超级高铁是如何运作的

在埃隆·马斯克(Elon Musk)的世界里，超级高铁将成为一种“第五种模式”的交通工具，在机械化运动的万神庙里，与飞机、火车、汽车和船只并排而立。马斯克设想人们乘坐豆荚在超级高铁中穿梭，豆荚在安装在桥塔或柱子上的钢管之间穿梭，这些钢管的设计是为了抵御加州的地震。这些电塔由钢筋混凝土制成，根据地形的不同，每隔100英尺(30米)左右间隔一次，高20,50和100英尺(6,15和30米)[来源:SpaceX]。

马斯克到底打算如何完成这个惊人的物理学任务?他考虑了几种可能性。他说，由于各种各样的原因，大多数公司都做不到这一点。例如，超级高铁可能会使用强大的风扇来推动吊舱，就像气动管办公室用来把邮件从一栋楼推到另一栋楼。马斯克说，虽然建造这样的巨型风扇是可能的，但这是不切实际的，因为一个350英里（563公里）长的空气柱如此迅速地移动会在管道内产生巨大的摩擦，使得他希望达到的速度无法实现[来源：SpaceX]。

这位企业家还排除了通过真空管移动豆荚的可能性电磁悬挂,，同样的技术磁悬浮列车使用。马斯克解释说，在管道中创造一个完美的真空环境非常困难，尤其是每天都有成千上万的吊舱进出。此外，铝管可能会破裂或泄漏，让空气流出系统。

马斯克在他的第一份超级高铁报告中写道:“只需在数百英里长的地铁中某个地方出现一个密封泄漏或一个小裂缝，整个系统就会停止工作。”

另一个技术问题是吊舱通过一根装有空气的管子。马斯克说，如果管子和吊舱的壁靠得很近，“胶囊的作用就像一个注射器。”换句话说，吊舱将推动系统中的整个空气柱，而不是让它流过。结果是吊舱的移动速度必须非常缓慢，或者工程师必须建造一个巨大的管道以加快移动速度。在这种情况下，乘客将以每小时数千英里的速度行驶，身体将受到小腿的挤压绕最轻微弯曲时的重力[来源：SpaceX]。

你们看到的是一个超环型太空舱，它被切割成管状，并附有太阳能电池阵列。

图片由埃隆·马斯克提供

问题清单似乎排得满满的。但是马斯克，这位足智多谋的创新者，已经从特斯拉和SpaceX招募了一个工程师团队来帮助他找到解决方案。他们建议沿着5号州际公路升高两条管道（一条向北，另一条向南），并降低内部气压。

原理很简单:喷气式飞机在高空飞行，空气密度较小，阻力也减小。马斯克团队认为系统内的空气压力应该是火星大气层稀薄，这大大减少了加速吊舱的阻力。此外，在大部分情况下，将超级高铁建在I-5公路的中间位置是一个削减成本的决定，因为它允许开发商避免从沿线居民手中购买土地[来源:BelfioreSpaceX公司,拉夫罗夫公司]．

他们还将吊舱作为系统的核心，目的是尽可能地保持吊舱的低技术含量。他们的计划是设计一个装有金属滑雪板的吊舱，可以在一个气垫上漂浮，气垫是通过滑雪板上的小孔泵入的。这个概念类似于一场空气曲棍球比赛，除了空气是由吊舱通过管道的高速通道产生的，吊舱前面有一个超级强大的电动压缩机，将空气泵到后面。(不熟悉电动压缩机?通常，你可以在建筑工地找到他们从事各种工作，特别是在使用气动工具的地方。)磁铁在滑雪板上，加上电磁脉冲，使吊舱产生初始推力。马斯克告诉记者，这种推力类似于飞机起飞时乘客在飞机上的体验。“然后一旦你到了那里，”马斯克说，“就没有速度感了”[来源：BelfioreSpaceX公司,拉夫罗夫公司]．

直线感应电机，它们的汁液来自磁铁和导体，将被放置在管道的不同位置，使豆荚快速稳定地移动，几乎不可能发生事故。说到这，紧急出口将会沿着管道建造。超级高铁的动力将来自为特斯拉S型电动汽车开发的发动机和电池，以及安装在管道顶部的太阳能电池板。BelfioreSpaceX公司,贝克尔，拉夫罗夫公司]．

这张超级高铁乘客舱的剖面图让你了解到，坐在拟议中的交通系统中会是什么样子。

图片由埃隆·马斯克提供

马斯克承诺，这些太空舱既舒适又安全。豆荚将在超级高铁上一次运行一个，高峰时间每30秒左右离开一次，平均间隔23英里(37公里)。乘客可以在地铁的两端进出，也可以通过环线沿线的分支进出(具体路线请参阅马斯克白皮书)。每个乘客舱的设计可容纳28人，每行14排，每排两个人，在一端有一个行李箱，较大的舱可容纳一辆汽车。乘客将为单程票支付20美元[来源:BelfioreSpaceX公司,拉夫罗夫公司]．

在这35分钟的旅程中，乘客们一旦卸下行李，就可以坐在座位上，扣上安全带，打开他们的个人娱乐显示器。别起来上厕所就行。因为上面没有提到。然而。舱体最大高度为6.11英尺(1.10米)，宽度为4.43英尺(1.35米)，对于有幽闭恐惧症倾向的人来说可能有点太舒适了(来源:SpaceX)。

超级环行得通吗？谁知道呢？马斯克似乎这么认为，许多人说这是可能的。最接近高速超级环的是磁悬浮子弹火车，最高时速可达361英里（581公里）。帮助发明火车的吉姆·鲍威尔告诉《边缘》杂志说，麝香通过将该系统封装在一根管子里，已经有所发现。他说一个露天的系统会产生太多的阻力。鲍威尔补充说，即使在密封的超环线内部，阻力仍然可能是一个问题，保持600英里（966公里）每小时的速度可能很困难[来源：布兰顿]．

此外，如果管道是直线建造的，那么超环线将是最好的，这可能不是由于洛杉矶和旧金山之间的地形造成的。鲍威尔说，如果吊舱转动得太厉害，骑车者可能会生病。布兰顿]．

虽然许多人都认为超级环线所带来的技术问题可能会得到解决，但许多人仍质疑以什么价格购买。他们说，60亿美元的价格对于高速铁路来说太低了如此规模的工程．见鬼，旧金山湾区大桥的翻修总共耗资64亿美元[来源:Thanawala]就马斯克而言，他不想花自己的钱，希望其他人会挺身而出，甚至是你们，亲爱的读者，通过集资”JumpStartFund等网站。如果不能，那么这位将第一枚私人火箭送入太空的人也将给世界带来超级高铁。