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关于超级高铁的三大疑问

2016-05-13

环球时报 2016-05-13
关键词:真空马斯克管道

本报特约记者 魏云峰 本报记者 马俊 吴志伟

号称“现实版钢铁侠”的马斯克11日成功进行了其设计的超级高铁推进系统的首次户外测试。这种理论最高时速可达1230公里的超级高铁在全球引起一片欢呼,不过也有很多专家认为,马斯克宣布超级高铁将于2021年实现客运的目标可能过于乐观。由于马斯克尚未披露这一技术的具体细节,因此人们普遍对超级高铁存在诸多疑问。

这么快,安全吗?

在11日的测试中,3米长的实验“滑车”在预先铺设好的轨道上运行了2秒钟,最高速度达每小时640公里。尽管只有理论最高速度的一半,但很多人在看到这个数值的第一反应就是“如此快的速度,它安全吗?”

按照马斯克提出的真空管道输送系统设想,超级高铁将在密闭真空管道或低压管道中行驶,用磁悬浮技术让输送舱悬浮并提供动力。由于输送舱前进时既没有空气阻力,也不需要克服车轮摩擦力,因此全程需要的动力很少,这不但极大节省了成本,而且没有碳排放。

同济大学铁道与城市交通研究院教授孙章告诉《环球时报》记者,作为大众运输工具,安全性是第一位的。如果超级高铁发生意外事故时会怎么样?美国“商业内幕”网站提到,尽管密闭管道屏蔽了风雨雪等自然天气的影响,但它却带来另一个威胁——真空外部环境。单就对人体的威胁而言,超级高铁的真空或低压运行外部环境比高空飞行的客机还要恶劣,即便装载乘客的输送舱外壁破损一个小口,舱内空气也会立即被吸出,制造出一个准真空环境。从这点看,仅凭氧气面罩可能还不足以保障乘客的安全,因为长时间暴露在真空中会对人体造成一系列伤害。

中国隧道及地下工程专家、工程院院士王梦恕还提醒说,原本要维持长达上千公里的管道真空就很难做到,而且到站上下车时开关车门、人来人往,这么大的密闭容器很难保证不出问题,如果漏压,后果不堪设想。因此真空管道一般用于货物运输,不能拿人命关天的事情开玩笑。

出了事,怎么办?

还需要考虑的是,出现意外事故时如何在封闭管道中紧急处置和施救。按照设计,超级高铁在真空管道中会发送多个输送舱以一定的间隔同向行驶,就如同早高峰密集发车的地铁一样。如果其中一个输送舱出事,后面的所有输送舱都必须从接近音速的超高速中同步减速,稍有闪失就是“超级连环车祸”。孙章介绍说,超级高铁开得越快,对性能好的制动系统要求也就越高。高铁领域的制动系统已经成为一个核心技术,毕竟现在的动力制动和之前常规铁路的空气制动完全不一样了。

而在极端情况下,长达上千公里的管道内部可能还需要等到全部加压到标准大气压,救援人员才能进入管道将被困乘客营救出来。这对于争分夺秒的营救行动而言,耗费时间可能就得付出生命的代价。

美国《市场观察》网站还提出更多安全问题。

超级高铁号称可以挑战飞机,瞄准的是中远途运输,然而在野外荒漠地区如何确保数千上万公里管道的完整和安全?磁悬浮技术对轨道的平整度要求很高,数千公里的距离里只要有一处发生地面沉降,就容易发生事故。

塞进罐头里,舒服吗?

在马斯克2013年发布的《超级高铁缘起》白皮书中,为实现往返洛杉矶到旧金山只需20美元车票的目标,设计的输送舱相当小,乘客是一个挨一个地坐在呈特殊角度倾斜的座椅上,甚至没有站立和行走的空间。《今日美国报》当时就质疑,在尽可能小的输送舱内要塞进28名乘客,舒适性恐怕就难讲了。这也是诸多美国网友对超级高铁诟病最多的地方——“把人塞进罐头里,能舒服吗?如果他们需要使用卫生间呢?”甚至还有人担忧,由于输送舱是没有窗户的全封闭结构,不但“密闭空间恐惧症”患者没法搭乘超级高铁,而且普通人在较长时间乘坐时也难以忍受。

《今日美国报》称,如果说空间狭小的问题可以用增加成本为代价,换取更舒适的环境,那么输送舱在加速和转弯时带来的不适恐怕就更难解决了。在11日的测试中,“滑车”的加速度高达2.5G。而根据生理学研究,人体短期内持续承受的加速度不超过0.5G时,才能保证舒适性。这就意味着在输送舱启动和进站减速阶段都需要花费更多时间。王梦恕则强调,每个人对这种加速度的承受能力还存在个体差异,这也是超级高铁研制时必须预先考虑到的。

更关键的是,在转弯或爬升时输送舱的速度越快,人体感受的离心力越大,容易导致恶心甚至呕吐。因此超级高铁初步建议遇到较大转弯时,速度不得超过每小时480公里。但这又对管道路线的设计提出挑战。通常公路会根据沿途地形修建隧道、曲线或斜坡,而超级高铁则必须尽量避免。

创新?吹牛?还得走着瞧

美国《国家地理》杂志网站则质疑超级高铁能否控制成本。最关键的是超期高铁的前期建造费用过于昂贵。马斯克此前曾预计,在美国加州建成超级高铁系统的造价可能为60亿-75亿美元。为尽量节省资金,真空管道可由一座座桥墩支撑起来,架空在城市车道的上方,由此节约空间并降低土地收购等建造成本,这对大规模商业化推广至关重要。此外要维持管道的长时间密闭真空环境,也需要在新材料和焊接等领域取得突破。

不过正如《国家地理》所说,到目前为止外界都不清楚超级高铁的详细设计,只能根据马斯克提供的几张示意图和简要说明来猜测,这才是对超级高铁各种质疑的由来。究竟超级高铁能否成功,就像马斯克的特斯拉电动汽车、可重复使用火箭一样,还得走着瞧。▲

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