未来交通“星”宠

刘霞

超级高铁：

从广州到北京只需90分钟

目前，从北京到纽约最快的直达航班需要12小时，也许不久后，我们乘坐超级高铁（Hyperloop），可将时间缩短为2小时。

早在1904年，美国学者罗伯特·戴维便提出了“真空管道运输”的设想。20世纪80年代，美国机械工程师达里尔·奥斯特开始思考“真空管道运输”的可行性。1999年，奥斯特为“真空管道运输”这一概念申请了专利。2010年，奥斯特成立了致力于开发真空运输项目的公司ET3。他们设想，真空管道运输是一个类似胶囊一样的运输容器，它通过真空管道进行点对点传送。因管道处于真空状态，胶囊容器的时速可达6500千米。

2013年8月，“钢铁侠”埃隆·马斯克在自己SpaceX的官网上公布了题为《超级高铁（Hyperloop）》的白皮书，对“真空运输”的概念进行了丰富，提出了“超级高铁”的理念。

该构想的关键是如何实现运行管道的真空？在马斯克的设计中，其技术原理是在地面或地下建一个密闭管道，用真空泵将管道抽成真空或部分真空。在此环境中，运行车辆的行车阻力会骤减，能有效地降低能耗，气动噪声也会骤降。超级高铁的另一亮点是悬浮技术。该技术要解决的正是接触摩擦的阻力，利用磁悬浮或气悬浮技术使车厢在真空管道中无接触、无摩擦地运行，从而实现点对点的传送运输。

马斯克估计，该系统的造价为100亿美元，时速将达到800英里（约合1288千米），比当前商用飞机的时速还快480千米。如此一来，从广州到北京，未来也许只需要90分钟。它除了快速、安全、环保，还因处于全封闭的真空系统中，对复杂的天气免疫，甚至可用太阳能做驱动力。

此概念一提出就引发了业界的喧嚣与骚动，也引来不少争议。美国麻省理工学院航空航天学教授汉斯曼提出，虽然“超级高铁”本身不违背物理学基本原理，但此计划的可行性还不够：马斯克的预算太过于乐观，而且铝制胶囊列车本身还有很多技术困难需突破。

中国工程院院士、著名高铁专家王梦恕在接受《新京报》记者采访时也曾表示，真空管道运输的可行性值得怀疑。他指出，目前磁悬浮列车在实际运行中还存在许多无法克服的障碍，更不用说建立在悬浮技术基础上的真空管道运输了。

不过，科学界向来不乏“明知山有虎，偏向虎山行”的勇敢者。自2010年起，美国相继成立了ET3、SpaceX、超级高铁运输技术（HTT）等多家研发“超级高铁”的公司。马斯克因精力问题，一直未曾继续执行“超级高铁”的计划，但好在后继有人。据美国连线杂志报道，HTT公司2016年将在美国加州建造全球首条测试管道，落实马斯克的构想。而ET3的网站上也明确指出，其目标是在2030年实现真空管道运输项目的商业应用。

知识链接 “超级高铁”工作原理

超级高铁在真空管道中运行，车厢像一个胶囊。每一个胶囊被放置于管道中，像炮弹一样被发射至目的地。胶囊处于几乎没有摩擦力的环境中，无间断地行驶。

空中的士SkyTran

即将成为现实

当堵在拥挤的公路上一动不动时，你是不是恨不得从天上飞驰而过？未来可能在以色列出现的“空中的士”，或可满足你的需求。据报道，美国加州SkyTran公司正和以色列航空工业公司（IAI）联合开发一款“空中的士”，它可以在离地面10米高的轨道上行驶。

所谓SkyTran，其实就是在城市上空建一个空中汽车轨道，然后利用磁悬浮技术，打造一个小型化、个人化的交通运输系统。同传统轻轨或地铁不同的是，SkyTran将不固定运行时刻表或站点，乘客可以通过手机提前预订车厢，定制私人行程，不需每个站点都停车，舒适度大大提高的同时，交通时间也将大大缩短。

据英国《每日邮报》2014年6月27日报道，SkyTran公司研究这个空中轨道系统已有4年时间，首次路试工作在以色列位于特拉维夫的IAI园区内展开：试验轨道长达300米，一开始先试一辆车，这辆车可容纳4人，最快速度达每小时约100千米，之后，会在轨道上添加越来越多的“空中的士”。

SkyTran公司CEO杰瑞·桑德斯（Jerry Sanders）表示，这种交通模式与铁路和地铁相比更廉价，且建造更为方便。SkyTran轨道每千米的成本只需800万美元，而每辆“空中的士”的造价为2.5万～3万美元。

