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經濟觀察報 宋笛 繼高鐵之后，中國又拋出了一項龐大的軌道交通研制計劃。 8月30日，中國中央所屬的國有航天軍工企業航天科工表示目前正在研究論證一項“高速飛行列車”項目，這一結合磁懸浮技術、超聲速飛行技術以及真空管道技術的綜合軌道項目方案即將按照三個時速目標分步完成：1000公里、2000公里以及4000公里。 該項目技術負責人毛凱對經濟觀察報表示，目前這一項目的初步方案已經完成。經濟觀察報從相關人士處獲悉，該方案是由多個機構共同協作完成，其中涉及磁懸浮部分的內容是由一所高校完成的。 這并非中國唯一的高速列車計劃。中國最大的軌道列車生產商中國中車在2016年也啟動了一項時速600公里的磁懸浮列車的研制，此外，中鐵建也成立了一家專業化磁懸浮公司。經濟觀察報從中國中車相關人士處獲悉，中國中車正在醞釀一個“升級版”的磁懸浮項目，該項目將會在今年9月披露，新的項目會更快、更輕同時也會更節能。 中國對于陸地交通速度的追求正在變得越加強烈，特別是在此前備受關注的高鐵項目獲得巨大成功后——目前中國運營的高鐵里程已經超過2.2萬公里，這張越加密集的高鐵網絡同時也是一項世界級的龐大基建工程。 西南交通大學超導與新能源研究開發中心教授趙勇對經濟觀察報表示，中國在“超級高鐵”研發方面具有一定優勢，其中一部分優勢來源于高鐵研發和建設中所積累的技術經驗以及工程、運營經驗。趙勇所帶領的團隊在2011年以前就開始涉及真空管道磁懸浮列車的研發。 “超級高鐵”何時能夠落地？目前還尚無答案，“高速飛行列車”項目技術負責人毛凱對經濟觀察報表示，高速飛行列車是一個龐大、復雜的系統，出于科學的謹慎態度，因此在目前的階段，很難向公眾提供一個時間表。 趙勇對經濟觀察報表示，“超級高鐵”何時能夠落地并不僅僅是技術決定的，它取決于技術和市場需求兩個層面。“現有的一些底層技術已經比較成熟了，如果不計成本，政府、企業、科研機構能夠緊密合作，1000公里時速的列車的落地可以以‘年’為周期來期待。”趙勇說。 超級高鐵難點在哪？ 在上世紀的科普論著中，利用真空管道實現極速運輸系統，就已經是時常被提及的理念。 它的基本理念是通過一個真空管道減少空氣的阻力，同時通過磁懸浮技術減少軌道的摩擦力，從而實現速度的突破。這一系統的核心理念是減少空氣阻力和軌道摩擦力，這也是目前超高速鐵路在全球范圍內得到較多認同的技術理念。 趙勇對經濟觀察報表示，目前傳統高鐵的時速已經接近極限的400－500公里。單一的磁懸浮技術速度目前的速度也在600公里左右。如果想要突破這一速度限制，最核心是要減少空氣的阻力和軌道的摩擦力。 整個超級高鐵系統的基礎技術原理由兩大部分組成，一部分是真空管道技術，一部分是磁懸浮技術，趙勇對經濟觀察報表示，這兩部分技術目前已經有了一些比較成熟的研究。“當然，如果從整個系統來看，要攻克的難點還有很多。”趙勇說。 其中的技術難點主要集中在三個方面。首先是真空管道的低成本建設，目前對于不同方案對于真空管道建設的理念有所不同。比如美國較多采用鋼結構，而趙勇在其和劉本林的論著中提出了一種“承載－密封”分置的管道建設方案，其中管道結構用混凝土搭建，密封功能則由塑料或橡膠等方式實現。但無論如何，最大的難點還在于如何以低成本實現、維持一個大體積的低真空空間。 剩余的兩個難點來自于動力系統和磁懸浮技術。趙勇對經濟觀察報表示，‘超級高鐵’需要采用直線牽引技術，但目前這一技術的功效尚不能滿足‘超級高鐵’的動力需要，有待進一步改進。其次，目前的磁懸浮技術對于‘超級高鐵’而言，也不夠穩定。” 高速飛行列車怎么造？ 這是一套異常龐大、復雜、充滿了技術難點的系統，其中的一些技術難點截至目前還尚未形成突破性進展。 