真空磁悬浮高速列车“在10年内实现理论上可达2万公里的时速”？

我国在建高铁达1万公里。除了在建的时速350公里的高铁外，我国还在研制跑得更快的、时速可达1000公里的真空磁悬浮列车。从北京到广州2300公里的路程，不用坐飞机、乘坐地面交通，同样可以用2半小时甚至1个小时达到。这就是我正在积极研发试验的真空管道高速交通。牵引动力国家重点实验室课题组正在研制时速500-600公里的真空高速列车，这种技术预计10年后实现运营。世界上共有美国、瑞士、中国3个国家正在研究真空管道磁悬浮技术，我国已经开始着手试验了，美国和瑞士还在理论阶段。

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法晚记者采访时说，任何一种地面交通工具，商业运营速度都不宜超过每小时800公里，否则能耗大、噪音超标，难以被市场接受。

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，由于在管道内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。

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不会有眩晕等异样的感觉。

从造价上来看，普通铁路造价每公里0.5亿，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8米之间，可省去很多钢材费用，所以费用比普通铁路更便宜。

 

，某媒体报道的“我国正在研制真空磁悬浮高速列车，时速可达2万公里”，“北京到广州2300公里的路程，可以用2个半小时甚至1个小时到达”的新闻被各大报纸、门户网站纷纷转载，甚至国外的媒体如《欧洲时报》也闻风出动，开始报道“这一可喜的科技成果”。

该报道中称“记者从牵引动力国家重点实验室课题组了解到，目前他们正在研制时速500—600公里的真空高速列车，这种技术预计10年后实现运营。未来两三年内，实验室将推出时速600—1000公里的真空管道高速列车小比例模型。而根据现在的理论研究，这种真空磁悬浮列车时速可达到2万公里。”

如今，某些实验机构通过媒体宣称真空管道这种技术可以“在10年内实现”“理论上可达2万公里的时速”……那么，真空管道运输技术真是“触手可及的神话”吗？在地面上“日行万里”真的可以不再是梦了吗？沈院士向笔者介绍说，真空管道技术的实现并不容易，但是他也表示，该技术有一定科研价值和发展前景。

据沈志云介绍，真空管道运输技术的原理，就是在地面或地下建一个密闭的管道，用真空泵抽成真空或部分真空。在这样的环境中开行车辆，（不一定是磁浮列车），行车阻力就会大大减小，可有效降低能耗，同时气动噪声也可大大降低，符合环保要求。

沈志云说：“真空管道运输技术的原理虽很简单，但实现起来却很困难。1922年德国工程师赫尔曼·肯培尔在提出磁浮列车概念时，同时也提出了真空管道的设想，至今快90年了。磁浮列车虽做了大量研究，却一直未能真正进入运输市场。真空管道技术更惨，至今在世界范围内连像样的试验研究都没有，有的只是一些设想方案。不少人热衷于把这些纸上谈兵的东西申报专利，组建公司，成立研究所，出版书籍，而不去认真探讨为什么不能实现。”

那么，什么原因阻碍了真空管道技术的发展呢？沈院士说：“我认为最主要的原因，同磁浮列车一样，是技术不成熟，成本过高，与其他运输方式不兼容，与运输市场格格不入。”

沈志云谈到真空管道技术的前景时说：“当前的问题是要停止空谈，踏踏实实为真空管道技术的应用找到一个可行的切入点。”

为了提升性价比，它的车厢外形和内饰将与我们平时乘坐的轨道列车类似，但体积将比普通列车、高速列车，甚至比现代的地铁列车都略微小一点。对于列车运行的真空管道来说，专家更倾向于内层用钢管，外层用钢筋加混凝土的结构建设，这也主要是为了减少钢管用量，节约成本。

因为是真空的管道，根据设计，所有管道的入口和出口都会有两道门。运行时，工作人员首先打开外层门，列车将从车站进入管道两门之间的夹层，外层门关闭后，真空泵开始抽走空气，此时，工作人员再打开里层的门，列车就会进入真空管道，开始加速、运行。而出管道时，则是相反的顺序，先是里层门打开，列车出来后，里层门关闭，外层门再打开。这个过程也参照了航天员在太空进出太空舱的操作模式。

