鋼鐵人新計畫 Hyperloop 遭 MIT 教授潑冷水

美國麻省理工學院航空太空教授兼國際飛航中心主任 John Hansman 教授表示,Elon Musk 的管道高鐵專案沒有違背任何物理定律,但成本估算太過樂觀。
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本文轉自 〈 管道高鐵貼地飛行?MIT 專家說不靠譜

Space X 未來火箭和 Tesla 電動汽車發明者 Elon Musk 總是充滿幻想 ,這次他準備給大家帶來更前瞻的想法:時速 760 英里(約合 1220 公里/小時)的管道高鐵,秒殺飛機。

大約在 10 個月之前, Elon Musk 從 Space X 和 Tesla 兩家公司借調了部分工程師來幫助他研發一種全新形式的交通運輸方式。在本週的 Allthingsd 大會上, Elon Musk 宣布了 Hyperloop 管道高鐵的設計方案 ,在設計方案中,管道高鐵每次可以在座艙內乘坐 28 名遊客,座艙在管道之間的運行時速高達 1220 公里,從舊金山到洛杉磯只需要半小時的車程。

美國麻省理工學院航空太空教授兼國際飛航中心主任 John Hansman 說:「貼地飛行不切實際。但不得不說, Elon Musk 是一個聰明的小夥子,他之所以能提出 Hyperloop 來,肯定有不少合理的因素存在。」

Elon Musk 提出 Hyperloop 管道高鐵的初衷,就是取代美國加州計劃的城際高鐵專案。 Elon Musk 雖然不是高速交通工具方面的行家,但是他在電動車和私人太空飛行領域享有極高的聲譽。據描述,Hyperloop 專案預計耗費資金 60 億美元,約為加州高鐵專案建設成本的十分之一,但是卻比高鐵更快更安全。因為 Elon Musk 在宣布此設計後並沒有過多介紹,Hyperloop 的成本估算只是一個猜測。

Hansman 教授說:「Elon Musk 的管道高鐵專案沒有違背任何物理定律。」但他表示 Elon Musk 的成本估算太過樂觀,「(建設管道高鐵)會非常的昂貴。從我的專業角度來講,我認為管道高鐵需要解決的最大問題之一就是能源,如何高效率的利用能源,如何經濟的使用能源。」

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管道交通的概念並不是首次出現,利用氣體推動交通工具在管道內運行的設想,早在 150 年前就曾出現。麻省理工學院的研究人員曾經設想過真空管道高鐵,但是要想管道內一直保持真空狀態實在是太難了,而充滿氣體的管道又會產生很多摩擦力降低交通工具的飛行速度。

Elon Musk 的 Hyperloop 管道高鐵則結合了上述兩種方法。Hyperloop 管道內並非真空而是低氣壓,這樣一來,維持低氣壓的難度要比維持真空狀態的難度小很多。「Elon Musk 非常聰明,他既利用了真空的優點,又克服了維持真空狀態的難題,」Hansman 教授說。然而即使維持低壓狀態也需要耗費大量的能源,究竟要耗費多少能源,還要看管道的密封程度。

因為 Hyperloop 並非完全真空,所以管道內肯定會有空氣存在,為了防止空氣在座艙前方降低運行速度,Hyperloop 的座艙前端可以吸收空氣然後將空氣壓縮到氣墊,再利用這些空氣來推動座艙貼地飛行。

Elon Musk 說他將利用 Tesla Model S 電動車的電動馬達和電池組。但是在 Hansman 教授眼中,這種做法並不清晰,因為要在管道內驅動高速交通局需要考慮到航空動力學的各種複雜問題,他也擔心 Model S 的鋰電池能不能提供足夠的能源。

同時,像此類不同尋常的交通工具在歷史上也曾慘敗過。早在 1990 年代,麻省理工學院終身榮譽教授 Ernst Frankel 曾設計過真空管道高鐵系統,在紐約和波士頓之間穿梭只需要 45 分鐘。Frankel 教授在麻省理工學院的操場上搭建了實驗管道,並進行了成功的實驗。當時,Frankel 教授也曾預估該專案的成本為 68 億美元,跟 Elon Musk 現在估計的成本差不多,不過最後擱淺。現年 89 歲的 Frankel 教授在聽到 Elon Musk 的設想之後,感到非常震驚,「我希望我們可以做些東西,但是也許無法得到美國政府和相關機構的幫助。」

另外一個問題就是如何讓人們相信這種技術,如何拿到這麼一大筆資金來建設一個未經測試的技術。讓人驚訝的是,科學技術如此發達的美國,居然在高速鐵路技術上遠遠落後日本、法國,甚至是中國,要知道,高鐵技術早就被證明是科學合理的了。

如果說 Hyperloop 管道高鐵要付諸實踐的話,那麼肯定又是 Elon Musk 一個人掏錢。然而最近, Elon Musk 宣布他現在太忙了,可能無法繼續進行 Hyperloop 管道高鐵專案,但是他願意搭建一個展示模型來證明他的想法,然後讓別人來繼續推動這個專案進行下去。「在 Space X 和 Tesla 出現之前,我也克服了許多困難,Hyperloop 也一樣,只不過這次沒有那麼快。」

來源:TechnologyReview