被認為是"第五種交通模式"的"管道高鐵"技術日前完成首次公開測試，多家公司和研發機構也就"管道高鐵"設計提出有競爭力和創造性的交通解決方案，但仍面臨高技術成本、管道建設維護和乘客安全等難題

　　伴隨倒計時結束的聲音，美國內華達州荒漠中心一個藍色的推進測試裝置沿鐵軌加速疾馳，約5秒後借助沙堆減速停止，揚起陣陣沙塵。

　　轉瞬之間，被認為可能是繼汽車、火車、輪船、飛機之後的“第五種交通模式”的“管道高鐵”技術日前完成首次公開測試，科技研發巨頭埃隆·馬斯克2013年提出的超高速管道交通夢想又向現實邁進了一步。

　　根據馬斯克公佈的初始方案，這一系統由雙向管道和運輸艙組成，運輸艙的行進時速將達1120公里。也就是説，從美國舊金山到洛杉磯，600公里單程旅行只需要30多分鐘。

　　誰在幫馬斯克圓夢

　　不過，聽上去很炫的技術，在現實中通常看似不可能。這項技術被稱為除飛機、火車、汽車和輪船以外的“第五種交通模式”，其研發建造面臨重重困難。儘管在馬斯克的心裏，超高速“管道高鐵”是“協和式飛機、電磁炮和氣墊球桌的結合”，但這個太空探索技術公司和特斯拉汽車公司創始人、5個孩子的父親實在是太忙了。於是，馬斯克拋出開源設計方案，引得一批美國科技企業、研發機構和創客摩拳擦掌，先後投身這一領域，以期將“超回路”技術變為現實。

　　隨著“超回路1號”公司11日在美國西部內華達州荒漠中首次成功實施“超回路”相關技術的公開測試，各方對於這項超高速“管道高鐵”技術的競爭也開始進入白熱化階段。

　　那麼，誰能讓馬斯克關於未來交通的“瘋狂”夢想變為現實呢？

　　在所有競爭者中，表現最搶眼的莫過於總部位於洛杉磯的兩家美國初創公司：“超回路1號”公司和“超回路運輸技術”（HTT）公司。

　　率先站上擂臺的是HTT公司。這家公司8日宣佈與美國勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室建立合作，取得了使用被動磁懸浮技術的資格。這是一種不另外提供控制能源、單靠系統自身磁場能量支撐懸浮體的技術。這項技術有望大幅降低“超回路”的建造成本。這家公司還宣佈，計劃今年開始在美國加州“中央谷地”建造5英里（約合8公里）長的管道。

　　HTT公司的組織結構相對鬆散，其大部分成員為工程師和科學家志願者，其中也不乏美國航太局、波音公司等著名研發機構和科技企業的專家。該公司對每週至少工作10小時的員工才支付工資，其首席執行官迪爾克·阿爾博恩同時兼任加州南部一家初創企業“跳躍起點基金”的首席執行官。截至目前，這家單位的研發方案尚未進入公開測試階段。

　　“超回路1號”公司的首席執行官羅布·勞埃德曾任美國思科公司總裁，該公司的一位聯合創始人、首席技術官布羅根·巴姆布羅根則是馬斯克的好朋友，曾在太空探索技術公司工作過20年。“超回路1號”公司的早期設計研發就是在巴姆布羅根的車庫裏進行的。“這總比研發飛船容易吧。”巴姆布羅根對記者打趣説。

　　針對HTT公司新近公佈獲得被動磁懸浮技術一事，“超回路1號”公司高級副總裁喬希·吉格爾對記者説：“我們也做過很多相關測試。”

　　“超回路1號”公司10日在新聞發佈會上宣佈，該公司已完成8000萬美元的新一輪融資，得到了全球多家合作夥伴的支援。當天，這家有150名員工的公司還發起了“超回路1號全球挑戰賽”，以促使個人、企業和官方機構依據上述“管道高鐵”設計，提出有競爭力和創造性的交通解決方案。

　　除了這兩家公司表現搶眼外，還有不少研發機構也對這項技術表示出濃厚興趣，就連馬斯克本人也開始“坐不住”了。其麾下的太空探索技術公司不久前資助了超高速“管道高鐵”設計競賽，來自麻省理工學院的一個研究小組贏得了比賽。太空探索技術公司還宣佈將建造“超回路”測試軌道，並在今年夏天舉辦一場競賽，吸引更多創新人才投身研發這項技術。

