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大话钢管侠

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就在美国电动汽车公司特斯拉第二季财报发布的5天后,8月12日,被誉为“硅谷新神”的特斯拉CEO埃隆.马斯克高调对外公布了一份57页的英文版超级回路列车(以下简称Hyperloop)计划书,声称该列车能达到最高时速1200公里/小时,造价为60亿-100亿美元,仅为加州高铁项目的十分之一。
  一时间,全世界的媒体都在报道着这位超级梦想家的新计划。能创办出SpaceX公司并打造龙飞船,志在进行太空旅行,又制造出了比其体量大几十倍上百倍的汽车厂商也造不出的续航能力超强的电动车,再打造一个比飞机还快的Hyperloop火车似乎也不是天方夜谭。从Hyperloop的说明书中可以看出,马斯克还想将他所投资的其他业务也囊括其中,比如太阳能。
  在马斯克光环的笼罩下,人们期待着Hyperloop能横空出世,“秒杀”高铁甚至飞机。但马斯克已公开表示,特斯拉以及SpaceX两间公司已让他分身乏术,无暇顾及新的Hyperloop项目。只不过,真的仅仅是精力问题吗?
  相比起公众的美好期待,学者们的观点显得更为现实。“这个事情(类似Hyperloop的项目)每年都会炒作的,每年主题都不同而已。”刘本林毫不犹豫地告诉《21CBR》记者。刘本林本科毕业于中国科技大学物理系,现在江苏常州经营着一家电动车辆科技公司。
  其实,Hyperloop并不是横空出世的概念,只不过由于马斯克的名气而受到了更广泛的关注。Hyperloop实际上是真空管道火车(Vacuum Tube Train)的一种,属于无空气阻力、无摩擦的运输形式。技术原理则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。
  2009年,刘本林与西南交通大学的赵勇教授合作出版了《速车系统概论》,从工程技术角度分析了真空管道交通商业应用的可行性与实施方法。刘本林一直活跃于民间研究和真空管道运输项目的开发,在2012年7月接受媒体采访时,他讲述了自己的宏大规划:“我希望在三年完成商业企划书,然后寻找投资方,譬如找中东财团。”但一年后却并未有任何进展。尽管如此,他对马斯克的计划感到不以为然,刘本林告诉《21CBR》记者:“马斯克的说明书也就50多页,而我们写的初版商业计划书就有258页。”
  对于一个60亿-100亿美元项目的计划来说,50多页的说明书确实远远不够,这点也在互联网上的讨论以及质疑该项目的文章中遭到诟病。刘本林也从技术和性价比方面提出了质疑:“整个Hyperloop系统不可能比高铁便宜,相似的桥墩,用密封的管道代替轨道,价格只会上升不会下降,而且真空系统还需要设备来维持,现实中也不存在如此大面积的真空。此外,马斯克提到的管道结构并非圆型,是异型管道,但没有提及异形管道的稳定性、安全性,这是很难建成的。”
  虽然技术上仍有许多有待详细论证的问题,但更多的人则从可行性角度提出质疑,现实中有太多问题需要解决。《大西洋月刊》的高级编辑Alexis Madrigal指出,加州的高铁工程之所以要680亿美元,是因为“项目需要征收约1100块土地”。虽然沿着州际公路修建桥塔的计划确能节省不少的土地成本,但修建铁路还需获得土地的法律许可,需获得居民的支持。据了解,这个被马斯克看来“又贵又慢”的加州高铁项目就碰上了沿途的“钉子户”,所以只能绕道而行,不得不增加成本。来自加州大学伯克利分校农业与资源经济系的副教授Michael L. Anderson表示,这一计划的实际成本将接近1000亿美元。
  而质疑Hyperloop是一次炒作,刘本林还有更多的理由,在他看来,“马斯克这个人是做得多,说得少,他把这么一个不是很成熟的方案抛出来,不像他的一贯的作风。”刘本林在接受《21CBR》记者的采访时反复提到这点。在他看来,马斯克的这份方案“有新的亮点,但总的来说,说明书写得太简单了,这很像一直在推真空管道运输项目,但风格不是很严谨的戴睿.奥斯特的想法”。
  戴睿.奥斯特是真空管道运输(ETT)系统发明专利的持有者,从1999年获得专利至今,一直在进行该领域的研究。近两年,他公布的研究成果是ET3“高空管道运输”系统——通过磁浮技术把胶囊状舱体“漂浮”于真空管道中,利用弹射装置将车厢“发射”至目的地,最高速度可达每小时6500公里。
  事实上,马斯克的Hyperloop与奥斯特提出的ET3“真空管道运输系统”具有极高的相似度。一位不愿具名的西南交通大学超导与新能源研究开发中心(以下简称“超导中心”)的相关人士表示:“我浏览了一下(马斯克的计划),相比前十年前(奥斯特)的技术没有任何新的进展和实质变化。”Fastcompany.com 在8月14日的报道中指出,奥斯特在马斯克发布计划的两个星期前曾受邀前往马斯克的SpaceX公司与其进行会谈。
  不过,若要追根溯源,真空管道运输的概念可追至1812年,英国机械工程师和发明家George Medhurst首次提出利用密封管道和空气推进技术来运送乘客和货物。随后,Robert Goddard(液体火箭的发明者,现代火箭理论的奠基人之一)于1910年提出了Vac-trains的概念(Vacuum Train,真空火车的缩写),并表示使用磁悬浮代替轮轨能消除阻力,理想时速为1600公里/小时。
  但真空管道运输的概念从最初设想至今已将近200年,各种商业计划层出不穷,却无一走到了实践的终点。瑞士洛桑联邦理工学院的鲁道夫.里斯(R. Nieth)博士于1974年提出地下真空隧道磁悬浮列车的概念——“瑞士地铁”,并提出了具体的技术方案。但瑞士国会在2005年决定不再推进这个项目,瑞士地铁公司也随之在2009年倒闭。
  在中国,关于真空管道运输的研究圈子并不大,主要集中在西南交通大学,相关实验室主要包括真空管道研究所(已名存实亡)、牵引力国家重点实验室、超导中心。上述实验室相关人士告诉《21CBR》记者,如今国外的研究大多集中于概念、理论研究,“实验研究还没有见到。”而西南交大已经在近两年开始了基础的实验研究,比如已建成的“真空管道磁悬浮列车实验系统”。
  作为真空管道运输的坚定“布道者”,奥斯特还曾与中国相关学界有过亲密接触。大约十年前,奥斯特通过曾在西南交大读过博士后的张耀平将真空管道磁悬浮概念引进中国,与张耀平一同在该校组建了专门的研究机构“真空管道运输研究所”,并获得过沈志云院士的支持。超导中心的相关人士向《21CBR》记者证实:“奥斯特先生2003年至2007年都到我们这访问过,还进行过一些研究,他们主要做的是对政府的游说工作,希望得到政府的支持,不涉及具体的科学技术。”
  据外媒报道,奥斯特主要通过一个“开放的财团模式”(An Open Consortium Model)发放专利“许可”,任何人都能向其购买。知情人士向《21CBR》记者透露,奥斯特确实在用“分销模式”来传播真空管道运输的理念,但没有明确的商业运作模式,而中国区的总代理是张耀平。
  “我基本赞同炒作这个观点。奥斯特本人对研究非常倾心,几乎把财产变卖了,现在他可能还需要一个扎实的团队。他们希望引起公众和政府的注意,我认为从他们的角度也是可以理解的。”超导中心的相关人士表示。

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