中國儲能網(wǎng)訊:數(shù)說Hyperloop
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軌道艙內(nèi)的空氣壓力是火星大氣壓力的1/6
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在最初設(shè)計(jì)中,每位乘客只能攜帶2個(gè)包裹搭乘列車。
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大型的“膠囊”車體除了可以運(yùn)送乘客,還可以裝載3輛全尺寸汽車。
4×6
乘客乘坐的“膠囊”尺寸寬4.43英尺,高6.11英尺。
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運(yùn)營后的票價(jià)預(yù)計(jì)單程只有20美元,相比飛機(jī)火車要便宜多了。
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當(dāng)列車在軌道艙內(nèi)運(yùn)行時(shí),兩個(gè)“膠囊”車體間距為23英里。
28
一個(gè)“膠囊”車體滿員可以搭乘28位旅客。
30
兩次列車的發(fā)車間隔最短可以達(dá)到30秒。
35
乘坐這種列車從洛杉磯到舊金山只需35分鐘。
760
該列車的設(shè)計(jì)時(shí)速為760英里/時(shí)(相當(dāng)于1220公里/時(shí))。
900
列車預(yù)計(jì)的最佳行駛距離在900英里(相當(dāng)于1500公里)之內(nèi),如果你的旅行距離還要遠(yuǎn)一些,建議你還是搭乘超音速飛機(jī)吧。
6800
如果僅運(yùn)送乘客,那么“膠囊”車體自重為6800磅;而打造可以貨運(yùn)的車體,自重將增加到7700磅。
2.8萬
列車預(yù)計(jì)每年將消耗2.8萬馬力的能量,但鋪設(shè)在軌道表面的太陽能面板每年產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)高于此。
135萬
每一個(gè)“膠囊”車體的造價(jià)預(yù)計(jì)為135萬美元。
740萬
列車預(yù)計(jì)每年可單向運(yùn)送旅客740萬人次,每個(gè)小時(shí)的客運(yùn)量就能達(dá)840人。
60億
整個(gè)新項(xiàng)目的造價(jià)預(yù)算為60億美元,但要滿足客貨兩運(yùn),造價(jià)會提升至75億美元。
684億
美國加州高鐵計(jì)劃的造價(jià)預(yù)算到達(dá)684億,也許正是因?yàn)?ldquo;高造價(jià)、低時(shí)速”才讓埃倫·穆斯克推出了Hyperloop計(jì)劃。(數(shù)據(jù)來源:網(wǎng)易)
8月8日,美國特斯拉汽車公司(Tesla Motors)發(fā)布了2013年第二季度財(cái)報(bào),引來狂熱關(guān)注。該公司業(yè)績遠(yuǎn)超預(yù)期,今年股價(jià)已上漲347%,公司創(chuàng)始人兼CEO埃倫·穆斯克(Elon Musk)更因此獲得430萬美元股票期權(quán)獎勵(lì)。
8月12日,穆斯克再次引發(fā)全球關(guān)注。這位科技狂人公布了其全新運(yùn)輸概念體系Hyperloop系統(tǒng)的alpha版設(shè)計(jì)。
全新運(yùn)輸概念體系
Hyperloop系統(tǒng)是一套全新的運(yùn)輸概念體系,穆斯克將其稱為繼汽車、火車、飛機(jī)、輪船之后的第五代現(xiàn)代交通工具。
據(jù)穆斯克介紹,該系統(tǒng)將鋁制的“膠囊”狀車體,放置在一個(gè)密閉的鋼制低壓管道中,通過內(nèi)置的氣壓轉(zhuǎn)換裝置,將“膠囊”前方的空氣阻力轉(zhuǎn)化為后方的動力,然后像發(fā)射炮彈一樣將其“發(fā)射”至目的地。
