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ElonMusk新项目Hyperloop大概是这样运行的

发布时间:2021-01-21 21:41:56 阅读: 来源:臭味剂厂家

硅谷创业家艾伦·马斯克(Elon Musk)因其与众不同的想法而知名,无论是私人火箭发射公司SpaceX,还是电动车公司Tesla,都让人们感到兴奋。但是艾伦·马斯克最新推出的名为Hyperloop的新项目,可能比他之前的所有创业公司都具有革命性意义。(推荐阅读:ElonMusk新项目:在封闭胶囊中运行的超高铁)

Hyperloop的目标是:只需半个小时就能从旧金山到达洛杉矶。另外马斯克还强调过,Hyperloop运行时的摩擦会很小,并且能耗很少,全部来自太阳能发电。而且乘坐方便,不用像乘飞机那样计划行程,能做到“无论何时到达,就可出发”的便利。马斯克承诺将在一个月后公布Hyperloop的第一版设计。但是关于这个新的交通项目到底如何运行,很多观察家已经做出了分析和猜测。

通过马斯克所提供的一些细节,我们已经能够大概知道这个项目的整体情况和他将面临的巨大挑战以及问题。按照马斯克的目标:30分钟从旧金山到达洛杉矶,可以计算出Hyperloop的平均时速要在600英里每小时以上(1英里等于1.609公里)。而且还要尽可能地减小摩擦,这样才能实现马斯克所说的低能耗运行。这一点对于交通行业和整个社会都很有意义。但是从技术层面来说,如何才能实现这个项目呢?

到目前为止,我们能够想到的最接近的项目就是,日本的超导磁悬浮列车或者叫子弹头列车。它的官方最高时速为361英里每小时,正常的行驶速度为300英里每小时。子弹头列车的联合发明人Jim Powell认为,这个速度对于运行在开放环境下的列车已经是极限了。Powell称:“速度超过300英里每小时以后,仅从能耗角度来看,风阻就会是一个很大的问题。而且风阻会产生噪音,感觉就像一架飞机从你的房子上空呼啸而过。”

所以Hyperloop应该会构建一个密闭的管状空间,在这样的空间中交通器能够以尽可能小的低阻状态运行。但是密闭管子内部是什么样的结构还不得而知。一位发明家John Gardi对Hyperloop进行了一番猜想,被马斯克评价为“目前为止最靠谱的猜想”。按照John Gardi的猜想,在Hyperloop内部会运行着一列交通器,交通器之间充满着密闭的空气柱,交通器就由这些空气柱驱动,而在Hyperloop的两端会有磁性设备实现加速和减速。但是在John Gardi的猜想中,风阻仍然是一个问题,很难维持600英里每小时的高速运行。子弹头列车专家Powell称:“在空气柱和管壁之间还是会有摩擦的。”在John Gardi的设计中,摩擦发生在管子内部而不是外部,但是原理是一样的。但是John Gardi认为,这个问题可以通过测试解决,摩擦系数会随着规模和尺寸而变化的。

这个问题的解决方法是,把空气全部抽走,为交通器制造一个真空环境。另一位磁悬浮技术专家George Maise称:“如果有一个真空管,那么就会实现零风阻。而且速度就没有上限了。” 马斯克曾表示Hyperloop不会是在真空环境下的,但是如果真的让空气柱以超音速的速度运行,是需要巨大能量的,这就与低能耗相互矛盾了。这个问题,只能等到一个月之后由马斯克自己来公布答案了。

除了管子的内部结构之外,马斯克还要考虑在哪里修建这个工程。这就意味着需要建立直通洛杉矶和旧金山的工程规划,在土木工程中这是个经常出现的问题。得益于美国的跨洲公路,所以已经有了一些连接两座城市的规划,但是Hyperloop的情况会更棘手一些,因为马斯克需要的是直线,过多的环线在这个项目中是不行的。专家Powell称,对于子弹头列车也有这个问题,超高的车速会让转弯变得极为困难。在超高的速度下,即使一点转弯也有可能把乘客甩向一边。如果转弯过急,那么乘客就会有不舒服的感觉。Powell的研究发现,普通的乘客只能承受十分之一个重力加速度的离心力。如果Hyperloop要运行在600英里每小时的速度,那么它就需要一个40英里的转弯半径,那么线路本身就会很直,也就意味着很有可能要穿越闹市区。

Powell 表示:“如果是别人而不是马斯克提出了这个计划,那么我肯定会怀疑的。”

关于Hyperloop还有其他的一些猜想和建设模型,一个就来自科罗拉多州的计划就建议,在地面上树立一些几米高的支撑柱,柱子支撑密闭的管道在高处运行,就像高压线路那样。

即使是这个领域的专业人士,都无法给出清晰的答案,还是等待马斯克自己揭秘。这个半小时穿越加州的交通项目,可以说是改变世界的计划,而马斯克到目前为止的巨大成就,证明他这次也可以做到。无论如何Hyperloop是一项了不起的科技计划,即神奇又充满可能性。

(Via theverge)

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