被很多人視為現(xiàn)實版“鋼鐵俠”埃倫·馬斯克（Elon Musk）早已功成名就，他參與創(chuàng)建的在線支付平臺Paypal、電動汽車公司特斯拉和太空技術(shù)公司SpaceX目前都運營良好。但是，這位永不滿足的科技狂人最近又有驚人舉動——他提出的最新交通項目“Hyperloop”志在讓從洛杉磯到舊金山的時間縮短至半小時內(nèi)。這個Hyperloop到底是什么？科技博客網(wǎng)站The Verge日前對它可能涉及的原理和問題做了介紹。
根據(jù)馬斯克透露的信息，Hyperloop類似一種“超級高鐵”：摩擦力很小，只需軌道上方安裝的太陽能電池板就能提供動力；使用小型客艙，可以“隨時發(fā)車”，無需像等飛機那樣遵循固定的時刻表。穆斯克承諾將在8月12日公布Hyperloop的初步設(shè)計方案，但是業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)開始猜測它的工作原理和可能面臨的挑戰(zhàn)。
空氣阻力問題
Hyperloop需要解決的一大難題，是空氣阻力。我們稍加計算就能得出，Hyperloop的速度必須達(dá)到每小時600英里（約960千米）以上的亞音速。
目前與上述速度最接近的地面交通工具是日本的超導(dǎo)磁懸浮“子彈頭”火車，其時速據(jù)稱最高可達(dá)361英里（約581千米），而“子彈頭”的發(fā)明者之一吉姆·鮑威爾（Jim Powell）認(rèn)為這一速度是開放式軌道火車的極限，因為“時速超過300英里（約483千米）之后，空氣阻力問題就會變得非常嚴(yán)重，而且會造成巨大的噪音”。
約翰·加爾迪（John Gardi）提出的全封閉管道被穆斯克稱為“目前為止的最佳猜測”，但是這一利用加速氣流推動車輛前進(jìn)的模型中依然存在空氣阻力問題，尤其是在管道壁上。
如果抽空管道中的所有空氣、形成真空管道，空氣阻力問題就能得以解決。流體動力學(xué)專家喬治·梅茲（George Maise）指出：“真空管道內(nèi)空氣阻力為零，事實上也就沒有了速度限制。”問題是，穆斯克已經(jīng)公開表示Hyperloop并非真空，但在管道內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生接近超音速的高速氣流又要消耗巨大的能量——僅用太陽能電池板顯然不夠。因此，Hyperloop的運行方式依然是個謎，要到8月才能揭曉。
路線問題
除了管道內(nèi)部的問題之外，Hyperloop的路線也不會讓穆斯克省心。規(guī)劃高速公路和鐵路的工程師也會遇到這樣的問題，而穆斯克面臨的問題更為棘手——Hyperloop必須打造一條從洛杉磯直通舊金山的路線，而且這條路線越直越好，絕不能動不動猛拐大彎兒，因為高速之下的轉(zhuǎn)彎不但非常困難還會讓乘客非常難受。鮑威爾在研究中發(fā)現(xiàn)，乘客在車輛轉(zhuǎn)彎時最多能承受十分之一重力的側(cè)向力，也就是Hyperloop在以600英里時速運行時的轉(zhuǎn)彎半徑至少要達(dá)到40英里（約合64千米）。所以，Hyperloop基本只能走直線，因此很可能難免穿過一些居民區(qū)。
如何才能讓Hyperloop在盡量走直線的同時又避免擾民呢？科羅拉多州的ET3公司提出了“高架管道”模型——它像大家熟悉的“輕軌”一樣，把管道架在數(shù)米高的混凝土支柱上。
但是，上述模型也僅僅是猜測，誰也不知道馬斯克的葫蘆里到底裝著什么藥。“半小時從洛杉磯到舊金山”的Hyperloop，甚至比SpaceX打造私營飛船和火箭更瘋狂。如果是別人提出這樣的設(shè)想，恐怕很多人都會當(dāng)笑話聽，不過穆斯克的理想難免令人有所期待——因為他總能讓“不可能”的事情成真。
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