穆斯克戲稱:“整體設(shè)計(jì)就像是獵槍槍管那樣。”他還將該系統(tǒng)描述為“協(xié)和式超音速噴射客機(jī)、電磁軌道炮和氣懸冰球臺面三者的混合體”。
在設(shè)計(jì)中,Hyperloop系統(tǒng)主體由兩條可同時(shí)雙向運(yùn)作的低壓架空管道,以及70架“膠囊”形狀鋁制車體構(gòu)成。車體設(shè)計(jì)的理想速度是760英里/時(shí),最高速度可達(dá)800英里/時(shí)。每部車最多載28位乘客,發(fā)車間隔2分鐘。在高峰或繁忙時(shí)段,發(fā)車間隔可縮至30秒,保證同時(shí)有40部車運(yùn)作。
“膠囊”車體被安裝在鉻鎳鐵合金制作的滑板上。這種滑板質(zhì)地很薄,可經(jīng)受高溫高壓,已被穆斯克的太空探索科技公司(Space X)廣泛應(yīng)用于太空產(chǎn)品中。在車體前部有兩個(gè)像協(xié)和噴氣式客機(jī)那樣的噴氣口,一個(gè)電動渦輪壓縮機(jī)會不斷壓縮前部進(jìn)入的空氣,然后送入滑板和車體,目的就是排走在車前段那股會隨著運(yùn)行而累積的空氣阻力。
滑板上有切口,可以吸入空氣在車底制造一股氣墊,將列車浮在管道中間。在滑板中還有磁體,激發(fā)電磁脈沖,可以讓車體獲得最初的推動力,然后由發(fā)動機(jī)推動車體前進(jìn)。車內(nèi)雖然有電池,不過其主要是制造自身氣墊之用。在管道內(nèi),約每 110 公里就會有一個(gè)外部線性電動機(jī)為列車補(bǔ)充動力。
架空管道置于多座高度為 30 米的鐵塔上,支撐柱相隔50—100碼,于加州的 5 號州際公路附近平行而建。這樣可以盡量減低其對環(huán)境的影響,也可以最大限度減少土地的使用。同時(shí),保持管道直線以減少列車轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生離心力對乘客造成的影響。
獨(dú)立的能源系統(tǒng)
穆斯克曾這樣形容Hyperloop:“這套系統(tǒng)在我心中是這樣的,它不會彼此相撞,也不會受天氣影響,比子彈頭列車要快上3—4倍,平均速度是飛機(jī)的兩倍。從洛杉磯到舊金山不超過30分鐘。Hyperloop會由太陽能驅(qū)動,太陽能一天產(chǎn)生的電量足以支持系統(tǒng)的日常用電。”
從公布的方案中不難看出,Hyperloop擁有獨(dú)立的能源系統(tǒng)。架空管道上部鋪滿了太陽能面板,除了每年2.8萬馬力的消耗,這些設(shè)備產(chǎn)生的電能足夠整個(gè)系統(tǒng)維持運(yùn)行。此外,利用電池還可以將富余的電能存儲起來,供夜晚和陰天使用。
盡管目前有關(guān)Hyperloop能源系統(tǒng)的詳細(xì)信息尚未公布,但坐擁陽光電城公司(SolarCity)的穆斯克,手握美國最大太陽能發(fā)電系統(tǒng)供應(yīng)商的先機(jī),以及在美國成功建設(shè)城際間電動車充電網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn),對于Hyperloop的太陽能系統(tǒng)可算是手到擒來了。
突顯的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)
很難想象,Hyperloop的創(chuàng)想或許是因?yàn)槟滤箍藢γ绹又?ldquo;高鐵”項(xiàng)目的不滿。他在自己的博客上表示:“當(dāng)加州高鐵項(xiàng)目獲得核準(zhǔn)時(shí),我曾相當(dāng)失望,因?yàn)槲抑涝S多人也有著同樣的想法。打造全球每英里(約合1.61公里)造價(jià)最高、最慢的高速列車,這怎么能讓它代表著硅谷和噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的家園——這里做出了一些不可思議之舉,如索引全球所有的知識和把探測器送上火星。”