除了在管道口要设立泵站，真空管道内大概每隔2公里或3公里也要设一个泵站，用真空泵抽取管道内的空气。根据设计标准，管道内甚至达到0.001个大气压，即千分之一的大气压，这样的气压范围也是列车高速运行的基本保障。

真空磁悬浮列车行驶时应当比飞机更加平稳。虽然是在真空环境下运行的，但车厢内绝对不会是真空环境，全密封的车厢内会模仿日常的列车环境，让乘客感到舒适。网上许多人怀疑列车如果加速度过快，人坐在里边是否受得了。对此，它的加速度达到飞机的加速度就行了，飞机的加速度一般是0.5~0.6G，相当于每秒钟加速5米左右，其实，人们百米跑的加速度比这大得多。这个加速度对普通人来说根本没问题。而等到列车加到一定速度后，它将匀速运动，那时，乘客对速度不会有任何感觉，就像航天员在太空中飞行一样感觉平稳。

尽管“星际列车”系统听起来有些不可思议，但其基本概念却非常简单。因为磁悬浮列车是悬浮于轨道之上，因此不必要担心摩擦问题。理论上讲，它们的速度要远远超过现有的每小时大约350英里(约合每小时563公里)的时速，可达每小时2000英里(约合每小时3219公里)的轨道速度。当然，为了让乘客能够安全地加速到这一速度，“星际列车”系统需要大量的轨道，同时需要防止极音速列车被周围的空气撕成碎片。据设计师介绍，长约1000英里(约合1609公里)的管道，通过模拟中间层的低气压，应该可以完成这个任务。

管道的大部分将与海平面齐平，出口点需要高出海平面大约12英里(约合19.3公里)。用于火车中的磁悬浮技术同样可以用来将这条管道悬浮起来。在发射管道中，位于20千米高度的带有2000万安培的超导电缆，每平米产生的悬浮力大约为48吨。通过高强度缆绳解决真空管本身所需的多余的浮力，如迪尼玛超强纤维的强度足以满足这种用途。另有一套备用系统足以保证悬浮系统顺畅运行而不出故障。

“星际列车”系统的设计者为美国约翰-霍普金斯大学应用物理学实验室科学家詹姆斯-鲍威尔、乔治-麦瑟和约翰-拉瑟尔。他们指出，这种设计方案听起来似乎有些不太现实，但是支撑12英里(约合19.3公里)长的电缆所需要的工程技术与支撑比这长得多的太空电梯所需要的工程技术相比，要简单得多。工程师们提出，可以在阿拉斯加、加拿大北部、格陵兰岛或西伯利亚等极地地区建造这种系统。此外，南极冰原也是一个可供选择的选址点。

研究团队估算，建成可载人“星际列车”系统，可能需要20年时间和600亿美元的成本。这些数字听起来很大，但是如果考虑到航天飞机的各种费用是“星际列车”系统成本的三倍时，你就会认为这套系统确实很经济。而且，“星际列车”系统一旦建成后，向低地轨道运送货物的成本每公斤仅需50美元，而现代的技术将货物和人员送上低地轨道，每公斤重量分别需要花费1万美元和10万美元。这意味着，太空旅行的车票只需要大约5000美元。设计者估计，“星际列车”系统的事故率与现代的客机差不多，安全系数可能较高。

真空管道磁悬浮列车，就是让普通的磁悬浮列车在真空管道中运行。由于没有空气摩擦的阻碍，这种列车将运行至令人难以想象的速度。每小时1000公里，只是一个保守的对外口径，和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公里将是一个中期目标。而当磁悬浮列车技术改进之后，有专家甚至提出，真空管道磁悬浮列车的理论极限速度能够接近第一宇宙速度，达到每小时20000公里。这意味着，真空管道磁悬浮列车将把北京与华盛顿纳入1小时交通圈，用数小时完成环球旅行已经成为科学家努力的目标。并且，由于管道是密封的，列车的行驶可以不受任何气候条件的影响。