一个小时的火车从巴黎到柏林? 这是可能发生的情况。 | 地平线杂志


2020年11月,两个人在拉斯维加斯郊外的沙漠中以160 km / h的速度通过无气管射击。 这不是赌场或主题公园发明的游乐设施; 这是Virgin Hyperloop公司首次乘坐超高铁乘员。 骑行仅持续了15秒,他们所达到的速度与他们承诺将有一天达到的1200 km / h相差甚远,但这代表了前进的一步。

超环路可能是中长途旅行的未来。 它可能会超过高铁,同时以与航空可比的速度运行,但其环境和能源成本只是其一小部分。 这是一个初创企业和研究人员急切采用的概念,其中包括欧洲各地的多个团队。

开放式设计

这个想法起源于美国企业家埃隆·马斯克(Elon Musk),后者与SpaceX和特斯拉(Tesla)等公司有关。 在他多次公开提及这个概念之后,SpaceX和Tesla的一个团队在2013年发布了一个开放概念。这个最初的想法随后催生了许多公司,甚至是学生团队,试图设计自己的版本。 其中有西班牙瓦伦西亚的几名学生。

Hyperloop初创公司Zeleros的联合创始人兼首席营销官JuanVicénBalaguer说:“我们从2015年Elon Musk宣布后开始创业,如今公司拥有50多名员工,筹集了约1000万欧元的资金在资金上。 “我们已经研究这项技术五年了,它可能是一种真正的替代运输方式。”

然而,超回路背后的想法比埃隆·马斯克(Elon Musk)早,并且与早期的称为真空火车或真空管火车的想法相似。 19世纪作家朱尔斯之子米歇尔·凡尔纳(Michel Verne)已经提出了类似的概念,此后定期由科幻小说家和技术专家提出。 但是,现在,超级循环似乎已经为突破做好了准备,Zeleros是运行中的概念之一。

'您需要清除车辆前部的空气。 如果没有,飞船将停止。  Zeleros联合创始人兼首席营销官JuanVicénBalaguer解释说,这就是为什么我们在车辆前部使用压缩机系统的原因。 艺术家的印象-Zeleros hyperloop

高压管

使他们的技术与众不同的是他们的电子管方法。 维森说:“每家公司承受的压力都不同。” “有些人正在寻求太空压力水平。 这意味着管中的气氛类似于空间。 它几乎包含零空气。

这种状态将允许非常快的速度,因为火车几乎不会遇到摩擦。 然而,它带有一系列实际问题。 对于长时间的试管来说,要达到并维持这种压力水平是非常困难且昂贵的。 安全也将是一个问题。 如果火车的外壳发生故障,乘客将处于危险的真空条件下。

这就是Zeleros瞄准高压管的原因。 维森说,这将与航空业所面临的压力相似。 Zeleros提出的试管中的压力将扩展到约100毫巴。 反过来,这使他们可以从飞机上复制安全系统,例如从高空客舱掉落的氧气面罩。 这种设计选择还使其管的制造成本更低,从而降低了基础设施成本。 然而,这也意味着他们的火车在滑过管道时会面临更多的空气摩擦,因此必须以其他方式进行补偿。

维森说:“您需要清除车辆前部的空气。” 否则,飞船将停止。 这就是为什么我们在车辆前部使用压缩机系统的原因。 如果压力为零,我们将不需要此压力。 但这是经济与效率之间的平衡。”

火车的前部是一台压缩机,看起来像一架客机发动机的前部,它吸入空气并将其排出后部,为飞机提供动力。 所谓的线性电动机也位于铁轨的关键部位,例如起点,以使火车具有初始动力。 它从那里沿着轨道自动推进,车辆顶部的磁铁将其吸引到管的顶部并使之悬浮。 拟议的飞行器可搭载50至200名乘客,时速可达1000公里/小时。 相比之下,短途客机的巡航速度约为800 km / h。

“ Hyperloop面临当今最大的交通需求:减少出行时间和环境影响。”

西班牙马德里工业大学教授MaríaLuisaMartínezMuneta

竞争激烈的空气

但是为什么我们首先需要这个呢? 我们不应该在常规高速火车上投入更多资金吗? 西班牙马德里理工大学的玛丽亚·路易莎·马丁内斯·穆内塔(MaríaLuisaMartínezMuneta)教授在这里负责HYPERNEX研究项目,她说,这要复杂得多。 HYPERNEX将Zeleros等超回路初创企业与大学,铁路公司和监管机构联系起来,以加速该技术在欧洲的发展。

马丁内斯·穆内塔(MartínezMuneta)教授说:“高铁环面临当今最大的交通需求:减少出行时间和对环境的影响。”

由于速度有限-通常大约为300-350 km / h-如果想急匆匆到达某个地方,高铁很快就成为长途旅行的不二之选。 短途和中距离的空中旅行填补了这一空白,但是飞机比火车要排放大量的废气,而且并不总是很方便,因为机场可以位于远离市中心的位置。

超环可以解决该问题。 马丁内斯·穆内塔(MartínezMuneta)教授说:“这种运输方式专注于覆盖400至1500公里之间的路线。” 这样,超环将取代大多数较短的飞机行程,而对环境的影响要小得多。 她说:“超回路由于是100%电气的,因此产生的直接排放为零,同时实现了更高的速度,从而缩短了行驶时间。”

时速为1000 km / h时,超环可能是空中旅行的一种绿色环保且速度更快的替代方案。 图片信用-Horizo​​n

实验室与法规

将这一愿景变为现实可能会花费十年。 来自Zeleros的Vicén预测,首条商业客运航线将在2030年左右上线,超高铁航线侧重于几年前(2025年至2027年)到达的货物。

在此时间范围内,一个关键问题是监管。 维森说:“欧洲联盟是第一个拥有促进超级环路监管和标准化的委员会的地区。”他指的是2020年由欧洲标准化委员会和欧洲电工技术标准化委员会联合成立的超级环路技术委员会。

根据Zeleros的说法,如果超环想成为商业上可行的话,这是重要的一步。 这些飞船将以前所未有的速度运行,并具有新的安全特性,例如无气管。 反过来,这将需要新的法规和标准化,例如,如果胶囊降压该怎么办。

Zeleros提出的试管中的压力将扩展到约100毫巴,并允许从飞机上复制安全系统,例如从高架客舱掉落的氧气面罩。 艺术家的印象-Zeleros hyperloop

尽管实际实验的发生频率更高,但该技术仍未经过测试。 Vicén提到他们如何在计算机仿真中测试其技术,从而可以对诸如空气动力学条件和电磁动力学之类的事物进行建模。 他们还使用所谓的物理演示器或原型,例如在实验室条件下测试高速如何影响磁性。

尽管如此,他们仍渴望从实验室转移到现场。 目前,他们正计划在西班牙尚待确定的地点建造3公里的测试跑道,希望在2023年之前在西班牙展示其技术,并且他们正与瓦伦西亚港合作研究其用途货物运输中的超级环路。

超级循环可能还需要几年的时间,但是将来我们可能会看到更多。

本文中的研究是由欧盟资助的。 如果您喜欢这篇文章,请考虑在社交媒体上分享。



This article – “一个小时的火车从巴黎到柏林? 这是可能发生的情况。 | 地平线杂志
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