超級高鐵
概念階段 · 2013年埃隆·馬斯克免費公開、任何人都能拿去建造的交通構想,設計最高時速約1220公里。
超級高鐵(Hyperloop)是馬斯克2013年公開的一種高速交通構想:乘客坐進電動膠囊艙,在抽掉大部分空氣的鋼管裡穿行,按他在論文中的設計,最高時速可達約1220公里(760英里)。他發布了一份57頁的設計方案,取名《Hyperloop Alpha》,沒有申請專利;特斯拉和SpaceX都不打算接手,他便歡迎任何人拿去開發。
超級高鐵是什麼?
按照《Hyperloop Alpha》的設想,膠囊艙浮在一層薄薄的空氣墊上,在低氣壓管道裡由線性感應馬達推動。線性感應馬達靠電磁鐵工作,不接觸膠囊艙就能推著它向前走。方案最核心的目標,是把洛杉磯到舊金山約563公里的路程壓縮到約35分鐘。早在2012年7月,馬斯克就把這個點子稱為繼飛機、火車、汽車和輪船之後的「第五種交通方式」。2013年7月,他在推特(現名X)上寫道:「8月12日前會公布《Hyperloop Alpha》設計。非常歡迎大家提出批評意見,幫助改進。」8月12日,論文如期發布。
Will publish Hyperloop alpha design by Aug 12. Critical feedback for improvements would be much appreciated.
埃隆·馬斯克(@elonmusk) 在X上查看原帖
超級高鐵從何而來
馬斯克提出超級高鐵,起因是他不認同加州的高鐵計劃。當時加州準備投入數百億美元,在州內最大的兩座城市之間修一條常規的輪軌高鐵,馬斯克則認為,這條線路應該換一種更快、更便宜的方案。《Hyperloop Alpha》估算,一條只運乘客的線路造價約60億美元,每個方向每年的運力約740萬人次。這套方案針對的是相距約1500公里以內的城市:在這個距離上,開車太慢,坐飛機的速度優勢又大半耗在機場安檢上。
工作原理
把管道裡的大部分空氣抽掉,高速車輛要頂開的空氣阻力就少了大半;讓膠囊艙浮在空氣墊上,又省去了車輪壓在軌道上的摩擦。按論文的設計,膠囊艙的巡航時速約800至970公里,在直線路段可達約1220公里,接近海平面音速。論文認為,空氣和摩擦都這麼少,營運成本可以壓得很低。真正難辦的有兩件事:修建數百公里密封、幾乎筆直的管道,以及買下沿線的土地。
超級高鐵的經濟帳
馬斯克把超級高鐵的設計免費送了出去,所以投資都流向了受他論文啟發而成立的新創公司。其中融資最多的Hyperloop One在2022年2月轉做貨運,2023年12月31日結束營運。
超級高鐵現狀
SpaceX用實際行動支持這個構想。2015年至2019年,它贊助了面向學生的超級高鐵膠囊艙大賽(Hyperloop Pod Competition),並在當時的總部加州霍桑旁邊建了一條約1.6公里長的測試管道,名為Hypertube,2016年10月完工。2016年1月,各學生團隊展示了設計方案;到2017年8月,慕尼黑工業大學(TUM)團隊的膠囊艙已經跑出時速約323公里。
2018年7月,TUM團隊把紀錄提高約41%,達到時速約457公里;2019年7月,又提高到約463公里。
膠囊艙比賽一直辦到2019年;2021年,無聊公司(The Boring Company)改辦了一項隧道挖掘比賽。2022年,無聊公司在德州巴斯特羅普修了一段很短的超級高鐵隧道,用來測試真空幫浦。公司至今仍把超級高鐵列為規劃中的系統,設想膠囊艙時速在600英里(約970公里)以上。
未來走向
超級高鐵的下一個里程碑是一條全尺寸線路:膠囊艙跑到接近論文設計的速度,每年賣出幾百萬張票,密封管道的每英里造價低於迄今所有測試線。
總結
2013年,馬斯克用一份免費公開的文件提出了超級高鐵這個構想。它在全球催生了一個由新創公司、學生團隊和測試線組成的行業。
時間軸
- 2013年8月12日:馬斯克發表《Hyperloop Alpha》論文,沒有申請專利。
- 2015年6月15日:SpaceX宣布舉辦超級高鐵膠囊艙大賽,並在加州霍桑修建一條約1.6公里長的測試軌道。
- 2016年10月:約1.6公里長的測試管道SpaceX Hypertube全線建成。
- 2017年8月:慕尼黑工業大學團隊在霍桑軌道上跑出時速約323公里。
- 2018年7月:同一支隊伍把紀錄提高約41%,達到時速約457公里。
- 2019年7月:在SpaceX主辦的最後一屆比賽中,慕尼黑工業大學的膠囊艙跑出時速約463公里,創下歷屆最快紀錄。
- 2021年9月:隧道挖掘比賽取代了膠囊艙競速。
- 2022年2月:Hyperloop One放棄客運計劃,轉做貨運。
- 2022年:無聊公司在德州巴斯特羅普修了一段很短的超級高鐵隧道,測試真空幫浦系統。
- 2023年12月31日:Hyperloop One倒閉。
- 2026年10月:無聊公司把超級高鐵列為規劃中的系統,設想膠囊艙時速在600英里(約970公里)以上。
