洛杉磯舊金山僅30分鐘 Hyperloop七難題待克服

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【大紀元2013年08月25日訊】(大紀元記者李小奕編譯報導)網路付費機制Paypal創始人伊隆‧馬斯克(Elon Musk)於本月12日發表一份極具革命性的新型運輸形式計劃書:「超迴路列車」(Hyperloop),聲稱其運行速度接近音速,比飛機快一倍以上,且造價只需高速鐵路成本的10%,可做為加州680億美元高鐵計劃的替代方案。這個夢幻般的超級構想立即引發廣泛的探討,有專家認為難以落實。

英國《每日電訊報》報導,馬斯克本人也是特斯拉電動車廠(Tesla Motors)與太空探索科技SpaceX的執行長,他召集旗下這兩家公司的人才共同研擬這項計劃。在馬斯克提出超迴路列車的願景之初,就有工程愛好者開始推敲他的計劃,如今,令人振奮的答案終於揭曉,馬斯克在網路上公布了57頁的設計藍本。

馬斯克設計的超迴路列車是一種採用太陽能的高架管狀軌道運輸系統,輸送管本體架於街道上空,於輸送管沿線設置許多磁性直線加速器,用來加速乘客座艙,每個座艙可容納28人。艙底能噴出壓縮空氣,形成氣墊使座艙懸浮於輸送管中,以降低磨擦力,有點類似「空氣曲棍球」(air hockey,或譯氣墊球)。

他估計,若將超迴路列車搭建在洛杉磯和舊金山之間,以時速760英里(1,220公里)行駛,一趟行程只要半小時,票價約20美元,每年可載送740萬人,並保證所有打造成本只需60億美元。

儘管馬斯克的巧思非常偉大,但《每日電訊報》報導稱其中有七項窒礙難行的隱患如下:

一、散熱問題

「這項計劃最難解決的是溫度問題。」美國研究機構Navigant Research的高級研究分析師山姆.傑夫(Sam Jaffe)表示,座艙要持續壓縮空氣,並噴出空氣,此過程產生的巨大熱量會損壞座艙與周圍的輸送管。

馬斯克提出以水箱冷卻空氣的辦法雖然合理,但傑夫認為,要消除這種高熱的話,座艙必須搭載超大型冷卻系統。如此便會增加列車重量,使運行效能變差。而且座艙空間很有限,要配置高效能的熱交換器相當難。

二、風應力(Wind stress)

馬斯克打算把超迴路列車的輸送管及太陽能板架設在20至100英尺高的支柱上,這必須考慮高空結構(如摩天大樓)的風切(wind shear)現象,亦即,建築物頂部與底部會遭受不同強度的風,若設計不當,這種強度差產生的強力會使建築物搖晃。

傑夫分析道:「風應力是另一個難題。所有100英尺高空的建築物都會遭受風向怪異又多重的強大的風壓。這條厚重的輸送管若綿延數百英里遠,那真像一塊巨型船帆,水泥橋塔的強度能否抗得住那種風壓?」

三、土地問題

高架橋本體雖佔地不多,但執行計劃時需先徵求沿途住戶的同意,想通過這項建案的許可已是一大難關。而且,馬斯克宣稱超迴路列車的造價60億美元,但不包括購買土地的成本,若算進去的話不輸建造火箭的成本。還有一個困難是,利用現行的公路沿線去建造,施工過程會阻礙交通,這也很難讓通勤族與政治人物買帳。

四、電能問題

馬斯克計劃在超迴路列車輸送管頂部安裝太陽能板,用來提供列車電能。對此,美國麻省理工學院太空系教授約翰‧漢斯曼(John Hansman)認為太陽能太昂貴,應該要用最經濟有效的方式來創造能源。

漢斯曼另外提到,列車透過座艙前端吸入空氣、壓縮空氣,並從艙底滑板噴出空氣,這些動作會消耗很多能源。而列車使用特斯拉電動車電池來供電,那些電池的電能是否足以供應列車的整趟行程,沒有交代清楚。

五、實用性

馬斯克預計,每年載客量要達740萬人次的話,超迴路列車必須每分鐘開一班,每天都要運作12小時。不過他也承認,若考慮一些實務因素,這個最大承載量目標將大打折扣。

例如:屆時會有類似機場的安全性措施,以及技術故障造成的誤點,如果再考慮通勤族上下班的尖峰時段,以致有的時段人多,有的時段人少。種種因素都會減少班次數量。

目前規劃中的舊金山至洛杉磯的高速鐵路計劃案預計承載至少1,650萬人,而超迴路列車則無法滿足該地區這種交通需求。但比起造價680億美元的高速鐵路計劃,若馬斯克估算的60億美元成本正確的話,那麼,只要多建設幾個超迴路列車就能符合同樣的需求。

六、G力(G-forces)

馬斯克認為,若座艙緩慢加速,實際上乘客承受的加速力道應該很小,不會比坐跑車的力道大。但要將力道控制得這麼小,前提是輸送管必須盡量鋪設平坦,也不能有陡峭轉角。如果必須行經轉角,座艙就有必要另外加裝抗G力(重力加速度單位,物體在加速、減速或非直線運動時會產生正或負的G力)的設計,以保持乘坐舒適度。

七、馬斯克分身乏術

馬斯克坦承,他目前經營SpaceX和特斯拉兩家公司,並兼任太陽能設備安裝公司SolarCity的董事,家裡還有五個小孩,他沒辦法再投入精力去實現超迴路列車。他說他可以試著打造一組小型樣機,但後續還有賴別人來貫徹這個理想。他將設計細節公開在網路上也是起個頭,歡迎有志人士參照與改良。

另據報導,伊隆‧馬斯克的特斯拉TESLA電動車廠首次公開募股(IPO)至今僅3年,股價只在今年已飛漲5倍左右。TESLA電動車市值已經超越200億美元。TESLA第二季跑車賣出5,150輛,預計全年有2.1萬輛。

依據美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)日前對特斯拉車廠(Tesla)的電動車Model S所作的碰撞測試結果,總體而言,該電動車各項外力測試均達到美國聯邦評級的5顆星頂級標準。

(責任編輯:張東光)

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