空。畢竟真空管道很長，高鐵運營環境復雜，材料又有一定壽命，如何避免“漏氣”是很大的難題。

    高成本：致命弱點，推廣難點

    Hyperloop One確實惹來不少質疑之聲，但矛頭并非指向超級高鐵的技術原理，而是其推廣成本。

    美國南加州大學交通運輸工程項目負責人詹姆斯·穆爾二世指出，這一概念在成為現實并大規模應用之前，會遭遇安全性、融資和土地所有權等諸多問題。

    “沒錯。”提到推廣成本，孫幫成表示贊同。他認為，鋪設磁懸浮軌道和真空管道成本很高，對真空管道進行維護的成本也很高，而且由于現在超級高鐵還處于概念驗證和技術測試階段，其真正實現后所面臨的成本現在還難以估計。

    “但是路面交通需要提速，而高鐵通過磁懸浮克服地面摩擦后，繼續提速的唯一方法就是克服空氣阻力，這也是可以實現的方法。”孫幫成說，“超級高鐵不但可以讓人們真正實現貼地飛行，而且還可以解決高耗能和噪音問題。”

    孫幫成告訴科技日報記者，據他了解，目前國內已有高校在研究超級高鐵技術，只不過是通過小比例的實驗設備研究如何實現真空管道和列車驅動控制。

    對美國這個超級高鐵，中國專家是怎么看的呢？

    中國版“超級高鐵”已測試3年

    西南交通大學首席教授、超導與新能源研發中心主任趙勇表示，“這個實驗是關于驅動系統的實驗，就是推進系統。”這只是關于驅動系統的一個選項，且其實驗速度并不算創紀錄的高速度。

    他指出，即使以640公里/小時來計算，Hyperloop one并不是特別高的速度，并未明顯超出目前國際先進水平。“目前，我國的上海磁懸浮的速度已達400公里/小時，而日本東海鐵道公司的超導磁懸浮列車載人實驗最高速度已超過600公里/小時。”趙勇說。

    早于2014年，英國《每日郵報》等國外媒體就曾報道，全球首個真空管超高速磁懸浮列車原型測試平臺在西南交通大學超導實驗室建成。

    “目前，我們看到和根據公開報道，全球范圍內的高溫超導真空管道實驗系統也只有兩條，就是西南交通大學的兩條。”12日下午，趙勇在電話中自豪地向每日經濟新聞（微信號：nbdnews）記者介紹到。

    上世紀80年代末，趙勇成為我國高溫超導領域第一個博士。輾轉意大利、澳大利亞和日本13年后，2003年，他回到了西南交通大學。隨后，他領銜的團隊把“真空管道磁浮車”從一個“概念”變成了一個模型實體。

    在趙勇的帶領下，他的團隊早于2013年3月便研制出了最初的高溫超導磁懸浮（HTS）測試環線，后來再加入真空管道，成為世界上首個真空管道運輸（ETT）系統。

    后來，該團隊又研發建成了第二代高速真空管道高溫超導側浮系統。

    據悉，與第一代高溫超導磁浮實驗環線的設計常規懸浮不同，為了提高在實驗室狹小空間中實現高速運行，其第二代高溫超導環線設計采用了側掛懸浮，即類似于把車體懸掛在墻壁上。

    該系統測試已能達到的最高速度，到目前已達90公里/時，較2014年時第一套系統的速度50公里/時大幅提高。

    “在真空管道里，我們現在最高可達90公里/小時，這一速度，是隨時可以達到和驗證的。”趙勇指出，因為是環形跑道，時速受到極大限制。此前，其第一套系統實驗環線的半徑僅有6米。

    在環形跑道上運行即可達90公里/時，若在直線上，將遠超現在的速度。速度預計能達到多少呢？

    “日本磁懸浮最高能達到600公里，它還是在大氣中間。如果我們把現有磁懸浮的技術用起來，再用在真空管道里面，沒有了大氣阻力，理論上肯定是遠遠突破600公里。”趙勇對其所領率研究的系統有信心。不過，他對于未來速度真正能達到多高，并不愿做出預測。

    中國“超級高鐵”的未來計劃

    趙勇和西南交通大學已就該系統下一步做直線實驗早有謀劃。

    “我們現在正在籌集經費，準備建一個直線的。因為只有直線的才能把速度提得更高一些。經過在環形上解決一些技術難題，也可以讓直線跑得更快。所以這兩個是都有意義的。”趙勇對每日經濟新聞（微信號：nbdnews）記者說。

    由于尚有諸多技術層面的問題還未解決，他對“超級高鐵”的走紅澆了一盆冷水。

    “現在一些報道預計超級高鐵很快可以實現，這可能過于樂觀。”他給出了三方面的理由。第一是更高速度下的驅動技術，還需要進一步驗證，這不是簡單推理就行。

    其次是真空環境下的運行。“真空下與常壓下，電氣系統的反應是不一樣的，其在真空下就會出現一些問題。這是我們遇到的一部分問題。”

    如何低成本獲得大范圍真空環境也是掣肘。趙勇指出，目前獲得真空是高代價、小范圍獲得的，“而大范圍、低成本的獲得高真空、或者一定范圍度的，能夠低成本獲得，我們還沒有看到這樣的可行技術。”

    對于未來商業化，趙勇表示，其也積極尋找和相關公司的合作。“第一步，把技術做得更讓人信服，也積極期待有實力的產業或公司，來對這種未來很有前景的大型的新型交通工具做推動。大型交通應用還取決于社會需求，比如公司的介入，他們看重社會需求。這種新型的交通工具未來取代此前的現有交通，需要技術的成熟，社會的需求和相關產業的共同推動，這方面需要做繼續不斷的努力。”

    那么，我們距離“超級高鐵”未來真正到實際投入運行，還需要多久？

    趙勇認為，“技術上達到可適用的水準，并不是最重要的，不會很長，但讓它真正成為實用的交通工具，我個人認為，會比較長，第一，社會真正到了這種需求嗎？第二，人們要接受這個系統，還需要一個過程。最主要的還是社會需求的達到。”

    延伸閱讀：

    超級高鐵“夢想駛入現實。”Hyperloop“系統是一套全新的高速運輸體系，該運輸系統并非以火車而是以”鋁制膠囊“為運輸工具，將”鋁制膠囊“置于鋼鐵管道之中，然后像發射炮彈一樣將它發射至目的地。膠囊型列車借助磁力可在空氣阻力小的大型管道內達到時速1100公里以上，每節車廂荷載28人，僅需飛機的一半時間即可在兩個城市間移動。列車所需電力由鋪設在管道頂部的光伏面板提供。據稱洛杉磯至舊金山區段的造價為60億美元（約合人民幣375.5億元），低于傳統鐵路。更可貴的是，這種運輸工具更清潔、環保。設計者稱，真空管道運輸比其他任何傳統的交通工具耗費的能源都少，真空管道運輸每千瓦時的運輸量要比火車的運輸量多1倍。”超級高鐵“項目若能成功商業化，其有望成為繼汽車、火車、飛機、輪船之后的第五代現代交通工具，其中磁懸浮技術主要采用稀土永磁材料。

更多關于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等等方面的國內外最新動態，我們網站會不斷更新。希望大家一直關注中國腐蝕與防護網http://www.ecorr.org 

責任編輯：王元

《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
投稿聯系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：ecorr_org@163.com
中國腐蝕與防護網官方 QQ群：140808414