另外，这套系统使用磁悬浮技术驱动汽车，电磁铁产生的升力推动汽车前进，为此极其节能，这将令那些电力供应不足的国家受益良多。

如果进展顺利，SkyTran希望将该系统扩展到以色列的另外3座城市，2018年扩展到美国城市。目前，巴尔的摩、芝加哥的英格尔伍德区及加州等美国城市都表示对它感兴趣，巴黎的戴高乐机场等主要机场也在考虑它。谷歌公司董事长埃里克·施密特的风险基金也在SkyTran上投资了数百万美元。

高超音速飞机：

从纽约到上海只需24分钟

随着高铁和飞机的普及，“千里江陵一日还”已成为现实，但人类若想“千里在俄顷，三江坐超忽”，高超音速（物体的速度超过5倍音速，移速约为6000千米/时）飞机或能助人类美梦成真。

据英国《每日邮报》2015年5月报道，美国国家航空航天局（NASA）想改变普通民众无法享受超音速旅行的现状，宣布投资230万美元用于超音速飞机的研制。部分经费将专门用于研究如何减轻音爆（超音速飞机飞行时产生的振动波），报道称，新一代商用超音速飞机技术将在2025年首次投入生产。

目前，NASA研发的超音速燃烧冲压喷气式发动机点火后，可让飞行器加速到5马赫，甚至更高。美国空军希望此技术最终能运用于民用载人飞机。美国空军首席科学家麦卡·恩兹利表示，目前坐商业航班从纽约飞到洛杉矶要5小时，而乘坐高超音速飞行器只需30分钟。

 “Skreemr”超音速概念机

据英国《镜报》2015年4月7日报道，英国喷气发动机公司（ReactionEngines）正在试验高超音速飞机。他们的最终研发目标是一种无人驾驶、可重复使用的高超音速空天飞机引擎，即所谓的SABRE。该公司表示，这个新引擎将结合喷气和火箭技术，使它既能实现革命性超音速飞行，又能保证未来商用的经济性。

另据美国《福布斯》网站1月底报道，加拿大工程师查尔斯·邦姆巴迪亚携手约瑟夫·海瑟尔廷推出了最新款的高超音速概念机“对跖点”（Antipode），其最高时速可达24倍音速（约29376千米/时），是协和式飞机（Concorde）的12倍，照此速度，若从纽约到伦敦只需11分钟，到上海只需24分钟。

据英国《每日电讯报》1月26日报道，“对跖点”的时速是邦姆巴迪亚早先杰作—“Skreemr”超音速概念机的两倍多。2015年10月，“Skreemr”横空出世，采用电磁轨道炮系统发射，之后在液态氧或柴油火箭发动机的推进下，增速至4倍音速，最后在冲压式喷气发动机的推动下，速度飙升至10倍音速。不过，当时他也指出，可预见的问题是飞机对地面产生的巨大噪声及飞行时机头和机翼积累的高温。

不过，目前高超音速飞机仅是一个概念，安全性还无法保证。航空和国防工业咨询公司蒂尔集团（Teal Group）分析师理查德·阿布拉菲亚表示，高超音速就像在飓风中心点亮蜡烛一样，这是非常困难的事情，我们一直在朝这个目标迈进，但依然还有几十年的路要走。

高超音速飞机要想实现高超音速飞行，必须有相应的动力装置，解决高强度激波、表面温度、噪声、音爆等问题。相关人士称，降低超音速音爆是该飞机商业化的最大限制因素。

飞行汽车TF-X：

有望实现门对门交通

数十年来，从美国动漫电视剧《杰森一家》到科幻大片《回到未来》，飞行汽车一直是科幻题材作品的主角之一。面对日益严重的交通拥堵，几乎所有人都想过给汽车加对翅膀，在堵车时帅帅地“绝尘而去”，在科学家们的不懈努力下，这个想法已快要成为现实。

2015年，特拉弗吉亚公司推出了第一款飞行汽车概念车“变形金刚（Transition）”，该车从原型设计到试飞历时两年，可在汽车和飞机间来回切换，能搭载两名乘客。这款飞行汽车的驾驶员需有飞行员驾驶证和汽车驾照来驾驶，它的飞行状态可持续20小时，但首先需驾驶其沿着高速公路前往机场，然后在常规跑道上起飞。而TF-X就是“变形金刚”的改进版。