穆斯克在接受彭博社采訪時(shí)表示,相比高鐵和飛機(jī),Hyperloop系統(tǒng)可以極大地節(jié)省人們的時(shí)間。此外,該系統(tǒng)不僅避免了土地使用權(quán)的糾紛,其最低造價(jià)僅需60億美元,不到加州高鐵項(xiàng)目造價(jià)的1/10。即使要裝人載車,建設(shè)費(fèi)用也不會超過100億美元。
從洛杉磯到舊金山,以高鐵每小時(shí)164英里的速度來算,需要2.5小時(shí),估計(jì)車票將在105美元左右。哪怕是乘坐飛機(jī),純飛行時(shí)間也需要1小時(shí)。而Hyperloop只需要耗時(shí)35分鐘,票價(jià)大概在20美元左右,可謂是既經(jīng)濟(jì)又高速。
而在安全性方面,由于管道是密閉的,可以克服各種天氣影響,此外,還可以通過增加減震裝置和管道鋪設(shè)的靈活性來減少來自地震的影響。即使前一個(gè)車體出現(xiàn)問題,后面所有的“膠囊”都會緊急剎車。車體內(nèi)還會提供足夠的氧氣,就像飛機(jī)上有氧氣面罩一樣。綜合來看,Hyperloop比其他運(yùn)輸工具更加安全。
Hyperloop并不孤單
穆斯克的創(chuàng)想并非前無古人。早在41年前,就有一位科學(xué)家想到了類似的設(shè)計(jì)理念,這就是美國蘭德公司的R·M·索爾特。
當(dāng)時(shí),索爾特將此列車稱為“極高速運(yùn)輸系統(tǒng)(VHST)”。其設(shè)計(jì)就是將電磁懸浮汽車置于地下真空的密封管道中,來運(yùn)輸乘客,從而讓乘客在短時(shí)間內(nèi)快速地到達(dá)目的地。不過,這種方法卻遭到了馬斯克的否決,在馬斯克看來,索爾特的這種密封的通道“總會有縫隙,或者每隔幾百英里就會有裂縫,整個(gè)系統(tǒng)也將因此會停止動作。”
此外,一家位于美國科羅拉多州的ET3公司也已經(jīng)開始著手類似的研發(fā)了。該公司的設(shè)想是一個(gè)叫做真空管道高速交通(Evacuated Tube Transport)的項(xiàng)目。其原理和實(shí)現(xiàn)效果與Hyperloop十分類似。
ET3公司稱,其項(xiàng)目的動力供應(yīng)采用的是磁懸浮技術(shù),處于一個(gè)幾乎沒有摩擦力的環(huán)境中,以某種彈射裝置發(fā)射出去,無間斷地駛往目的地。乘客乘坐一個(gè)類似梭子般的車廂,每一個(gè)梭子重達(dá)183公斤,長16英尺(4.87米),能容納4至6名乘客,還有存放行李的貨廂。鏈接兩個(gè)目的地的管道跟高速鐵路一樣,會搭建在地上。按照預(yù)想的規(guī)劃,這樣的管道或許可以“附著”到既存的高速鐵路架橋上,以節(jié)省路線資源與基礎(chǔ)設(shè)施搭建成本。
速度方面,ET3公司的設(shè)計(jì)為4000英里/時(shí)。從舊金山到紐約只需要45分鐘,而從紐約至北京只需要2個(gè)小時(shí)。想象一下,建設(shè)一個(gè)橫跨太平洋的管道似乎不太可能,但從阿拉斯加到俄羅斯或中國,在海底鋪設(shè)管道還是可以實(shí)現(xiàn)的。
ET3公司稱,相比現(xiàn)在昂貴的機(jī)票價(jià)格,他們的項(xiàng)目能夠把從舊金山至紐約的旅行費(fèi)用降低至100美元。此外,在今年年底前,他們還將搭建一段長度為3英里的管道來測試。但具體何時(shí)能夠開始商業(yè)運(yùn)作,目前還是個(gè)未知數(shù)。
“未來”言之過早
穆斯克公布Hyperloop設(shè)想之后,遭到了來自多方的質(zhì)疑。一些加州議員表示,該項(xiàng)目短期內(nèi)不太可能開建,也難以給公眾帶來任何利益。
加州議會裝配運(yùn)輸委員會主席邦尼·洛溫塔爾說:“我覺得這是個(gè)了不起的創(chuàng)意,但從設(shè)想到落實(shí)仍有很長的路要走。”她補(bǔ)充表示,“在加州開展大型基建項(xiàng)目非常困難。我們有著非常復(fù)雜的資金來源、而且要考慮環(huán)境保護(hù)、地震斷層和土地征用問題——這也只是其中的一小部分問題而已。”
