马斯克超级高铁梦碎“中国却破解密码并改写规则”

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Toutiao
最新回复:2025年3月20日 12点57分 PT
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观察者网

【文/观察者网 刘程辉】两个世纪以来,用真空管道造一条时速上千公里的超级铁路,一直是科学家和工程师们的梦想。12年前,美国亿万富翁马斯克提出的“超级高铁”(Hyperloop)一度重燃了人们的希望,但终因无法解决压力差和严重磁阻等难题而无奈下马。

“在地球的另一端,中国通过技术创新和工程经验,破解了导致马斯克项目失败的核心难题。”香港英文媒体《南华早报》3月19日报道注意到,中国已在山西省建成了一条2公里长的磁悬浮超级高铁测试线路,并于去年在低真空管道中成功实现悬浮高度22厘米、航迹偏差近零的1000公里/小时级别的测试。这套系统通过光纤传感器实时调节超导电流,并配备耐压舱体和应急气闸,解决了马斯克方案中紧急制动和乘客安全等方面的致命缺陷,中方还利用模块化预制管道降低了60%的成本。

2017年7月,美国超级高铁首次全面测试,时速仅113公里 视觉中国

2013年,马斯克提出“超级高铁”概念。根据其设想,搭载乘客的悬浮吊舱被送入近乎真空的管道中,以高达1200公里的时速运行。当时曾有美媒自豪地表示,美国“超级高铁”上马之日可期,正朝最终投入商业运营快速迈进。

然而,在电动汽车、卫星星座和火箭等领域取得巨大成功的马斯克,最终在“超级高铁”项目上吃了败仗。他面临的难题几乎是难以逾越的:200倍于飞机舱压的压差、易泄漏的混凝土结构、磁阻失控,以及轨道毫米级精度的高要求。

《南华早报》形容,“超级高铁”的失败已成为西方科技傲慢的一个象征。

但在地球的另一端,中国破解了密码,并改写了规则。

超高速低真空管道磁浮交通系统全尺寸试验线 中国中铁

2021年9月,由山西省和航天科工集团合作共建的超高速低真空管道磁浮交通系统全尺寸试验线项目获批立项,这是我国首条高速飞车全尺寸试验线。试验线利用超导磁悬浮技术、低真空管道技术和超导同步直线电机技术,最终实现最大速度1000公里/小时“近地飞行”。

试验线一期全长2公里。2023年1月,首次超导航行试验在山西省大同市阳高县的高速飞车试验基地取得成功。

2024年8月,试验线一期在阳高县成功完成低真空环境下系统集成演示验证试验, 并通过山西省科技厅现场测试检查。标志着该项目具备项目验收的条件。

上个月发表于中国科技类权威期刊《铁道标准设计》的一篇同行评议论文,首次详细介绍了这项工程的相关细节。

在论文中,中铁工程设计咨询集团有限公司桥梁工程设计研究院总工程师徐升桥,揭示了中国工程师是如何将钢-混凝土复合真空管道、人工智能驱动磁阻尼器、军用级精度施工以及从其他高速铁路项目中积累的丰富经验进行彻底融合,从而解决了超级高铁面临的难题。

超级高铁的一个致命缺陷是对昂贵金属管道的依赖。中国的解决方案是:采用结合钢壳和真空密封混凝土的复合N形梁。

在管道内部,中方团队设计了一个由环氧树脂涂层钢筋和玻璃纤维增强材料构成的复杂结构,以消除磁阻力——这项关键创新将能量损失削减了三分之一以上。在外部,他们使用波纹钢伸缩缝来适应温度变化,而激光引导的张力网格确保了在数公里范围内的对齐精度在0.05毫米以内。