据媒体报道，在美国实验飞机协会（Experimental Aircraft Association's）举办的年度“飞来者大会”上，美国特拉弗吉亚（Terrafugia源于拉丁语，意为“逃离地面”）公司设计的飞行式概念车TF-X的最新模型惊艳亮相。该公司表示，这款车有望于2018年启航，届时上班族有望乘坐飞行汽车通勤。

 “TF-X”飞行设想图

这款概念车由224千瓦发动机驱动，配备了折叠式机翼，机翼两端各有电动引擎，双引擎使车体能依靠螺旋桨垂直起飞，然后水平飞行。汽车推力由仿直升机的旋翼桨叶提供，航速可达322千米/时，当前最长飞行距离为805千米。特拉弗吉亚公司称，TF-X的设计旨在实现“门对门交通”，这款车能与普通车一样驶入停车库。该车计划乘载4人，由电脑控制实现半自动化驾驶，乘客只需输入目的地即可安全到达。

目前，研究人员正在麻省理工学院（MIT）的怀特兄弟风力涡轮实验室对该车1/10大小的一个模型进行测试，包括对该模型的阻力、拉力、推力进行全方位的测试。该公司宣称，这款概念车的完成还需8～12年，预估售价为26.1万美元，普通民众若想购买仍需再等8年。

有专家认为，在城市拥堵严重的今天，向航空交通领域展开创新思考也非天方夜谭，只是需先考虑更加严苛的安全规章制度。

Aero-X空中摩托车：享受会飞的快感

 “Aero-X”商用版

《星球大战》里超拉风的帝国飞行摩托，大片《云图》里吉姆·斯特吉斯骑的悬浮大摩托都让人艳羡不已。这么炫酷却只能远观不可近玩？现在，总部位于美国加州的Aerofex将于2017年推出Aero-X空中摩托车，或能让人变身电影男主角享受贴地飞行的快感。

Aero-X空中摩托车是类似摩托车的气垫船，总重量在140千克以内，可乘坐两人，即驾驶者和一名乘客，最高可离地飞行3.66米，最快速度能达到72千米/时。另外，得益于两个由碳纤维材料制造的转子，Aero-X可以垂直起飞和降落。由于行驶过程中车辆悬浮在空中，因此不需任何固态路面支持。

 TF-X概念车模型

这类悬浮车的概念其实早在20世纪就已出现，但因稳定性的问题一直未能制成实物。现在，Aero-X所采用的机械系统正是针对安全及稳定性设计的，它可根据驾驶员的平衡及倾斜运动而运作，操作上就像驾驶一部普通电动车一样安全又方便。

“我们已经多次测试了Aero-X，以优化操控并提升驾乘稳定性”，Aerofex公司声称，“它易于操控，消费者只需经过一个周末的训练，就能轻松驾驭Aero-X”。而且，用户几乎可以骑它去任何地方——沙漠、田地、山丘、湖泊、河流。经过与美国联邦航空管理局协商，Aerofex将这款摩托车定位为“空中ATV（全地形车）”，不需再申请航空器许可证。

 《星球大战》中的飞行摩托

太阳能直升机：

避堵神器

据英国《每日邮报》2014年5月13日报道，英国设计师爱德华·多伽尔伐尼提出了“太阳能城市直升机（Fly Citycopter）”的概念，其以太阳能提供动力。

据悉，这款直升机的规格为6.34米× 5.2米× 5.49米，重1110千克，最大飞行高度3600米，最快时速可达190千米，它将由碳、铝和钛制成，外壳全部被太阳能电池板包裹。由于使用风扇和电动发动机（可依靠太阳能电池来充电），这款工具能有效减少污染物及有害气体排放。因它以纯电机为动力，飞行过程非常安静。另外，太阳能取之不尽，环保无污染，所以它比传统直升机能效更高，也更便宜。

多伽尔伐尼介绍称，Fly Citycopter有三个旋翼，这使它既便于操控又能将噪声降至最低水平。它半球状的玻璃窗保证了驾驶者的广阔视野，确保了飞行安全。它还配有先进的智能系统，不仅能手动操作，亦可自行完成起飞、飞行和着陆。若驾驶Fly Citycopter从伦敦到巴黎，只需两小时。因此，它不仅能成为绿色经济的一部分，也是城市的“避堵神器”，有助于缓解大城市交通拥堵的现状。

“待君东去扫胡尘，为君一日行千里”。如果未来这些极富创意的交通工具能够走入现实，那未来的我们将能惬意游走于城市间，不为拥堵而烦恼，不为慢速而焦躁啦！

 “Fly Citycopter”模型图