　　中國“管道高鐵”路在何方

　　“速度”一直是人類在發展軌道交通時的不懈追求。未來，從紐約到北京，乘坐這樣的超高速“管道高鐵”或許只需半天時間。

　　“超回路1號”公司的“管道高鐵”就是利用磁懸浮技術讓運輸艙懸浮于被抽成真空的管道中，從而實現以很少的能量驅動運輸艙高速前進，設計時速將達1120公里。

　　其實早在1934年，獲得世界上首個磁懸浮技術專利的德國工程師赫爾曼·肯珀就提出在抽成接近真空的密閉隧道中運作磁懸浮列車的設想。這種“真空管道式”地面交通也于本世紀初開始被中國研究者所關注。

　　2004年，西南交通大學教授、中國兩院院士（中國科學院和中國工程院院士）沈志雲舉辦了一場“真空管道高速交通”院士研討會。沈志雲在會上提出超高速是21世紀地面高速交通的需求，真空（或低壓）管道式地面交通是達到超高速的唯一途徑，認為我國應將目標定位在發展每小時600至1000公里的超高速地面交通上。

　　在研究人員的不斷積累與探索下，2014年西南交通大學搭建了全球首個真空管道超高速磁懸浮列車原型試驗平臺。列車運作時，管道內的大氣壓相當於外界的1/10。研究人員希望通過建造低壓環境，減少空氣對磁懸浮列車的阻力。在理想狀態下，列車在低壓管道中最終能實現時速大於1000公里的行駛，並且能耗低，無噪聲污染。這與“超回路1號”公司所採用的運輸系統核心技術原理是一致的。

　　當列車時速達到400公里以上時，超過83%的牽引力會被浪費在抵消空氣阻力上。中國科學院院士、西南交通大學教授翟婉明在接受記者採訪時表示，這種情況下氣動噪聲、阻力、能耗都會隨著列車速度的增加而顯著增長，這時就要採用鋪設真空管道的辦法，解決一系列空氣動力問題，在維持高速的同時保證舒適性和能耗經濟性。

　　“我們一直很熱心也很激動地投入做真空管道超高速磁懸浮列車方面的探索工作，但目前尚處於實驗室模型試驗階段，距離工程化和投入實際應用還有很長的路要走。”翟婉明説，研究人員還在繼續尋找突破速度極限的方法。

　　西南交通大學超導與新能源研究開發中心的趙勇教授團隊目前研製出了第二代高速真空管道高溫超導側浮系統，這種將軌道鋪在管壁上的“壁挂”磁懸浮列車，突破了環形軌道離心力的限制，大幅度提高了高溫超導自由懸浮系統的運作速度。

　　中國研究人員介紹説，他們已實現測試模型車在未對管道抽真空的狀態下行駛時速達到80多公里，且運作平穩。未來還有望實現地面軌道和管壁軌道相結合的“三維軌道”。

　　不過，在翟婉明看來，“管道高鐵”要實現商業化面臨著不少實際問題，比如磁懸浮本身的高技術成本、遠距離真空管道建設和維護的高昂投入以及在超高速情況下保障乘客安全性的要求等，“在工程上還要靠一項項安全技術來保障”。

　　中國很早就開始了磁懸浮技術在軌道交通方面的商用試點。2003年，上海機場線的磁懸浮列車就投入了商業化運營，長沙中低速磁懸浮快線也於今年5月初投入試運營，連接北京門頭溝與石景山的北京地區首條中低速磁懸浮線路S1線也將於年內實現全線貫通調試。

　　但建設和運營磁懸浮鐵路的投入産出比一直是懸而未決的問題。以上海磁懸浮線路為例，這條總長約30公里的線路，每公里造價超過3億元，何時能收回運營成本和建設成本目前仍是未知數。

　　翟婉明認為，基於目前中國的基本國情，能讓老百姓感受到切身好處的還是近十年來輪軌高鐵的飛速發展。目前，中國高速鐵路運營里程已超過兩萬公里，平均運營時速達300公里，未來還有一定的提速空間和規劃需求，需要在這方面深入研究。以京滬高鐵為例，若能將運營時速提升至350公里的設計時速，將會進一步方便出行。

　　“美國公司這樣大膽的探索創新是非常值得讚賞的，但是我們也應平衡好目前急需解決的問題和長遠發展的關係。”翟婉明説。他認為中國軌道交通的發展應根據不同的遠景、短期和近期目標來開展研究和實踐。在探索未來前沿技術的同時，也應繼續加強給人民日常生活帶來直接便利的應用技術研發，“仰望星空”和“腳踏實地”不可偏廢。