中國克服了導(dǎo)致埃隆·馬斯克的超級高鐵失敗的技術(shù)缺陷,還將建造成本削減了60%。

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2013年,埃隆·馬斯克談到了超級高鐵。這是一種未來的交通系統(tǒng),圍繞著近乎真空的管道建造,旨在以高達(dá)1000公里/小時(621英里/小時)的速度在城市之間穿梭。

盡管馬斯克在電動汽車和可重復(fù)使用的火箭方面取得了成功,但超級高鐵在巨大的工程和財務(wù)障礙下舉步維艱,它跨越了密封、巨大的溫度變化,以及將高速磁懸浮融入日?;A(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性。中國的一個引人注目的測試項目表明,類似超級高鐵的旅行可能會有未來。

中國拯救了埃隆·馬斯克被遺忘的超級高鐵夢想

2024年,中國工程師在山西省陽高縣建造了一條2公里(1.2英里)長的試驗線路,以探索近真空磁懸浮技術(shù)。根據(jù)中國鐵路工程咨詢集團(tuán)(CREC)的一篇論文,由總工程師徐生橋領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊開發(fā)了一種用環(huán)氧涂層鋼筋和波紋鋼伸縮縫密封的鋼-混凝土管設(shè)計。

這種新穎的組合結(jié)合了鋼材的抗拉強度和混凝土的抗壓耐久性,確保管道在冬季零下到45°C(113°F)夏季的惡劣條件下保持密閉性。

馬斯克的超級高鐵概念依賴于大型鋼管,這些鋼管在高速行駛時容易發(fā)生泄漏和極端阻力。相比之下,CREC設(shè)計的方法將能量損失減少了三分之一以上。

他們的解決方案的關(guān)鍵是使用低碳鋼網(wǎng)格,以減少困擾現(xiàn)有磁懸浮設(shè)計的渦流,特別是當(dāng)速度超過1000公里/小時時。結(jié)果是:一個真空密封的走廊,結(jié)構(gòu)足夠堅固,可以支持近超音速旅行,而不會像馬斯克的團(tuán)隊那樣遇到嚴(yán)重的高溫和壓力并發(fā)癥。

克服嚴(yán)重的工程挑戰(zhàn)

建立這樣一個系統(tǒng)需要重新發(fā)明核心材料。傳統(tǒng)的鋼筋混凝土在接近真空的條件下會變形或開裂,就像標(biāo)準(zhǔn)混凝土在內(nèi)部氣壓接近零時可能會崩潰一樣。

中國團(tuán)隊轉(zhuǎn)而使用玄武巖纖維混凝土、玻璃纖維增強材料和預(yù)真空固化來解決這個問題。2024年7月22日,徐的團(tuán)隊成功測試了一輛懸浮車輛在部分真空的磁懸浮軌道上巡航。

他們使用激光制導(dǎo)傳感器和人工智能驅(qū)動的磁阻尼器來保持穩(wěn)定性,同時分布式真空泵平衡壓力。與此同時,緊急氣閘和耐壓客艙等安全解決方案解決了阻礙超級高鐵早期試驗的同樣嚴(yán)重的問題。

前方的道路

據(jù)CREC稱,該系統(tǒng)現(xiàn)在有一個2公里的試驗臺,并有一個擴(kuò)大到更遠(yuǎn)的藍(lán)圖。預(yù)制管段比傳統(tǒng)的全鋼管成本低60%,便于擴(kuò)展。

然而,商業(yè)化將需要巨大的投資,可能需要數(shù)千億元人民幣。諸如長距離熱膨脹和快速、可靠的應(yīng)急響應(yīng)設(shè)計等問題仍在研究中。

中國正在利用其廣泛的高鐵項目的經(jīng)驗教訓(xùn),在高鐵項目中,自動化焊接、激光制導(dǎo)測量和毫米級公差已經(jīng)創(chuàng)造了全球紀(jì)錄。這些工程習(xí)慣、先進(jìn)的超導(dǎo)材料和真空技術(shù)可能會讓中國在以前所未有的速度掌握近真空旅行方面占據(jù)優(yōu)勢。

對于馬斯克來說,超級高鐵的失敗凸顯了真空管旅行的巨大復(fù)雜性和成本。中國的成就是這一傳奇的第二章。這條測試線是否會發(fā)展成為一個主要的商業(yè)項目仍不確定。

盡管如此,有一件事是明確的:中國以一種決心和方法重新點燃了馬斯克放棄的夢想,這種決心和方法可能使接近超音速的地面旅行成為現(xiàn)實。

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