“钢材抵抗拉力,混凝土承受压力,它们共同构成了一个气密堡垒。”徐升桥及其团队写道。

试验表明,尽管经历了寒冷的冬天和温度高达45摄氏度的夏天,这些管道仍能保持接近真空的完整性——这对业界而言曾经是不可能实现的目标。

在时速达到1000公里时,磁阻力会呈指数级上升。马斯克的团队曾为钢材产生的涡流而苦恼。

但徐升桥团队对核心部分进行了重新设计:重新定位超导线圈以优化磁通量,同时用低碳钢网格取代了传统的钢筋。

他们还利用激光校准轨道模块,使预制轨道对接精度达到0.1毫米,消除了振荡风险。

针对真空环境,研究人员还对混凝土进行了重新设计,因为标准混凝土在真空中会碎裂。徐升桥团队介绍,他们通过混合玄武岩纤维、硅粉,配合预真空养护解决了这个问题。

试验证明,中方团队研发的混凝土能够在数十年内承受接近真空的压力而不开裂。

2022年11月25日,北京展览馆,“奋进新时代”主题成就展。低真空管道磁悬浮高速飞车模型。 视觉中国

在2024年7月的一次试验中,中国的科学家和工程师们创造了历史——在一个低真空管道内,一辆高速飞车完美地悬浮在22厘米的高度,在一条2公里长的轨道上实现了航迹偏差近零的1000公里/小时级别的测试。

管壁上的光纤传感器检测到微小的移动,触发对超导电流的实时调整。应急气闸和耐压舱解决了一直困扰超级高铁的人员安全问题。

“这次试验是国际上的一个里程碑,它是首次在低真空环境中对时速1000公里的超导电动悬浮系统进行的综合验证,成功地在系统层面展示了多项关键任务技术。”徐升桥的团队写道。

报道总结道,马斯克的“超级高铁”因其复杂性而失败,中国人则很好地利用了模块化理念,比如预制的管段可以大规模生产,将成本削减了60%;分布式真空泵降低了能源消耗,而人工智能算法可以预测维护需求。

根据研究人员的设想,中方的项目并不局限于当前试验,而是一个可扩展的系统,计划在未来几年内扩展轨道长度。

徐升桥团队认为,项目的成功试验也得益于中国自身丰富的高铁建设经验,在自动焊接、毫米级测量以及严格的碰撞测试等方面都是如此。

《南华早报》称,中方的项目未来仍需要克服一些难题。比方说,仅修建一条商业化的京沪线就需要数千亿元人民币的高昂成本;更长的管道中的热膨胀问题以及乘客应急方案仍未经过测试。

