【IT時(shí)代網(wǎng)、IT時(shí)代周刊銳觀察】公共交通會(huì)以怎樣的新形態(tài)呈現(xiàn)?Hyperloop給出了他們的答案,并且可能會(huì)出現(xiàn)在不遠(yuǎn)的未來(lái)。

與Hyperloop類似的想象,可以追溯至20世紀(jì)初,一些人對(duì)未來(lái)的交通運(yùn)輸狂想,只是當(dāng)時(shí)囿于各種因素,使得這樣的項(xiàng)目帶有濃郁的科幻色彩。1972年時(shí),Rand Corporation在研究報(bào)道中寫(xiě)道:“原理相當(dāng)簡(jiǎn)單,電磁懸浮以及在疏散通道中推進(jìn)汽車”,目標(biāo)是打造非常高速的交通系統(tǒng),簡(jiǎn)稱為VHST(Very High Speed Transit System)。這個(gè)交通系統(tǒng)最終是由一系列的真空密封管組成,埋在地下,在幾分鐘、幾十分鐘內(nèi),就可將乘客運(yùn)送至各地。這么多年來(lái),該想法始終僅停留在人們的腦海中,從未付諸實(shí)現(xiàn),直到埃隆·馬斯克(Elon Musk)等的著手實(shí)踐,才有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
“第五大交通工具”
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“超級(jí)回路”旅行膠囊模擬圖
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“超級(jí)回路”旅行膠囊模擬圖
2012年,Hyperloop這一名稱由馬斯克提出,初期也僅僅是一個(gè)概念和想法。在2013年8月,馬斯克卻正式公布了Hyperloop的初步方案,開(kāi)始接受公眾的反饋信息。馬斯克已經(jīng)聲明,不會(huì)就Hyperloop申請(qǐng)專利,他會(huì)推動(dòng)Hyperloop成為開(kāi)源項(xiàng)目。按照描述,Hyperloop是一個(gè)全新的超高速運(yùn)輸系統(tǒng),它是“協(xié)和式飛機(jī)、軌道炮和空氣曲棍球臺(tái)的結(jié)合體”,該運(yùn)輸系統(tǒng)包括低壓鋼管和鋁制膠囊式車身,艙體內(nèi)部由氣體提供保護(hù),最高運(yùn)行時(shí)速將超過(guò)每小時(shí)745英里(1200千米/時(shí))。
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這是什么概念?它會(huì)比高鐵快三到四倍,平均速度會(huì)達(dá)到飛機(jī)的一倍。乘坐這樣的交通工具,從紐約到費(fèi)城,只需要10分鐘時(shí)間,從舊金山到洛杉磯,僅需不到30分鐘就可到達(dá)。整套系統(tǒng)低摩擦、低耗能,通過(guò)太陽(yáng)能電池板就能供給日常的用電,乘客搭乘的“豆莢”艙,也不用像飛機(jī)一樣,需要按時(shí)間來(lái)搭乘,而是隨到隨走,無(wú)需預(yù)訂座位,一年可以運(yùn)載1500萬(wàn)人次。一旦成真,世界上所有最快的高速鐵路與之相比,全部會(huì)黯然失色。換句話說(shuō),乘客可以在陸地上體驗(yàn)“飛行”。按照馬斯克的設(shè)想,它會(huì)是繼飛機(jī)火車、汽車、輪船之后的“第五大交通工具”。
不過(guò),雖然馬斯克提出了Hyperloop,但他本人對(duì)此卻分身乏術(shù),因?yàn)椋€要運(yùn)營(yíng)特斯拉(Tesla)汽車和太空探索技術(shù)公司(Space X)的業(yè)務(wù)。此前,有消息人士已經(jīng)透露,Hyperloop將由其他公司掌舵,而馬斯克會(huì)有所參與。
三個(gè)團(tuán)隊(duì)
在馬斯克公布Hyperloop的初步方案后,有三個(gè)團(tuán)隊(duì)出現(xiàn)了。第一個(gè)是馬斯克組建的團(tuán)隊(duì),他們將在德克薩斯州建造一條用于測(cè)試Hyperloop的軌道,以便于其他公司測(cè)試。
