“又是春暖花開的好時(shí)節(jié),真想出去踏青賞花!”看著窗外的春光,小粗心感慨地說。
小靈通滿眼期待地說:“古語有云:‘煙花三月下?lián)P州。這個(gè)時(shí)候蘇杭地區(qū)的風(fēng)光一定很美!”
小好問在一旁說:“出去玩我很贊同,但是選擇一種快速又舒適的交通工具很重要?;叵肫鸫哼\(yùn)期間跟我爸媽回老家過年的經(jīng)歷,簡直是太痛苦了?!?/p>
“沒錯(cuò),今天不妨就給你們介紹一種未來全新的交通方式,到時(shí)候別說是去揚(yáng)州,就是去美洲都是小意思?!眾W秘精靈笑著說。
在管道中穿梭的列車
“早在2013年,被稱為‘鋼鐵俠之父的美國億萬富翁艾倫·慕斯克就提出了一個(gè)‘超回路超級(jí)列車的計(jì)劃。這種又名‘膠囊列車的超級(jí)列車,能在半小時(shí)內(nèi)帶你穿越600多千米的距離。這么遠(yuǎn)的距離即使坐飛機(jī)也需要花費(fèi)8個(gè)小時(shí)的時(shí)間。你們能預(yù)測,大富翁艾倫的這一神奇構(gòu)想要如何實(shí)現(xiàn)嗎?”
小靈通:“這么快速的列車,我想肯定需要增添一個(gè)超強(qiáng)的動(dòng)力裝置,這樣才能讓列車風(fēng)馳電掣?!?/p>
小好問接著說:“或者就像電影里演的那樣,給列車加上核動(dòng)力?!”
小粗心:“名字叫膠囊列車,也許是一個(gè)相對(duì)封閉的車廂設(shè)計(jì),有可能連軌道都是封閉的。這樣空氣阻力會(huì)小很多。”
【關(guān)主釋答】
嗯,這一關(guān)小粗心的設(shè)想和超級(jí)富翁艾倫想到了一塊。按照艾倫的設(shè)想,“超級(jí)高鐵”有別于傳統(tǒng)鐵路,可以說是協(xié)和式超音速客機(jī)、軌道炮和空氣曲棍球臺(tái)的混合體。根據(jù)艾倫的想法和設(shè)計(jì),“超級(jí)高鐵”系統(tǒng)將使用巨大、近乎真空的管道把主要城市連接起來。這個(gè)設(shè)計(jì)以“真空管道運(yùn)輸”為理論核心,在管道內(nèi)部,車廂懸浮于空中,時(shí)速可達(dá)上千千米,被認(rèn)為是繼汽車、輪船、火車和飛機(jī)之后的新一代交通運(yùn)輸工具。
據(jù)設(shè)計(jì)師介紹,該運(yùn)輸系統(tǒng)由運(yùn)輸管道、載人艙體、真空設(shè)備、懸浮部件、彈射和剎車等系統(tǒng)組成。運(yùn)行時(shí),通過磁懸浮技術(shù),把重183千克、長4.87米、高1.5米、能容納4~6名乘客的膠囊狀艙體“漂浮”于真空處理的管道中,再利用彈射裝置,發(fā)射“膠囊列車”。此時(shí),“膠囊列車”會(huì)沿著管道無間斷地駛向目的地。
多重考慮保障安全
聽完奧秘精靈的講解,小靈通明白了超級(jí)列車的奧秘所在:“哦!原來這列車是利用了磁懸浮的原理呀。”
小好問忍不住感嘆道:“這么霸氣的列車真是太酷炫了!”
小粗心則說:“嗯,想必艾倫當(dāng)時(shí)提出這種設(shè)想的時(shí)候就引起了很大反響吧?”
奧秘精靈說:“是啊,當(dāng)時(shí)這個(gè)設(shè)想一經(jīng)公布就引發(fā)了公眾的關(guān)注,不過超級(jí)列車的安全性也是人們擔(dān)憂的問題。這么長的管道,相對(duì)封閉的空間,你們幫艾倫想想,要如何確保列車的安全呢?”