毛凱介紹，航天科工已經成立了專門的團隊來進行“高速飛行列車”的研制，目前團隊正在開展多項關鍵技術攻關，比如超導磁懸浮技術，還不能完全滿足項目需求，需要進一步提升其能力。毛凱表示，在真空技術上，中國通過載人航天工程等已取得一定的積累，但這么長的真空管道還沒有人做過，在制造工藝、技術上存在挑戰。 根據毛凱介紹，按照基本原理，只需要推、阻之間形成正向的力，就能讓列車持續加速，因此并不需要絕對真空，否則會使工程難度、成本大大增加。 為了應對高難度的技術研發。此次航天科工已聯合國內外20多家科研機構，成立了國內首個國際性高速飛行列車產業聯盟。 經濟觀察報獲悉，在已經確定的聯盟伙伴外，還有一些機構正在接洽之中。 毛凱對經濟觀察報表示，由于技術難度高，高速飛行列車項目研發將會是一個開放式的。“做這件事，我們只能去博采眾長，不能閉門造車。”毛凱說。 根據海外的一些研發案例，這項技術研發需要大量的成本投入。毛凱對經濟觀察報表示，高速飛行列車項目的研發資金將會是多方共同支持，同時隨著產業化的發展和技術的發展，超高速列車的成本會逐漸降低。 對于建成后的運營成本問題，毛凱表示，交通工具時效以及位能耗的不同，肯定會有價格差異，比如從北京到武漢用10個小時和用一個小時的票價肯定會有差異。“如果是1個小時能到，即便票價貴500元、1000元，需要的人也會覺得合算。”毛凱對經濟觀察報表示。 “搶灘”競爭 這是一場世界范圍內的競爭，美國、英國均曾經披露過有籌建“超級高鐵”的計劃，但最主要的競爭對手還是來自于美國。 2013年，美國SpaceX的CEO馬斯克曾經用了一篇長達58頁的開源論文《Hyperloop Alpha》論述“超級高鐵”的技術猜想。在馬斯克的猜想中，列車運行的管道并非完全真空的狀態，而是保留一定量的空氣，在行駛過程中，這些空氣被壓縮后會幫助托舉列車懸浮行駛。 但是，在最終Hyperloop One公司（該公司與馬斯克并無直接關聯，是嘗試實現馬斯克“超級高鐵”設想的一家公司）的數次實驗中，采用的仍然是目前較多認可的“磁懸浮＋低真空”模式。 Hyperloop One公司也是在超級高鐵領域具有一定知名度的公司，目前已經累計獲得了1.6億美元的融資金額。同時，該公司計劃在迪拜落地一個Hyperloop One系統。盡管如此，目前Hyperloop One系統的測試還在第二階段——在今年7月份的一次測試中，Hyperloop One公司宣稱測試車的最高時速達到了192英里（310公里）。 “與其他海外公司相比，在大型工程和研發方面具有經驗是中國的優勢之一。”一位參與超級高鐵項目的相關人士對經濟觀察報表示。 從2008年首輛國產化CRH3高速動車組在唐山下線開始，中國拉開了人類基建史上一場浩大的基建工程，在不到10年的時間中，數萬億資金支撐了一個龐大高鐵網絡的組建——這張網絡中包裹了超過2.2萬公里里程的高鐵線路以及每年數千輛在工廠中被制造完成的動車組列車。 “這些都給超級高鐵的研發積累了經驗，比如高鐵的一些耦合系統對于超級高鐵也有借鑒意義；高鐵建設中橋梁、隧道等工程技術取得的突破也很寶貴。”趙勇對經濟觀察報表示。 值得注意的是，此次進行“高速飛行列車”研發的牽頭機構是航天科工，這是一家航天領域的軍工企業。自2015年以來，“軍民融合”就不斷的被中國政策制定者所強調。 在毛凱看來，航天科工在技術方面的優勢適合這一項目的研究和推進。“首先是航天科工的技術工程能力，其次是超音速飛行的設計能力，第三個是仿真、建模和大系統的實驗能力。同時，國家也在不斷強調和倡導軍民融合和技術轉化。”毛凱對經濟觀察報表示。 此次航天科工發布的“高速飛行列車”，引起了社會的極大關注。對此，毛凱表示希望能夠給研發人員一個寬容的環境，讓他們一步一步去把這個科研項目完成。 “希望大家拭目以待，等下一步消息吧。”毛凱對經濟觀察報表示。 |