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乘客在站臺(tái)右側(cè)候車區(qū)候車,貨物從中部裝卸
第二個(gè)團(tuán)隊(duì)叫Hyperloop Technologies。由知名的天使投資人、Uber的主要投資人謝爾文·皮什威爾(Shervin Pishevar)主導(dǎo),這個(gè)團(tuán)隊(duì)被媒體形容為是“全明星陣容”,其匯聚了來(lái)自硅谷和華盛頓的超級(jí)巨星,其中大部分與馬斯克關(guān)系密切。例如皮什威爾就是馬斯克的密友,也是他第一時(shí)間鼓勵(lì)馬斯克將Hyperloop的設(shè)想公之于眾。他的Sherpa Ventures主導(dǎo)了Hyperloop Technologies的種子輪融資。每當(dāng)有新的進(jìn)展,這支團(tuán)隊(duì)都會(huì)向Musk匯報(bào),也會(huì)簡(jiǎn)單告知奧巴馬總統(tǒng)。不過(guò),Hyperloop Technologies的想法有所不同,他們決定將項(xiàng)目的重心放在貨物運(yùn)輸上,讓這個(gè)高速運(yùn)行的“貨倉(cāng)”既可以在路面上行駛,又可以潛入水底。
第三個(gè)團(tuán)隊(duì)成立于2013年9月,名為Hyperloop Transportation Technologies(HTT)。它是美國(guó)加州一個(gè)初創(chuàng)企業(yè)融資平臺(tái)JumpStartFund的子公司。JumpStartFund的CEO德科·阿赫伯恩(Dirk Ahlborn)說(shuō)過(guò),當(dāng)馬斯克提出Hyperloop計(jì)劃時(shí),公司便迫不及待的希望能夠在Hyperloop計(jì)劃中大展拳腳,隨后邀請(qǐng)了前SpaceX項(xiàng)目主管MarcoVilla博士和美國(guó)土木工程協(xié)會(huì)的PatriciaGAlloway為Hyperloop計(jì)劃提供技術(shù)咨詢。

HTT方面提供的規(guī)劃圖
IT時(shí)代網(wǎng)、IT時(shí)代周刊記者也就Hyperloop項(xiàng)目的一些問(wèn)題與HTT公司方面取得了聯(lián)系,該公司人士告訴了記者一些最新進(jìn)展:“我們將在2016年的第二季度,在quay valley建設(shè)8公里的whole scale hyperloop”,“我們?cè)谥髱讉€(gè)星期,會(huì)有一些新聞發(fā)布”。
據(jù)HTT方面介紹,Hyperloop有著超過(guò)400名專家的團(tuán)隊(duì),工程師都以兼職形式工作,其中很多人來(lái)自NASA(美國(guó)國(guó)家航空航天局)、空中客車、Space X、特斯拉、雅虎、Salesforce等機(jī)構(gòu)和企業(yè),這些工程師們會(huì)依照自己的興趣和特長(zhǎng),分成不同的工作小組。每一名工程師身懷絕技,而這些小團(tuán)隊(duì)也包括了線路規(guī)劃、車艙設(shè)計(jì)和成本分析。“同事”間的交流大多是通過(guò)電子郵件驚醒,每周會(huì)定時(shí)舉辦項(xiàng)目進(jìn)展討論會(huì)。此外,HTT還與美國(guó)頂尖的學(xué)院和公司建立了合作關(guān)系及贊助關(guān)系。
從概念到細(xì)節(jié)
有這么多高人參與和推進(jìn),Hyperloop也取得了一定進(jìn)展,它從最初的概念,演變成了點(diǎn)滴細(xì)節(jié)。Hyperloop將會(huì)通過(guò)點(diǎn)A至點(diǎn)B之間的低壓管子加速裝滿乘客的“豆莢”——每個(gè)大約2米寬。這些“豆莢”并非行駛在鐵軌或輪子上,而是被安裝在鉻鎳鐵合金制作的滑板上。這種滑板質(zhì)地很薄,可以經(jīng)受高壓和高溫。滑板上有小口,可以吸入空氣形成一個(gè)氣墊,這極大減少了該系統(tǒng)的摩擦力,在“豆莢”的前部有兩個(gè)像協(xié)和噴氣式客機(jī)那樣的噴氣口。一個(gè)電動(dòng)渦輪壓縮機(jī)會(huì)壓縮前部進(jìn)入的空氣,然后送入滑板和“豆莢”。在滑板中有磁體,還有電磁脈沖,可以讓“豆莢”獲得最初的推動(dòng)力,然后由發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)車艙前進(jìn)。據(jù)稱,其能耗很少,全部來(lái)自太陽(yáng)能發(fā)電。
