图片源于:https://www.abc.net.au/news/2024-04-12/china-ultra-high-speed-trains-maglev-how-fast/103644930
中国的新型高速列车不是沿着铁路行驶,而是穿梭于管道之中。
人们希望它有一天能够连接全国各个城市和村庄,运行速度可达到每小时4000公里。
这种磁悬浮(或称为“磁浮”)列车在测试中可以达到623公里每小时的速度——比目前最快的列车快近200公里。
尽管尚未正式投入使用,但在二月份,列车在一次涉及其高速技术的测试中甚至跑得更快。
根据中国国有的航天科技工业公司(CASIC)的消息,该列车首次在2公里的低真空管道中稳定运行。
CASIC尚未透露其达到的速度,但表示比其之前的记录623公里每小时更快。
这列车是如何如此快速的呢?
答案就是——磁铁!
这种列车通过磁悬浮技术被移动和悬浮在地面上——基本上利用磁铁的推拉力来引导、加速或减速列车。
这意味着磁浮列车要轻得多,因为它不需要轮子、刹车和其他重量级的工程钢铁部件来保证其安全行驶。
为了减少摩擦,中国最新的超导磁悬浮列车在一个低真空管道中悬浮,利用三种磁铁的组合来“飞行”。
这一代列车设计的最高速度目标为每小时1000公里——比绝大多数人乘坐飞机的速度还要快。
除非你是泰勒·斯威夫特,她的私人飞机仍能稍微快于磁浮列车。
磁浮列车不需要轮子,亦不需要传统的铁路轨道。
构建大型磁浮网络的主要挑战是什么?
英国高速铁路专家安德鲁·麦克诺顿教授告诉ABC,这样的建设面临几项困难。
首先,所有新的基础设施,例如中国的低真空管道,都需要建立,而现有列车或铁路并不相容。
其次,能量需求“非常庞大”,麦克诺顿教授说。
“第三,仅在两个目的地之间的人流总量不足以证明该项目的成本合理——除非是两个特大城市。”他解释道。
“各种研究表明,磁浮的建设和运营成本可能是传统高速铁路的四到五倍。”
由于涉及的速度,噪音问题也非常突出,这意味着需要在社区周围安装额外的措施,如昂贵的隧道和隔音墙。
“最后,尽管磁浮列车的运营速度可达500公里每小时,而传统高速列车最高速度约为350公里每小时,但节省的时间——除非是非常长的距离——并不显著,显然不足以证明其成本合理。”麦克诺顿教授表示。
如此快速的列车将如何改变交通情况?
通勤者可以更远地进入城市来工作,物流速度的提升将对大多数企业产生良好影响。
考虑到列车能够达到每小时1000公里的飞行速度,还有其他好处。
当这样的速度能够实现时,列车基本上可以与飞机竞争。
中国希望其磁浮列车的速度能达到每小时4000公里——远超协和式超音速客机的最高速度。
这列车能够实现如此高的速度,无疑会对一个大国产生重大影响,ANU计算机与网络工程学院的副教授乔纳森·库德里克表示。
“想象一下,400公里的通勤只需大约半小时——这将改变人口中心的格局。”他告诉ABC。
“这样,实际上人们可以在距首都城市更远的地方进行开发,早晨通勤到市中心。”
库德里克认为,快速列车在环境保护方面也可能表现更好。
他估计,若在一些需长距离旅行的国家将区域客机完全替换为超高速列车,碳排放可能会减少3%到4%。
设计师们希望在列车的速度上不断推陈出新,项目的技术负责人毛凯在中国媒体上表示,最终列车能够达到令人惊叹的4000公里每小时。
这一速度甚至快于1976年SR-71黑鸟侦察机所创造的3529.6公里每小时的记录——这一时速是有史以来最快的载人飞机。
与其他高速列车相比,它表现如何?
在日本和法国等国家,高速列车已经运营了几十年。
自2010年以来,约有10个国家已经开发出能以每小时超过250公里行驶的高速列车。
TGV列车在赶往法国的过程中,创下了574.8公里每小时的速度记录。
但是,它们运行在铁路上,其速度很难超过350公里每小时,悉尼科技大学的铁路专家副教授菲利普·莱尔德告诉ABC。
除了法国的TGV列车在特殊测试条件下的574.8公里每小时的速度记录外,通常使用中则以大约320公里每小时的速度运营。
目前上海磁浮列车保持以460公里每小时的运营速度书写的最快列车记录。
在上海浦东机场和龙阳路站之间的30公里旅程,仅需7.5分钟。
日本最快的子弹头列车可达到大约320公里每小时的最高速度。
但日本也有一条42公里的测试轨道,磁浮列车能够在上面运行至503公里每小时,但预计该列车到2030年之前不会投入服务,莱尔德博士说。
当日本的新一代磁浮列车投入运营后,预计将会在东京与名古屋之间以每小时500公里的速度运行。
在十月,印尼揭幕了一条在雅加达和万丹之间约150公里的高速铁路。
其最高时速为350公里,是东南亚最快的铁路线路,花费约76.5亿美元由中国建设。
印度也在努力建设一条连接孟买和阿默达巴德的高速列车,预计将在2027年开放,莱尔德博士表示。
磁浮技术能否连接澳大利亚的偏远城市?
澳大利亚已经考虑了连接城市的高速铁路近40年。
尽管涉及巨大的土地收购和网络建设成本,去年六月,专门的高速铁路管理局(HSRA)成立,旨在将这一构想从纸面变为现实。
联邦政府还承诺投资近8000万美元用于备受期待的悉尼到纽卡斯尔的高速铁路。
尽管人们是否愿意进一步建立磁浮铁路尚不清楚,但库德里克博士对此持怀疑态度。
他估计在澳大利亚建设磁浮系统的成本,保守估计是每米1000美元——仅仅是磁铁的费用。
“这将是每公里100万的费用,外加其他基础设施成本。”他说。
“成本与收益可能并不成比例。”
莱尔德博士对澳大利亚未来拥有一个高速铁路网络感到乐观,但他认为这将需要较长时间去建设。
他还对是否能够实现磁浮系统表示不确定,但相信可以逐步建设高速铁路网络。
“这在日本的例子中一直都是如此——1964年起,上线的高速铁路仅为500多公里。”他说。
“如今,他们已经拥有约3000公里的高速铁路。”
麦克诺顿教授表示,磁浮列车的唯一路线合理的开通将是布里斯班、悉尼和墨尔本之间。
但是,由于磁浮需要新建全新的基础设施,而无法使用现有线路,因此整个网络在第一列列车运行之前必须全部建成。
“那真是一个庞大的基础设施项目。”他说。
“如果仅仅是往返四架飞机的乘客旅行数量都不足以证明高速铁路的合理性——一小时内就相当于一列高速列车,那么就无法说服几倍于成本的磁浮。”