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组稿/溪流
海底真空管道列车、海底高速轨道交通、跨海磁悬浮真空列车等等,这些名称都显得非常气派,在普通人眼里,它们仿佛只存在于想象中的未来世界。最近,中国科学院院士孙钧、中国工程院院士顾国彪、乐嘉陵以及一些其他专业人士前往舟山普陀,探讨建造全球第一条海底真空式隧道以及推广跨海旅游用真空驱动巴士的可行性,全球首条海底真空式隧道似乎即将实现。换言之,未来和谐号高速铁路有可能进入海底运行,这听起来是否令人感到非常兴奋呢?
这种在海底进行真空环境旅行的交通工具,其实质是跨越海洋的悬浮隧道式真空列车,其核心在于运用了水下桥梁隧道构建方法、磁力驱动列车原理以及真空环境维持手段,目的是为了解决当前交通方式常常受到气候状况和地理环境制约的问题,例如航空器在不良气象条件下频繁出现航班推迟现象,地面公路则必须依据地貌特征进行曲折设计,这种做法不仅增加了建设投入和周期,也常常引发安全隐患。海底真空隧道工程能够打破常规的限制条件,计算得出的运行速率能够达到每两个小时两千公里,将来极有可能发展成为继火车、汽车、轮船和飞机这四种交通工具问世之后,人类交通体系中的第五种全新运输方式。
“水下真空隧道”初步方案研究完成
我国科学家对于建造跨海真空隧道的想法已经持续了很长时间,早在二十世纪末期,时任中国科学院院长的路甬祥就构思了建设中国版悬浮隧道阿基米德桥的计划,到了2004年,两院院士沈志云进一步提出了构建真空管道高速交通系统的方案。二零一四年,西南交通大学成功构建了全球第一条真空管道交通试验设施,并且,我国在水下隧道工程领域近二十年间取得了显著进步,至今已经建成超过五百个不同类型的水下隧道项目。刘子忠的规划非常清晰:要打造全球首条海底真空隧道,以海底真空旅游飞行巴士的运营作为跨海旅游探索和尝试的开端。他为此组建了研发团队,联络了西南交通大学、浙江大学、国防科技大学等机构的专家,一起实施技术突破,目前已经拿下了许多专利。
孙钧院士指出,我国铺设海底真空轨道列车在技术层面基本不存在障碍,他进一步建议,可以单独修建速度达到六百多公里每小时的高速轨道列车和速度为八十公里的中速轨道列车,将它们作为首个试验线路开展研究工作。目前,中铁隧道勘察设计公司已经完成了舟山海底真空轨道的初步规划方案。倘若建成,它将是中国境内最长的海底通道,总长达到十公里,并且也是全球第一座建在水下的真空式隧道。
舟山项目负责人贺维国表示,海底真空隧道将运用盾构和水下桥技术进行建设。这项工程面临的主要难题包括,快速且标准化的海底隧道施工方法,真空隧道的防水措施,真空环境的建立及结构设计方法,隧道内列车的高速行驶能力,以及隧道不均匀沉降的控制规范。他认为,凭借国内现有技术,可以完成水下真空隧道的建造工作。该真空通道的横截面并不宽阔,经由对当前水下工程方法进行革新,能够显著削减工程开销,并且提升施工效率。他表明,目前仍存在诸多技术障碍和崭新的作业方式,必须预先启动专项课题的探索,并实施更深层次的探讨验证。
第五代交通工具技术
这种方法的运作方式如下:在三十米到五十米深的水下建造一个密封的通道,通过真空设备使其内部形成真空或接近真空的状态,接着把人或物品放置在一个密闭且保持常压的容器里,并将该容器置于通道内移动。该通道内部运用了真空磁悬浮技术大连至烟台海底隧道何时能立项,使载具在运行过程中没有机械摩擦,因此不仅能够节省能源、提升运行效率,而且显著降低了运行时产生的声响,整体上是一种非常绿色环保的方案。
这条海底真空超级列车能够自动完成线路的切换,每条线路的终端都安装了封闭装置,空气无法进入,两侧承受的压力保持一致,这样旅客就能够有秩序地进出车厢。说起来,这条海底真空高速列车的建设成本相当低廉,大概只有普通高速铁路项目费用的二十分之一。它无需在施工时进行征地拆迁,能够利用海水浮力来对抗管道混凝土的重量,无需建造高铁桩基,而且列车在真空状态中运行,摩擦力极低,可以节省高达70%的能源,这些优势都是常规高铁无法比拟的。
真空管道运输的构想最初由埃隆·马斯克于二零一三年阐述,他主张先使管道内部形成真空状态,再借助磁力悬浮技术让运输单元悬浮运行,同时运输单元的尾部配备涡轮装置以产生推力。现在,这个理念已经转化为实体,变成众多企业竞争的新领域,其中最突出的企业是 Hyperloop One 和 Hyperloop Transportation Technologies大连至烟台海底隧道何时能立项,并且 Hyperloop One 已经在内华达沙漠着手建造超级高铁项目的试验管道。
马斯克最近创立了名为Boring的企业,旨在实施一项大胆构想,他计划通过地下隧道建设来缓解地面交通堵塞,使车辆能够直接地下行驶。例如,车辆会先进入一个金属容器,随后被送入隧道;在隧道内,电动传送板会高速将车辆运送到目的地。然而,这项工程可能相当艰巨,挖掘隧道将耗费巨大成本。
未来,福建到台北或许只需13分钟
眼下最要紧的是,国家相关机构何时能批准项目。因此,孙钧等三位院士和专家呼吁争取国家发改委、科技部等机构的批准和资助。专家指出,海底真空旅游飞行巴士的建造,是国家整体实力的展示,也是提升国家实力的关键行动,具有技术的前沿性和开创性,势必吸引全球瞩目。乐嘉陵院士提出,应先开展试验并积累经验,之后才能对该技术进行优化。孙钧也指出,试验的目的是让民众了解这项交通方案的技术可行性,还要借助高效的运营,证明其市场优势,这样才能争取到社会各界更多的认可。
据海底真空隧道工程方透露,除了当前正在评估的舟山普陀工程外,往后大连通往长海、蓬莱连接长岛、平潭对接南海乡、北海通往涠洲岛等区域,都有可能被选作试验段。启动首条海底真空隧道试验工程具有重大价值,能够为我国大连至天津、大连至烟台的海底通道提供参照。也许在不久的时光里,这种技术也能应用于福建与台北之间的跨海海底隧道项目。
真空磁悬浮技术几乎不存在机械摩擦,因此能迅速加速,2秒内时速可达640公里,理论最高速度可达1200公里每小时。海底真空隧道工程中,所有管道都在地面完成制造,不会对海底环境及邻近区域造成施工干扰,不受气候条件制约,同时具备优异的抗震性能。倘若顺利落成并普及开来,不妨设想,大连到烟台的行程缩短为十二分钟,福州到台北的航程压缩到十三分钟,厦门到高雄的往来只需二十分钟,大连到天津的旅途减少为二十七分钟,上海飞往东京的时间也压缩到两小时。
为此,九州动脉公司还制作了介绍规划中的烟大隧道的视频,接下来通过视频,可以直观体验海底真空隧道带给人们视觉上的强烈冲击。
总之,一项交通领域的革新已经启动,无论是中国的海底真空式轨道交通,马斯克的地下交通网络,抑或是Hyperloop One的超级管道高速铁路,科技发展与变革的进程已经远超人们的预期。未来,人们有望亲自乘坐全球首条真空管道列车,感受磁悬浮技术带来的极致安静,体验高科技所赋予的速度与激情。