目前高铁的最高运营速度是350公里的时速,超过这一速度,就会面临很多技术难题。当然,速度越来越快是高铁的发展趋势,现在有了时速500公里的实验动车,但高铁究竟能跑多快呢?我个人认为是600公里的时速,同时这也是地面速度的极限。以飞机为例,飞机的起飞、降落速度不到300公里,600公里的时速,差不多就是国内航班的飞行速度了,而且直升机及螺旋桨式飞机的时速不到500公里。要是让火车达到或超过这一速度,必然面临许多技术问题,就是克服了,成本造价也会很高的,在票价上就不会比飞机有优势了,甚至更贵。另外,距离过长,2000公里以上,高铁票价也偏高,甚至超过同里程的飞机。
中国1000公里时速高铁探秘:
大气环境下列车时速不宜超过400公里
西南交大牵引动力国家重点实验室成员、两院院士沈志云接受记者采访时说,目前任何一种地面交通工具,商业运营速度都不宜超过每小时400公里,否则能耗大、噪音超标,难以被市场接受。
沈志云介绍,真空管道高速交通,就是建造一条与外部空气隔绝的管道,将管内抽为真空后,在其中运行磁悬浮列车,由于没有空气摩擦的阻碍,列车将运行至令人瞠目结舌的高速。而且管道是密封的,可以在海底及气候恶劣地区运行而不受任何影响。
该课题组成员张耀平做了一个比喻:管道就像排污管道一样,连接紧密,是一个完全密闭的空间。
理论上可达2万公里时速
据张耀平介绍,最早提出真空管道磁悬浮运输概念的,是美国兰德咨询公司和麻省理工学院的专家,真正将这一运输方式落实为图纸的,是美国佛罗里达州机械工程师戴睿·奥斯特,经过多年的研究与设计,戴睿于1999年在美申请获得真空管道运输(ETT)系统发明专利。
2001年,与戴睿相识并成为密友的张耀平将这项技术首次引进中国。2002年,戴睿和妻子前往中国,帮助张耀平和同事在西南交通大学组建了专门研究机构。经过多年努力,张耀平的研究获得了中国学界和政府全方位的支持。他认为,目前这项技术所需的技术已经完全成熟。
院士大会上专家们提出的每小时600-1000公里时速,是一个保守的对外口径,实际上所有研究者一开始就把这一运输方式的常规运行速度定位为每小时4000公里,经过技术改进,每小时6500公里是一个中期目标。虽现在不宜提得太高,但只要磁悬浮列车改进之后,克服技术障碍,那就相当于一颗卫星。近日我在与一名长江学者及其研究生座谈时,他们提出,真空管道磁悬浮列车的理论极限速度接近第一宇宙速度,要达到每小时2万公里是可以实现的。
■前景分析
造价比普通铁路更便宜
张耀平介绍,真空磁悬浮列车只是列车在真空环境下运行,而车厢内并非真空的,乘客乘坐这种高速的列车也不会有眩晕等异样的感觉。
从造价上来看,目前普通铁路造价每公里1.5亿,其隧道断面大概在6米到8米之间,而真空磁悬浮管道断面只有4米到5米之间,可省去很多钢材费用,所以费用比普通铁路更便宜。
对于票价,张耀平猜测,如果该技术刚刚投入运行时,其票价应该要比高铁的价格高,但是随着技术不断地成熟更新,其价格也会逐渐降低。
能否应用尚存变数
对于时速600公里的真空管道磁悬浮技术在10年后就能应用,张耀平说,在技术上可以,但能否最终应用还取决于铁道部的决策。目前,铁道部有关领导已经注意到此项研究,并给予了赞赏。
按照《中长期铁路网规划》,在2020年之前,我国并没有应用高速磁悬浮技术的规划。
不过,张耀平指出,中国目前在各国研究者中研究进度最快。如果国家能将这项技术上升到三峡工程、长征火箭这样的国家高度,统筹资金、技术,就能在21世纪运输革命中占得先机。