關于馬斯克提出的“第五大交通工具”Hyperloop，你想知道的都在這里

【IT時代網、IT時代周刊銳觀察】公共交通會以怎樣的新形態呈現？Hyperloop給出了他們的答案，并且可能會出現在不遠的未來。

與Hyperloop類似的想象，可以追溯至20世紀初，一些人對未來的交通運輸狂想，只是當時囿于各種因素，使得這樣的項目帶有濃郁的科幻色彩。1972年時，Rand Corporation在研究報道中寫道：“原理相當簡單，電磁懸浮以及在疏散通道中推進汽車”，目標是打造非常高速的交通系統，簡稱為VHST（Very High Speed Transit System）。這個交通系統最終是由一系列的真空密封管組成，埋在地下，在幾分鐘、幾十分鐘內，就可將乘客運送至各地。這么多年來，該想法始終僅停留在人們的腦海中，從未付諸實現，直到埃隆·馬斯克（Elon Musk）等的著手實踐，才有了實質性的進展。

“第五大交通工具”

“超級回路”旅行膠囊模擬圖

“超級回路”旅行膠囊模擬圖

“超級回路”旅行膠囊模擬圖

2012年，Hyperloop這一名稱由馬斯克提出，初期也僅僅是一個概念和想法。在2013年8月，馬斯克卻正式公布了Hyperloop的初步方案，開始接受公眾的反饋信息。馬斯克已經聲明，不會就Hyperloop申請專利，他會推動Hyperloop成為開源項目。按照描述，Hyperloop是一個全新的超高速運輸系統，它是“協和式飛機、軌道炮和空氣曲棍球臺的結合體”，該運輸系統包括低壓鋼管和鋁制膠囊式車身，艙體內部由氣體提供保護，最高運行時速將超過每小時745英里(1200千米/時)。

這是什么概念？它會比高鐵快三到四倍，平均速度會達到飛機的一倍。乘坐這樣的交通工具，從紐約到費城，只需要10分鐘時間，從舊金山到洛杉磯，僅需不到30分鐘就可到達。整套系統低摩擦、低耗能，通過太陽能電池板就能供給日常的用電，乘客搭乘的“豆莢”艙，也不用像飛機一樣，需要按時間來搭乘，而是隨到隨走，無需預訂座位，一年可以運載1500萬人次。一旦成真，世界上所有最快的高速鐵路與之相比，全部會黯然失色。換句話說，乘客可以在陸地上體驗“飛行”。按照馬斯克的設想，它會是繼飛機火車、汽車、輪船之后的“第五大交通工具”。

不過，雖然馬斯克提出了Hyperloop，但他本人對此卻分身乏術，因為，他還要運營特斯拉（Tesla）汽車和太空探索技術公司（Space X）的業務。此前，有消息人士已經透露，Hyperloop將由其他公司掌舵，而馬斯克會有所參與。

三個團隊

在馬斯克公布Hyperloop的初步方案后，有三個團隊出現了。第一個是馬斯克組建的團隊，他們將在德克薩斯州建造一條用于測試Hyperloop的軌道，以便于其他公司測試。

乘客在站臺右側候車區候車，貨物從中部裝卸

第二個團隊叫Hyperloop Technologies。由知名的天使投資人、Uber的主要投資人謝爾文·皮什威爾（Shervin Pishevar）主導，這個團隊被媒體形容為是“全明星陣容”，其匯聚了來自硅谷和華盛頓的超級巨星，其中大部分與馬斯克關系密切。例如皮什威爾就是馬斯克的密友，也是他第一時間鼓勵馬斯克將Hyperloop的設想公之于眾。他的Sherpa Ventures主導了Hyperloop Technologies的種子輪融資。每當有新的進展，這支團隊都會向Musk匯報，也會簡單告知奧巴馬總統。不過，Hyperloop Technologies的想法有所不同，他們決定將項目的重心放在貨物運輸上，讓這個高速運行的“貨倉”既可以在路面上行駛，又可以潛入水底。

