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一家初创企业如何经济有效地使超回路技术成为现实

2024-01-31Peter Dorfman - CN

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虽然超回路技术难免受到重重审查,但这一技术正在引起人们的注意。西班牙Zeleros公司有一个计划,可以避免产生污染而诸多不便的航空旅行。
       在过去五年中,全球的航空旅行人数持续增加。这是否意味着人们喜欢飞行?实际上,乘客经常对航空旅行的质量和舒适度、航班延误、机场安检、行李丢失、掠夺性定价、前往远郊机场的路途漫长且费用不低等问题有所抱怨。

       乘客的不满使他们希望有替代飞行的实用备选,从而促成了一个引起工程师、创业家和监管者注意的竞争者:超回路(Hyperloop)技术。该技术本质上是一列磁悬浮高速列车,可以在一条管道中以比飞机更快的速度通行。

       超回路方案受到了马斯克(Elon Musk)和布朗森(Richard Branson)等高科技、高概念的有远见者的支持,他们已经推动了该领域一些最成熟、资金最充足的项目。目前,西班牙公司Zeleros已绘制了一个新颖的超回路愿景,这将彻底改变最初的概念。

       “我们分析了替代性的超回路方案和日本、中国制造的磁悬浮列车。”Zeleros的联合创始人兼首席营销官Juan Vicén说。“问题是,你必须安装线圈,才能在整个轨道上为车辆供电并提升车辆。这就增加了系统的成本和复杂性。我们建造的线圈是为这一系统的车辆供电而不是为轨道供电。车辆是自动驾驶的,它可以自行推动和悬浮。因此,基础架构的成本要低得多。”

       为了达到最低重量和最大强度,Zeleros使用欧特克Eagle、Inventor和Fusion 360进行衍生式设计,从而加快了设计过程。这为悬浮系统提供了一种可以进行3D打印的最佳结构。Vicén表示:“通过采用衍生式设计,我们已设法减轻约30%的重量,并增加50%的强度。”

相比航空旅行的优势

       Zeleros设计的超回路车辆能载50至100人,它将通过一条减压管道输送,在轨道上磁悬浮几毫米,时速高达约1000公里。Vicén说:“我们可以达到飞机的速度而无需离开地面。”

城际“超回路”线路以更环保便利的交通方式代替航空旅行

城际“超回路”线路以更环保便利的交通方式代替航空旅行。Zeleros供图。

       超回路是一种电动交通系统,因此车辆不会直接造成二氧化碳排放,这与航空旅行相比是一个重要的优势。

       客机在9,200米以上的高度巡航,主要是为了减少摩擦,但是达到这些高度会消耗很多能量,并会产生大量的富碳尾气。而为了减少阻力,超回路车辆仅需要悬浮几毫米。Vicén说:“我们可以将车辆的能源消耗减少到飞机能量消耗的四分之一。”

       Zeleros说,该公司的推进系统在拟议的超回路设计中是独一无二的。“我们与其他超回路开发者有一些共同点,”Vicén说。“不过说到底,我们认为我们的方法更具成本效益,并且能为乘客提供更好的体验。”也许同样重要的是,他认为公司设计的系统所使用的技术和组件已在比较常规的系统中得到了验证,如高铁和航空。

       除了可持续性之外,Zeleros还注重安全,在加压、推进和制动方面建立了几个冗余系统来保护乘客,尤其是在车辆失去动力而受阻的情况下。Vicén说,沿线每隔一定距离将设有紧急出口的支线。如果在线路的任何地方检测到断电,车辆将改道等待,直到恢复正常,或让乘客通过常压出口离开车辆。

舒适旅行,减少麻烦

       乘客的体验对于超回路的采用和成功至关重要。Vicén说,乘车的感觉就像坐飞机一样。一旦车辆达到巡航速度,乘客将失去高速运动的感觉。线路将尽可能设计成平缓的曲线。减速的感觉应该类似于飞机下降和着地的感觉,但要柔和一些(即不会出现突然的着地过程)。

       不过,视觉上的差异将比较明显。没有车窗的超回路车辆可能会使一些乘客有封闭感。Vicén说,这对于长途超回路线路可能是一个限制因素,但是对于30至60分钟的行程,大多数人不会认为这是个问题。尽管如此,Zeleros仍在开发吸引乘客的娱乐功能。“我们可能会提供屏幕,让人们看到管道外的景色,”Vicén说道。“我们也许会提供互联网连接,方便乘客工作。”

没有车窗的超回路车辆可以在车厢里配置屏幕,显示车外的景色或其他田园风光或令人轻松的风景

没有车窗的超回路车辆可以在车厢里配置屏幕,显示车外的景色或其他田园风光或令人轻松的风景。Zeleros供图。


       对于长途旅行,航空在经济上可能仍然更具吸引力。Vicén说:“但是对于中等距离(例如500到1,500公里),超回路可能是理想的旅行方案。”

       “我们看到在连接主要城市方面的最大潜力,这些主要城市之间已经有大量的空中交通:例如从巴塞罗那到巴黎,”他继续说道。“在欧盟,已经出现了促进铁路代替航空交通的公共宣传,不过高铁有时比航空旅行更昂贵。对于这些线路,超回路可能很有可取之处。”

       对于超回路旅行者而言,门到门的旅行时间可能要少得多,因为他们省去了往返机场的额外旅行时间。机场总是远离人口稠密的地区,而利用地面交通工具到达机场通常既费钱又费时。相比之下,像典型的火车站一样,超回路车站可以放在城市中心。

其他用途

       Zeleros还看到了港口之间货运线路,如西班牙阿尔赫西拉斯港到汉堡、鹿特丹等北欧港口,或法兰克福和图卢兹等主要物流枢纽之间发展超回路货运路线的潜力。

       Vicén说,如果采用正确的方法,建设超回路基础设施的成本将与建设高铁的规模相当。在某些方面,筹集资金来制造管道还是容易的工作。在许多国家,困难在于获得进出管道下方的土地并进行建设的通行权。这就是美国高铁停滞不前的原因,它既是政治障碍,也是实际问题。

       “如果超回路的高度超出电缆塔,事情就容易多了,”Vicén说。“我们甚至可能不需要征购管道下面的土地。这可以更像是通信网络的模式—我们可以租用缆杆下面的土地。”

Zeleros运用衍生式设计大大减少超回路车辆的重量,同时显著地提高了车辆的强度

Zeleros运用衍生式设计大大减少超回路车辆的重量,同时显著地提高了车辆的强度。Zeleros供图。

       Zeleros正在与一些欧洲合作伙伴合作,开发这一概念并进行商业化。该公司目前正在西班牙萨贡托建造一条长约1.9公里的测试铁道。明年,概念车辆将以三分之一比例模型进行试验,证明这一技术的可行性。

       Vicén说:“我们的目标是以三分之一的比例验证我们的技术,证明我们可以在2020年中期集成所有的系统并有效地运行整个系统。这将使我们有望在2021年获得欧洲各国政府的支持,建立完全的测试轨道。我们认为,到2023年,我们可以在实际的规模上演示这一系统。”

       Zeleros希望到2025年和2027年分别使最初的货运线路和第一条客运线路商业化。“如果我们能够成功地运输货物,那将使我们处于非常有利的客运位置,”Vicén说道。
责任编辑:程玥
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