真空管道汽車能否走出夢想?

2013-07-21 李耀宇 科學前沿

  建造一個由真空管道組成的“交通互聯(lián)網(wǎng)”,駕駛者通過“交通互聯(lián)網(wǎng)”可以迅速到達目的地,這是深受嚴重交通擁堵困擾的都市人的幻想嗎?

  在不少科幻電影及科幻小說中,我們總能看到這樣的鏡頭:地面的城市或是太空中的空間站里密布著真空管道網(wǎng)絡,人們出行時只需進入密閉艙,沿著管道向目的地飛馳,即使是很遠的距離也能片刻即至。

  如今,這一切可能已經不再是夢想。近年來熱捧的真空管道運輸技術或許能讓我們有機會讓夢想走向現(xiàn)實。

方興未艾的研究項目

  據(jù)有關媒體報道,瑞士汽車制造商Acabion公司正在研制一款全電動汽車。據(jù)該公司介紹,他們所研制的交通工具是一種流線型的賽車,看起來像是一種摩托車,采用了噴氣式飛機的技術,造價約為1500萬美元。該公司聲稱,該汽車效能將是現(xiàn)有電動汽車的20倍以上。在真空管道中,最高時速可達每小時600公里。當然,目前的設計方案僅僅是一種概念驗證方案。

  Acabion公司的設計師彼德·馬斯庫斯希望這種交通工具在2015年時能夠得到生產應用。新的汽車當然需要新的道路系統(tǒng)。馬斯庫斯認為:“Acabion高速汽車可能的速度將比任何汽車或摩托車都要高得多。當然,與如今的高速公路相比,未來的高架軌道系統(tǒng)將能夠保障汽車行駛得更快更安全。”所以,需要用專門的高架軌道系統(tǒng)將Acabion公司生產的高速汽車與其他舊式汽車隔離開來。未來的高架軌道系統(tǒng)將是自動化的,就好像是高速鐵路軌道一樣,而不是像如今汽車行駛的高速公路。如果能夠在紐約和巴黎之間建成兩條直徑大約為1.5米的洲際真空管道,采用磁懸浮技術,實現(xiàn)完全自動控制。這種管道每天在歐美之間運送的旅客人數(shù)將可能是現(xiàn)有飛機運送量的3倍以上。

  實際上,不僅是瑞士,中國與美國也就真空管道運輸技術開展了相應的項目研究,真空管道運輸項目逐漸備受熱捧。

減少或消除空氣阻力

  為了更好地了解真空管道汽車,首先讓我們先來了解一下什么是真空管道運輸技術。

  人類一直探索著追求更高的速度,在不斷地追求中,前人的高速旅行期望不斷地由夢想變成現(xiàn)實。迄今為止,地面公共交通工具中以磁懸浮列車的速度為最。然而,即使是磁懸浮列車也有其極限速度。據(jù)悉,在開放的稠密大氣層中,任何交通工具的商業(yè)運營速度都不宜超過400km/h。否則,空氣阻力將成為主要的阻力方式,帶來成比例增加的能耗和氣動噪音,難于被運輸市場所接受。

  為了達到更高的運營速度,則需要考慮從根本上減少或消除空氣阻力,真空管道運輸?shù)南敕☉\而生。通過在地面或是地下建立一個密閉的管道,用真空泵抽成真空或部分真空。在這樣的環(huán)境下運行車輛,行車阻力處于一個較低的水平,可以有效降低能耗以及氣動噪音,以達到市場要求。

何時實現(xiàn)眾說紛紜

  據(jù)專業(yè)研究真空管道運輸的美國ET3.com公司CEO戴睿•奧斯特先生介紹,真空管道運輸有著時速快、運輸成本低等優(yōu)點,如果結合磁懸浮技術,可以進一步減小車輛阻力,從而使時速得到更大程度地提高。奧斯特表示,目前真空管道運輸?shù)睦碚撘呀浕境墒,如果能加大投入,實現(xiàn)真空管道運輸并不是一個遙遠的夢想。奧斯特同時也表示,目前真空管道運輸技術得到推廣最大的障礙不是技術的不足,而是人們固有的習慣思維。

  著名民間發(fā)明家孔維銘則表示,目前真空管道運輸技術仍面臨著許多的難題。建造成本較高,如何維持管道的真空度,如何控制車輛的加速減速,這些都需要一定的時間來解決。而且,真空管道如何預防泄漏,如何應對地震等地質災害對于管道安全的影響,都是不小的挑戰(zhàn)。但孔維銘同時表示,作為一項有前途的運輸方式,真空管道運輸可能成為未來中長途交通的主體。

  而中國科學院、中國工程院院士沈志云表示,目前真空管道運輸技術目前仍

  處于理論研究階段,還存在很多不完善的地方,真空管道運輸從

  夢想走入現(xiàn)實還有很長的一段時間要走。

讓汽車飛起來

  但是,目前關于真空管道運輸?shù)难芯恐饕杏诟咚倭熊嚿系氖褂谩.旉P于真空管道列車的討論正風生水起時,關于真空管道汽車的探討卻是一片死寂,汽車領域的專家表示還未考慮真空管道運輸技術。

  目前我國的高速公路行駛的最高時速為120公里,空氣阻力的影響還不是十分明顯。可是,未來的汽車需要使用真空管道運輸技術嗎?

  目前的陸上最高行駛速度是由英國皇家空軍飛行員安迪•格林駕駛“超音速推進號”于1997年創(chuàng)造

  的。其最高時速達到約1227公里。而如今,已經有多家公司正在進行進一步地嘗試,英國工程師設計的“偵探犬”汽車將在2012年挑戰(zhàn)時

  速1600公里。如果能夠應用真空管道運輸技術,這些汽車的時速或許可以得到更大程度的提高。

  正如彼德•馬斯庫斯所說,真空管道交通在我們的有生之年可能不會實現(xiàn),但未來10年的汽車生產將會為未來交通基礎設施打好根基。