小粗心:“第一肯定是要提供氧氣裝置,讓乘客在封閉的車廂和管道內(nèi)不會(huì)缺氧?!?/p>
小靈通:“因?yàn)楣艿揽缍乳L,要穿越各種復(fù)雜的地質(zhì)區(qū)域,必須采用堅(jiān)固的材質(zhì),避免管道受地震、山體崩塌、地面沉降等災(zāi)害的影響而發(fā)生斷裂?!?/p>
小好問補(bǔ)充道:“萬一真的發(fā)生什么意外,超級(jí)列車還必須配備靈敏的減速剎車裝置進(jìn)行躲避。并且車廂每隔一節(jié)必須設(shè)置安全逃生出口,避免列車在管道中發(fā)生意外狀況時(shí),乘客被困列車的情況?!?/p>
【關(guān)主釋答】
不錯(cuò),大家把各種情況都設(shè)想到了,還替艾倫考慮了避免事故的一些措施。
其實(shí),早在設(shè)想公布之初,為了消除大家對(duì)超級(jí)列車安全性的疑惑,艾倫就強(qiáng)調(diào),整個(gè)管道系統(tǒng)的建造必須符合抗震建筑要求,同時(shí),不受風(fēng)力、冰雪、大霧和降雨等自然氣候影響。與飛機(jī)和火車相比,“超級(jí)高鐵”受地震影響較小,也不易發(fā)生事故,因?yàn)樗粫?huì)從天上掉下來,也不會(huì)脫軌。
由于推進(jìn)系統(tǒng)是整個(gè)管道的一部分,設(shè)計(jì)上每個(gè)部分都有速度限制,并且乘客艙完全包含在管道中,出現(xiàn)類似列車出軌現(xiàn)象是不太可能的。而且,每個(gè)乘客艙都處于加壓狀態(tài),安裝有氧氣罩和緊急剎車系統(tǒng)。
與航空行程相比,真空管道運(yùn)輸不受天氣因素影響,不會(huì)發(fā)生航班延誤、取消等情況。此外,在真空管道沿線處每隔一定距離還設(shè)有安全艙,當(dāng)車輛發(fā)生故障停止,或是密封艙體失壓時(shí),乘客可從安全艙逃離,躲避危險(xiǎn)。
低價(jià)節(jié)能的全新方式
奧秘精靈:“其實(shí)早在1922年,德國工程師赫爾曼·肯培爾在提出磁懸浮列車的概念時(shí),同時(shí)提出了‘真空管道的設(shè)想?!婵展艿肋\(yùn)輸其實(shí)是一種無空氣阻力、無摩擦的運(yùn)輸形式。其技術(shù)原理是在地面或地下建一個(gè)密閉的管道,用真空泵將管道內(nèi)部抽成真空或部分真空。赫爾曼·肯培爾認(rèn)為,通過這種方式可以實(shí)現(xiàn)磁浮列車速度每小時(shí)1 000千米的目標(biāo)值?!眾W秘精靈繼續(xù)補(bǔ)充說,“90多年過去了,艾倫又將真空管道運(yùn)輸理論提到了臺(tái)面上。除了安全因素,管道的架設(shè)成本和列車最終的乘坐價(jià)格也是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。你們認(rèn)為這個(gè)超級(jí)列車未來是有錢人的專利還是適合大眾的交通出行方式呢?”
小靈通:“依我看,雖然鋪設(shè)管道需要花費(fèi)不少成本,但未來的超級(jí)列車的乘坐價(jià)格應(yīng)該也不會(huì)太高,畢竟速度快,可以依靠發(fā)車趟次來增加收入?!?/p>
小粗心:“是啊,就像我們的高鐵和動(dòng)車,給大家出行提供了很多的便利?!?/p>
小好問:“我覺得可以將管道設(shè)計(jì)成透明的,采取太陽能等供電方式來降低運(yùn)行成本?!?/p>
【關(guān)主釋答】
你們的設(shè)想都是對(duì)的。艾倫其實(shí)也考慮過成本和未來乘坐價(jià)格的問題,他也希望超級(jí)列車能走入尋常百姓的生活。
首先,艾倫提出他們會(huì)利用直線電機(jī)將運(yùn)載艙體加速至一定速度后,讓艙體能夠依靠慣性在真空管道中運(yùn)行,這樣列車就不需要任何額外的能量了,在乘客即將到站需要列車減速時(shí),艙體的現(xiàn)有動(dòng)能可通過直線電機(jī)進(jìn)行能量回收和再利用。通過這種形式列車的運(yùn)輸成本將僅為高速鐵路的十分之一。
其次,由于減少了接觸摩擦和空氣摩擦,真空管道運(yùn)輸比任何傳統(tǒng)交通工具耗費(fèi)的能源都少,超級(jí)列車每一度電的運(yùn)輸能力是高鐵的50倍。同時(shí),艾倫和他的研究團(tuán)隊(duì)還在思考新的節(jié)能方式。就像小好問所說的,“超級(jí)高鐵”將采取太陽能供電的方式,自行補(bǔ)充能量。
真空管道與高速鐵路一樣可以搭建在地上,凡是有道路的地方,就可以設(shè)置兩根管道,供兩個(gè)方向行駛。按照預(yù)想,真空管道或許還能“附著”在已經(jīng)建成的高架橋上,從而節(jié)省路線資源與基礎(chǔ)設(shè)施的搭建成本。