第三個團隊成立于2013年9月，名為Hyperloop Transportation Technologies（HTT）。它是美國加州一個初創企業融資平臺JumpStartFund的子公司。JumpStartFund的CEO德科·阿赫伯恩（Dirk Ahlborn）說過，當馬斯克提出Hyperloop計劃時，公司便迫不及待的希望能夠在Hyperloop計劃中大展拳腳，隨后邀請了前SpaceX項目主管MarcoVilla博士和美國土木工程協會的PatriciaGAlloway為Hyperloop計劃提供技術咨詢。

HTT方面提供的規劃圖

IT時代網、IT時代周刊記者也就Hyperloop項目的一些問題與HTT公司方面取得了聯系，該公司人士告訴了記者一些最新進展：“我們將在2016年的第二季度，在quay valley建設8公里的whole scale hyperloop”，“我們在之后幾個星期，會有一些新聞發布”。

據HTT方面介紹，Hyperloop有著超過400名專家的團隊，工程師都以兼職形式工作，其中很多人來自NASA（美國國家航空航天局）、空中客車、Space X、特斯拉、雅虎、Salesforce等機構和企業，這些工程師們會依照自己的興趣和特長，分成不同的工作小組。每一名工程師身懷絕技，而這些小團隊也包括了線路規劃、車艙設計和成本分析。“同事”間的交流大多是通過電子郵件驚醒，每周會定時舉辦項目進展討論會。此外，HTT還與美國頂尖的學院和公司建立了合作關系及贊助關系。

從概念到細節

有這么多高人參與和推進，Hyperloop也取得了一定進展，它從最初的概念，演變成了點滴細節。Hyperloop將會通過點A至點B之間的低壓管子加速裝滿乘客的“豆莢”——每個大約2米寬。這些“豆莢”并非行駛在鐵軌或輪子上，而是被安裝在鉻鎳鐵合金制作的滑板上。這種滑板質地很薄，可以經受高壓和高溫。滑板上有小口，可以吸入空氣形成一個氣墊，這極大減少了該系統的摩擦力，在“豆莢”的前部有兩個像協和噴氣式客機那樣的噴氣口。一個電動渦輪壓縮機會壓縮前部進入的空氣，然后送入滑板和“豆莢”。在滑板中有磁體，還有電磁脈沖，可以讓“豆莢”獲得最初的推動力，然后由發動機推動車艙前進。據稱，其能耗很少，全部來自太陽能發電。

每個“豆莢”最多可載28名乘客，班次是2分鐘/班，每個船艙在航行中的距離為23英里。按照這個運力計算，Hyperloop每小時能裝載 840 名乘客。船艙的高速是得益于管道內的低壓環境，按照馬斯克的預想，管道的壓力只是火星上的1/6，管道內將會保持真空。有趣的是，Hyperloop對乘客的體型有要求——乘客的尺寸最“寬”不能超過 4.43 英尺，身高也不能超過6.11英尺（1.86 米），乘坐時，將采用半躺的姿勢。

乘客可以在旅行屏幕裝置中選擇不同的仿真虛擬環境，比如海底世界

Hyperloop艙配有電視機，乘客可以在旅途的過程中看電影或辦公

商務艙的環境很奢華，總共可容納8人

在“豆莢”內部，由于艙內比較狹窄，又沒有窗戶，設計師利用艙頂的虛擬現實屏幕，播出一些類似藍天白云的畫面，乘客也可以在旅行屏幕裝置中，選擇不同的仿真虛擬環境，比如海底世界等等。艙內并配有電視機，乘客可以在旅途的過程中看電影或辦公，營造出一種開放感，從而消除乘客的幽閉恐懼癥。此外，Hyperloop還提供商務艙，總共可容納8人，甚至包括私人辦公區。

 

這些“豆莢”將試圖到達超音速的速度，“在管子頂部將會有更多表面區域（用于太陽能電池板）。”馬斯克曾形容，“這類似于乘坐飛機旅行，將會有初始加速，一旦你達到既定速度，就會完全忽略這樣的高速。”