此外,一些評論家指出,在Hyperloop系統(tǒng)中維持如此長距離的管道,需要大量的能量,同時(shí)會產(chǎn)生大量的空氣摩擦和熱量,這些熱量或許就會毀壞車體本身和整個(gè)運(yùn)作機(jī)制。而來自壓力的挑戰(zhàn)同樣不小,任何離地100英尺的建筑都會承受一定的風(fēng)壓,風(fēng)向可能是單向或者是多向。Hyperloop能否承受這些壓力也都是問題。
穆斯克也表示,在1000英里以內(nèi),連接兩個(gè)人口流動量較大的城市,Hyperloop系統(tǒng)將比飛機(jī)更具優(yōu)勢,因?yàn)椴恍枰^長的起落時(shí)間。他說:“從洛杉磯到舊金山,或者紐約到華盛頓,Hyperloop都會是更好的選擇。而1000英里以上的路程,管道的建設(shè)成本將會過高,相對而言并不那么適用。”
穆斯克還宣稱,自己目前已經(jīng)沒有多余的精力去分心在Hyperloop系統(tǒng)上。他表示:“我只是提出方案,它是一個(gè)開源設(shè)計(jì)。它顯然可以變得更好,可以修正錯(cuò)誤,優(yōu)化設(shè)計(jì)。”不過,如果一直沒人將Hyperloop化為現(xiàn)實(shí),幾年之后,或許穆斯克會把其納入到特斯拉公司之中。
鏈接
埃倫·穆斯克——“狂人日記”
1971年,出生在南非;
1981年,擁有第一臺計(jì)算機(jī)并自學(xué)編程;
1983年,以500美元出售了自己第一個(gè)名為Blastar的商業(yè)游戲軟件;
1988年,高中畢業(yè),不服兵役鎮(zhèn)壓異族,選擇移民美國;
1992年,在皇后大學(xué)學(xué)習(xí)兩年后離開加拿大,轉(zhuǎn)而到賓夕法尼亞大學(xué)學(xué)習(xí)商業(yè)和物理,后從賓夕法尼亞大學(xué)沃頓商學(xué)院畢業(yè)獲學(xué)士學(xué)位,又留校一年獲第二個(gè)學(xué)位:物理學(xué)士學(xué)位;
這個(gè)時(shí)候,穆斯克就開始考慮三個(gè)最想涉足的領(lǐng)域,這三個(gè)領(lǐng)域在他看來都將深刻影響人類未來發(fā)展的領(lǐng)域,它們分別是:互聯(lián)網(wǎng)、清潔能源、太空。
1995年,在斯坦福大學(xué)學(xué)習(xí)材料科學(xué)和應(yīng)用物理碩士課程,但只待了兩天就輟學(xué)。與兄弟一起創(chuàng)辦CMS公司,為新聞機(jī)構(gòu)開發(fā)在線內(nèi)容出版軟件Zip2;
1999年,康柏公司AltaVista部門以3.07億美元現(xiàn)金和3400萬美元股票期權(quán)收購ZIP2;
1999年,合伙創(chuàng)辦全球最大在線支付公司PayPal;
2002年,以15億美元價(jià)格將PayPal賣給全球最大的網(wǎng)商eBay;
2002年,創(chuàng)辦空間技術(shù)公司Space X,并兼任CEO和CTO。先后研制出Falcon 1、 9火箭和Dragon飛船,成為首家NASA選中的第三方空間技術(shù)公司,SpaceX的愿景是開拓私人及商業(yè)空間運(yùn)載、太空開發(fā)等;
2004年,創(chuàng)辦電動汽車公司Tesla Motors,作為公司聯(lián)合創(chuàng)始人和總設(shè)計(jì)師,推出驚艷的高端電動跑車Tesla Roadster等;
2006年,投資全美最大家庭裝太陽能公司SolarCity,是最大的股東和董事會主席。該公司由穆斯克的表兄妹創(chuàng)辦,是美國最大的太陽能發(fā)電系統(tǒng)供應(yīng)商,目前正在拓展電動汽車充電業(yè)務(wù)。
如今,穆斯克集工程師,企業(yè)家和慈善家各種身份于一身,也是美國最年輕的億萬富翁之一。他被媒體譽(yù)為現(xiàn)實(shí)版的“鋼鐵俠”。他堅(jiān)定地說:“我要在火星上退休。”