北京到廣州飛機(jī) 3 個(gè)多小時(shí)，上海到武漢高鐵 4 個(gè)小時(shí)，還能再快點(diǎn)嗎?超級(jí)高鐵或許能幫到你。
什么是超級(jí)高鐵?它發(fā)展到哪一步了?它真的是未來(lái)理想的交通工具嗎?
2013 年，埃隆馬斯克首次提出了他關(guān)于未來(lái)超高速運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)想。在最初發(fā)布的設(shè)計(jì)里，這個(gè)被裝在半真空管道里面靠電磁力推動(dòng)的車廂，因?yàn)榻鉀Q了影響車輛速度的兩個(gè)傳統(tǒng)因素——摩擦力和空氣阻力，所以可以以接近音速的 1200 公里/小時(shí)的高速行駛。
掰指頭算一下，同樣是上海到武漢，要是超級(jí)高鐵開(kāi)通了的話，只需要 40 分鐘就夠了。也就是說(shuō)你早上吃完一碗熱干面，還能準(zhǔn)時(shí)的出現(xiàn)在陸家嘴跟上海的同事說(shuō) morning~~
超級(jí)高鐵真的是未來(lái)理想的交通工具嗎?
超級(jí)高鐵的工作原理
我們可以拿珍珠奶茶來(lái)舉例，超級(jí)高鐵的車廂，就像你吸進(jìn)吸管里的一顆珍珠，只不過(guò)推動(dòng)它前進(jìn)的力，除了空氣壓力以外，主要是電磁的排斥力(就像兩塊磁鐵的同極靠近時(shí)會(huì)互相排斥一樣)，而吸管就是超級(jí)高鐵運(yùn)行的管道了。
當(dāng)車廂快速向前移動(dòng)時(shí)，會(huì)壓縮前方的空氣而聚集在管道，前方的壓縮空氣會(huì)產(chǎn)生大量的阻力而使車速下降，該怎么辦呢?把管道抽成真空?但這難度太大了而且相當(dāng)危險(xiǎn)。所以超級(jí)高鐵運(yùn)行的管道里面并不是完全的真空，只不過(guò)里面的空氣被抽走了一部分，然后在車廂頭部裝上像飛機(jī)引擎上一樣的壓縮風(fēng)扇，一邊前進(jìn)一邊吸入前方的空氣，把它們導(dǎo)向車廂后方而獲得額外的推力。同時(shí)它還有更大的作用，就是將這些壓縮空氣吹到車廂下方，形成一個(gè)能夠讓車廂浮起來(lái)的氣墊，這樣連摩擦力也沒(méi)有了，一舉兩得。由于沒(méi)有了摩擦力和阻力的影響，所以只需要很少的能量就推動(dòng)超級(jí)高鐵前進(jìn)了。
提出這個(gè)概念之后，馬斯克就每年在洛杉磯 SpaceX 總部的一條測(cè)試跑道舉辦一場(chǎng)比賽，來(lái)自德國(guó)的 mu-zero HYPERLOOP 就是因?yàn)檫@場(chǎng)比賽而成立的，他們有 60 名來(lái)自不同大學(xué)的成員。
借助型材 打造乘客艙
歐洲的超級(jí)高鐵活動(dòng)已經(jīng)成為了歐洲一年一度的科技賽事，甚至引領(lǐng)著超級(jí)高鐵規(guī)劃的發(fā)展方向。 mu-zero HYPERLOOP 大約用了 8 個(gè)月的時(shí)間，圍繞著驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出了功能齊全的乘客艙原型。
他們?cè)O(shè)計(jì)出了一款直線電機(jī)，代替了車輪來(lái)推進(jìn)車艙。通過(guò)電機(jī)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，電機(jī)能向前推進(jìn)并保持懸浮，使乘客艙也飄浮起來(lái)，這樣就避免了摩擦力。
乘客艙被封裝在一個(gè)輕型的動(dòng)力學(xué)外殼內(nèi)，外殼也根據(jù)高速行駛的需求而進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化。外殼的下面才是真正的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用型材搭建而成，上面還安裝了乘客艙所需的所有其他零部件。
八個(gè)月的時(shí)間里， 團(tuán)隊(duì)的想法也一直都在不斷的完善，所以免不了經(jīng)常想要改善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者更換零部件。在調(diào)整的過(guò)程中，模塊化的型材技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的靈活性讓他們非常意外，他們可以隨時(shí)改變結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這大大加快了整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)進(jìn)度。
另外，他們發(fā)現(xiàn) Engineeringtool 也是一個(gè)非常好用的工具，不需要反反復(fù)復(fù)的跟供應(yīng)商說(shuō)自己的想法，自己就可以在線設(shè)計(jì)出想要的結(jié)構(gòu)，并且還能直接導(dǎo)出零部件清單，采購(gòu)時(shí)也非常方便。
且不說(shuō)這樣的設(shè)想是否能夠走進(jìn)現(xiàn)實(shí)去使用，但是技術(shù)的進(jìn)步就是在一代一代人的努力中實(shí)現(xiàn)的，相信在未來(lái)的十年或二十年之后，我們都能夠享受到超級(jí)高鐵帶給我們的便捷。
（轉(zhuǎn)載）