每個(gè)“豆莢”最多可載28名乘客,班次是2分鐘/班,每個(gè)船艙在航行中的距離為23英里。按照這個(gè)運(yùn)力計(jì)算,Hyperloop每小時(shí)能裝載 840 名乘客。船艙的高速是得益于管道內(nèi)的低壓環(huán)境,按照馬斯克的預(yù)想,管道的壓力只是火星上的1/6,管道內(nèi)將會(huì)保持真空。有趣的是,Hyperloop對(duì)乘客的體型有要求——乘客的尺寸最“寬”不能超過(guò) 4.43 英尺,身高也不能超過(guò)6.11英尺(1.86 米),乘坐時(shí),將采用半躺的姿勢(shì)。

乘客可以在旅行屏幕裝置中選擇不同的仿真虛擬環(huán)境,比如海底世界
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Hyperloop艙配有電視機(jī),乘客可以在旅途的過(guò)程中看電影或辦公
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商務(wù)艙的環(huán)境很奢華,總共可容納8人
在“豆莢”內(nèi)部,由于艙內(nèi)比較狹窄,又沒(méi)有窗戶,設(shè)計(jì)師利用艙頂?shù)奶摂M現(xiàn)實(shí)屏幕,播出一些類似藍(lán)天白云的畫(huà)面,乘客也可以在旅行屏幕裝置中,選擇不同的仿真虛擬環(huán)境,比如海底世界等等。艙內(nèi)并配有電視機(jī),乘客可以在旅途的過(guò)程中看電影或辦公,營(yíng)造出一種開(kāi)放感,從而消除乘客的幽閉恐懼癥。此外,Hyperloop還提供商務(wù)艙,總共可容納8人,甚至包括私人辦公區(qū)。
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這些“豆莢”將試圖到達(dá)超音速的速度,“在管子頂部將會(huì)有更多表面區(qū)域(用于太陽(yáng)能電池板)。”馬斯克曾形容,“這類似于乘坐飛機(jī)旅行,將會(huì)有初始加速,一旦你達(dá)到既定速度,就會(huì)完全忽略這樣的高速。”
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與飛機(jī)不同,Hyperloop不會(huì)浪費(fèi)能量爬到高海拔,而是把所有動(dòng)能用到加速,最大速度后就會(huì)放慢,減速時(shí)能源就開(kāi)始再生,因?yàn)镠yperloop能夠自己補(bǔ)充能量,在系統(tǒng)中裝上太陽(yáng)能電板后,獲得的能量將超過(guò)整個(gè)系統(tǒng)消耗的能量。
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現(xiàn)在,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)正在努力研究,如何讓汽車也能“坐上”Hyperloop
“相對(duì)于空氣,車艙的前進(jìn)速度剛好低于音速。管道內(nèi)充滿暖的順風(fēng)空氣,‘豆莢’可以高速前進(jìn),不會(huì)突破音障”。“整體設(shè)計(jì)就像是獵槍槍管那樣,在大部分旅程中管道是并排的,回路的兩端密封。管道至于相隔50—100碼的柱子上,乘客艙時(shí)速可達(dá)800英里。艙可以運(yùn)送乘客,也可以運(yùn)輸汽車。采用高架結(jié)構(gòu),可以避免占用過(guò)多土地。管道可以沿著I-5高速公路(美國(guó)I-5公路連接洛杉磯和舊金山)建設(shè)”。

超回路路線的5號(hào)州際公路部分。初期路線顯示為黃色,彎曲半徑為紅色