即便如此,中方传达的信息十分明确——对于马斯克抛弃的梦想,中国正在书写另一种结局,而这一次很可能会成功实现。

清除五毛
1 楼
粪国 加油 颠覆邪恶老马 指望 习大出手
爷来也
2 楼
民航业哭晕了。
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citygroup
3 楼
请包子先坐
一言难尽张
4 楼
中国一步步往前走,厉害。我的国!
按律当斩
5 楼
成本太高,票价会贵。危险性高,维护性难。 四个字概括:华而不实! [2评]
t
tschus
6 楼
当年汽车刚出来时,黄包车师傅也是这么说的。 [1评]
轻抚菊花不语
7 楼
当年电脑出来的时候,会计说算盘成本低,容易使用,维护性为0. [1评]
按律当斩
8 楼
: 你这是把以前成功的例子举出来,但不能推测出本文这个以后就一定能成功。因为我还可以举出很多以前没有成功的例子,比如: = 1. 赛格威(Segway) 赛格威(电动平衡车)在2001年被宣传为“改变世界的交通工具”,但最终未能大规模普及。主要原因是高昂的价格、法规限制(许多城市禁止在人行道上使用)以及使用场景的局限性。 2. Google Glass(谷歌眼镜) 2013年,谷歌发布智能眼镜,承诺提供增强现实(AR)体验,但由于隐私问题、价格高昂、续航短、佩戴不适等原因,最终在消费市场失败。 3. HD DVD 在高清影像存储技术的竞争中,东芝主导的HD DVD一度和索尼的蓝光(Blu-ray)竞争激烈,但由于索尼成功争取到更多电影公司支持,HD DVD最终在2008年被淘汰。 4. 空气动力汽车(Air-Powered Car) 空气动力汽车依靠压缩空气驱动,理论上环保、低成本,但由于能源转换效率低、续航短、动力不足等问题,始终未能商业化普及。 5. 激光唱片(ELP 激光黑胶播放器) 这是一种用激光读取黑胶唱片的设备,避免了传统唱针磨损问题,但价格昂贵,且未能提供比CD更明显的优势,因此未被市场接受。 6. Dvorak键盘 Dvorak键盘布局在理论上比QWERTY键盘更高效、更符合人体工学,但由于QWERTY键盘已成为行业标准,人们不愿改变习惯,Dvorak最终未能流行。 7. 客舱摩托(Gyro-X) 一种单轮轴自平衡摩托车,设计前卫且节省空间,但当时的陀螺仪技术不够成熟,导致操控困难,最终未能商业化。 8. 核动力飞机 冷战时期,美国和苏联曾研发核动力飞机,试图打造超长续航的轰炸机,但由于安全隐患(辐射泄漏风险高)、技术复杂以及喷气发动机的快速发展,该概念最终被放弃。 9. 视频电话亭 在智能手机普及之前,一些公司尝试推广公共视频电话亭,让人们进行视频通话。但由于费用昂贵、设备维护困难,以及移动通信的兴起,最终未能成功推广。 = 有很多发明在某个时间点看似具有革命性,但最终未能广泛普及,原因可能包括技术限制、市场竞争、成本过高,甚至是社会接受度问题。 上面这些例子是我让AI帮我找到的,其实也并不能证明我说的就一定对。 我当然希望文章说的发明能普及,但我不看好,还是那句话:华而不实!
按律当斩
9 楼
当年谁说的?你不要自己想当然地硬编啊。
h
hho0we9m
10 楼
美国汽车大佬们不需要好的铁路网络,抢饭碗么这不是? LOL
香椿树1
11 楼
磁悬浮和真空管都不是啥新技术。 千公里的速度只有在长途才划算, 而真空管长途建造根本就不划算。 马斯克忽悠之后果断放弃。 [1评]
资本家
12 楼
美国: PPT,画大饼 就叫美国技术发明 实际干不干得成不重要 中国: 被洗脑跪舔族不屑的小镇做题家干成一个又一个奇迹 美国:你抄袭我PPT
资本家
13 楼
太好了 ,恭喜马斯克又赢麻了
意见没
14 楼
看你最近好像在留园很活跃啊!咋了?被乌克兰和断粮逼急了?🐸🤣🤣
大春哥
15 楼
一出意外如何救援 [1评]
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wandoujia
16 楼
1000多公里时速,出了意外应该不用救了吧。
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lghorn183
17 楼
谁敢坐这样的火车?
勒功燕然
18 楼
蛮夷粗鄙不堪,这种精细活它们是干不了滴。
k
kooo
19 楼
: 高铁300,400每小,出来意外也差不多
G
Griller
20 楼
洼地文明不会创新,也不会创造,难道还不会偷么? 偷了也学不会,难道不会上洼地文明特色的闭环赢学么? 或者洼地直接闭环赢学,毕竟创新,偷也挺费力气的。
G
Griller
21 楼
 洼地文明不会创新,也不会创造,难道还不会偷么?偷了也学不会,难道不会上美国式洼地文明特色的闭环赢学么?或者洼地直接闭环赢学,毕竟创新,偷也挺费力气的。 你这种直接赢的,是典中典。LOL
G
Griller
22 楼
你在的劣群算是典中典,直接上赢学,闭环了。LOL。 洼地文明不会创新,也不会创造,难道还不会偷么?偷了也学不会,难道不会上洼地文明特色的闭环赢学么? 我正好奇为什么洼地不直接上闭环赢学,毕竟创新,偷也挺费力气的,然后你就出现了。
G
Griller
23 楼
你这是美国洼地文化的特色,闭环赢学么? 一直赢,要的就是这个赢学感。
f
flapjack
24 楼
人类之所以能够从几千年前最原始的狩猎农耕发展到今天,就是因为有海量的发明,有的华而不实,有的华而实。有些技术现在成本奇高,并不代表将来一定如此:我也让AI帮我找了一下,下面这些东西刚出来时都是天价,现在则都是白菜价:计算机,平板电视,光伏太阳能板,LED照明,DNA测序,3D打印,手机。 [1评]
f
flapjack
25 楼
是啊是啊,一般民航客机在洲际航行时的巡航速度也接近这个速度。
f
flapjack
26 楼
参考民航客机
按律当斩
27 楼
呵呵,你的逻辑就是没有逻辑。
按律当斩
28 楼
。 所以你的结论是这个发明华而实吗? 那我说它华而不实又有什么不对吗? 你这不和我一样,证明了如果按照6楼的逻辑,是不能就此推断出这个发明一定能普及成功或不成功吗? 因为按6楼的逻辑,我们双方都可以举例证明自己的结论是对的,所以这个逻辑不成立。 我只是对这个发明,表达了我的个人看法,仅此而已。