與飛機不同，Hyperloop不會浪費能量爬到高海拔，而是把所有動能用到加速，最大速度后就會放慢，減速時能源就開始再生，因為Hyperloop能夠自己補充能量，在系統中裝上太陽能電板后，獲得的能量將超過整個系統消耗的能量。

現在，設計團隊正在努力研究，如何讓汽車也能“坐上”Hyperloop

“相對于空氣，車艙的前進速度剛好低于音速。管道內充滿暖的順風空氣，‘豆莢’可以高速前進，不會突破音障”。“整體設計就像是獵槍槍管那樣，在大部分旅程中管道是并排的，回路的兩端密封。管道至于相隔50—100碼的柱子上，乘客艙時速可達800英里。艙可以運送乘客，也可以運輸汽車。采用高架結構，可以避免占用過多土地。管道可以沿著I-5高速公路（美國I-5公路連接洛杉磯和舊金山）建設”。

超回路路線的5號州際公路部分。初期路線顯示為黃色，彎曲半徑為紅色

Hyperloop票價將比乘火車或者飛機更加便宜，撞機事件將更加罕見。“它不會從天空中墜落或者像火車一樣脫軌。”據稱，Hyperloop的能耗不到民航客機的1/10，噪音和廢氣污染接近于零。由于管道是密封的，因此可以在海底及氣候惡劣地區運行而不受任何影響。Hyperloop建造的主要費用將來自于建造“管子”，在加州的路線主要與州際公路5號相平行，并貫穿整個鄉村。“豆莢”將非常輕量化，使得“管子”能夠搭在地面的橋塔上，從而減少建造費用，提高地震安全性并緩解通行權問題。

改進與質疑

Hyperloop聽起來很浪漫，可是實施起來，存在的難度將遠超特斯拉和Space X。首先，Hyperloop的雛形有許多不完善之處，比如，在馬斯克的設想中，車艙的門朝上開啟，但是JumpStartFund的CEO阿赫伯恩卻認為，因為列車會行駛在低氣壓環境中，所以車艙需要厚實而牢固的艙門，這等于是說，馬斯克的這個設想，是不合理的。于是HTT團隊采用了名為“bubblestrategy”的設計思路，車艙配備有開放的車門和車窗。當乘客上車后，“豆莢”便自動套入“管道”外殼中，實現了封閉的車艙環境。外殼配備有空氣壓縮機和其他必須的配置，免去了開啟厚重車門的能源浪費。

如果說這個只是Hyperloop落地的一個小小的插曲，真正的難題和疑問還在后面。按照發明家John Gardi的猜想，Hyperloop的風阻仍然是一個很大的問題，這會讓其難以維持每小時600英里的高速運行。在John Gardi的設計中，“管子”內部也會出現摩擦。Gardi認為，這個問題可以通過測試解決，方法就是把空氣全部抽走，為交通器制造一個真空環境。但馬斯克曾說，Hyperloop不會在真空環境下運行，但如果讓空氣柱以超音速的速度運行，是需要巨大能量的，這就與低能耗相互矛盾了。

Hyperloop的構想遇到的質疑的聲音很多。比如麻省理工學院航空航天教授約翰·漢斯曼（John Hansman），《財新周刊》曾援引他的話說，Hyperloop現有設計并未充分考慮航空動力學的各種復雜問題，Model S采用的鋰電池（馬斯克曾稱，Hyperloop將沿用特斯拉Model S電動車所采用的電動馬達，）恐怕也不能提供足夠的能源。

除了內部結構，Hyperloop線路的修建也是個問題。有專家稱，超高的車速會讓轉彎變得極為困難。乘客只能承受十分之一個重力加速度的離心力，如果Hyperloop的速度為每小時600英里，那么它就需要一個40英里的轉彎半徑，過多的環線在這個項目中是行不通的，那么，Hyperloop將如何解決在美國西海岸漫長的地震帶高速行駛的問題呢？

技術問題只是其一，有媒體曾報道，在HTT分解的清單里面，技術、環境、資金、社會接受程度和政治因素都榜上有名，每一個因素都可能左右Hyperloop的最終形態，或者成為阻礙，不是每一個人都愿意并且有能力支付這個成本……【責任編輯/鄭希】

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