Hyperloop票價(jià)將比乘火車或者飛機(jī)更加便宜,撞機(jī)事件將更加罕見(jiàn)。“它不會(huì)從天空中墜落或者像火車一樣脫軌。”據(jù)稱,Hyperloop的能耗不到民航客機(jī)的1/10,噪音和廢氣污染接近于零。由于管道是密封的,因此可以在海底及氣候惡劣地區(qū)運(yùn)行而不受任何影響。Hyperloop建造的主要費(fèi)用將來(lái)自于建造“管子”,在加州的路線主要與州際公路5號(hào)相平行,并貫穿整個(gè)鄉(xiāng)村。“豆莢”將非常輕量化,使得“管子”能夠搭在地面的橋塔上,從而減少建造費(fèi)用,提高地震安全性并緩解通行權(quán)問(wèn)題。
改進(jìn)與質(zhì)疑
Hyperloop聽(tīng)起來(lái)很浪漫,可是實(shí)施起來(lái),存在的難度將遠(yuǎn)超特斯拉和Space X。首先,Hyperloop的雛形有許多不完善之處,比如,在馬斯克的設(shè)想中,車艙的門(mén)朝上開(kāi)啟,但是JumpStartFund的CEO阿赫伯恩卻認(rèn)為,因?yàn)榱熊嚂?huì)行駛在低氣壓環(huán)境中,所以車艙需要厚實(shí)而牢固的艙門(mén),這等于是說(shuō),馬斯克的這個(gè)設(shè)想,是不合理的。于是HTT團(tuán)隊(duì)采用了名為“bubblestrategy”的設(shè)計(jì)思路,車艙配備有開(kāi)放的車門(mén)和車窗。當(dāng)乘客上車后,“豆莢”便自動(dòng)套入“管道”外殼中,實(shí)現(xiàn)了封閉的車艙環(huán)境。外殼配備有空氣壓縮機(jī)和其他必須的配置,免去了開(kāi)啟厚重車門(mén)的能源浪費(fèi)。
如果說(shuō)這個(gè)只是Hyperloop落地的一個(gè)小小的插曲,真正的難題和疑問(wèn)還在后面。按照發(fā)明家John Gardi的猜想,Hyperloop的風(fēng)阻仍然是一個(gè)很大的問(wèn)題,這會(huì)讓其難以維持每小時(shí)600英里的高速運(yùn)行。在John Gardi的設(shè)計(jì)中,“管子”內(nèi)部也會(huì)出現(xiàn)摩擦。Gardi認(rèn)為,這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)測(cè)試解決,方法就是把空氣全部抽走,為交通器制造一個(gè)真空環(huán)境。但馬斯克曾說(shuō),Hyperloop不會(huì)在真空環(huán)境下運(yùn)行,但如果讓空氣柱以超音速的速度運(yùn)行,是需要巨大能量的,這就與低能耗相互矛盾了。
Hyperloop的構(gòu)想遇到的質(zhì)疑的聲音很多。比如麻省理工學(xué)院航空航天教授約翰·漢斯曼(John Hansman),《財(cái)新周刊》曾援引他的話說(shuō),Hyperloop現(xiàn)有設(shè)計(jì)并未充分考慮航空動(dòng)力學(xué)的各種復(fù)雜問(wèn)題,Model S采用的鋰電池(馬斯克曾稱,Hyperloop將沿用特斯拉Model S電動(dòng)車所采用的電動(dòng)馬達(dá),)恐怕也不能提供足夠的能源。
除了內(nèi)部結(jié)構(gòu),Hyperloop線路的修建也是個(gè)問(wèn)題。有專家稱,超高的車速會(huì)讓轉(zhuǎn)彎變得極為困難。乘客只能承受十分之一個(gè)重力加速度的離心力,如果Hyperloop的速度為每小時(shí)600英里,那么它就需要一個(gè)40英里的轉(zhuǎn)彎半徑,過(guò)多的環(huán)線在這個(gè)項(xiàng)目中是行不通的,那么,Hyperloop將如何解決在美國(guó)西海岸漫長(zhǎng)的地震帶高速行駛的問(wèn)題呢?
技術(shù)問(wèn)題只是其一,有媒體曾報(bào)道,在HTT分解的清單里面,技術(shù)、環(huán)境、資金、社會(huì)接受程度和政治因素都榜上有名,每一個(gè)因素都可能左右Hyperloop的最終形態(tài),或者成為阻礙,不是每一個(gè)人都愿意并且有能力支付這個(gè)成本……【責(zé)任編輯/鄭希】
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