追梦第五种交通运输：真空管道超高速磁悬浮列车

文/本刊记者 王宇

刘子忠记不清这是第多少次向人介绍他的梦想：建造时速超过600公里的真空管道超高速磁悬浮列车。在他看来，这已经不是什么高精尖的技术了，其所需要的悬浮隧道技术（阿基米德桥）、真空技术、磁悬浮技术、磁驱动技术现在都有成熟的解决方案，只需要把这些系统有机地集合起来，就能够将超高速磁悬浮列车的时速从600公里提高到1000公里、2000公里，甚至更高。应用该技术建设的横跨海峡两岸的海底悬浮隧道，可以抵御各种恶劣的海洋天气影响，真正实现全天候运营。采用这种技术制造的真空列车（类似胶囊）将成为人类历史上继火车、汽车、轮船和飞机之外的第五种交通工具。

谈到这个梦想的起源，他说：“我是山东烟台人，因为工作关系，有时要乘船去大连，一百多公里，乘船需要7个小时；从陆地上沿渤海湾走，1600多公里，时间更长。如果在烟台与大连之间架起一座跨海大通道，把C形变成O形，就能真正实现环渤海湾经济圈，不仅大大加快烟台与大连之间人员和物资往来，而且增强了东北与华东的经济联系，为振兴东北的国家战略提供有力支撑。”

事实上，早在上世纪九十年代，国内有关部门就开始着手研究在烟台与大连之间建设一条跨海大通道。根据当时中国工程院方案，跨海通道采用公路和铁路相结合的全隧道形式，按全长125公里进行投资匡算，需要2200亿元。且不论当时的中国在海底隧道建设技术上是否能行，单就是超过2000亿的投资就让人望而却步。到今天这个项目的投资金额已经翻番了。

“采用我这个方案，根本就不需要那么多钱，300亿就够了。”刘子忠说，“不用在海底钻隧道，采用上世纪末，时任中科院院长路甬祥的构想，建设一条悬浮隧道（阿基米德桥），再把隧道里的空气抽掉99%使之接近于真空状态，就能跑超高速了。”举世瞩目的港珠澳大桥沉管隧道的建成更增添了他的信心。“我这个隧道与港珠澳大桥沉管隧道中间那个维修检测通道大致相当，大约4*7米即可。”

▲刘子忠（左二）向交通运输部原副部长、中国公路学会理事长翁孟勇介绍真空管道超高速磁悬浮列车

单从技术上说，真空管道超高速磁浮列车并不复杂，到目前为止表态支持这个技术的国内院士不少于10 位，但在现实推进中，大家还是顾虑很多。

最大的问题就是没有亲身体验过。

胶囊、真空、磁悬浮，时速超过600公里……尽管很多人通过美国科技狂人马斯克，超级高铁公司Hyperloop One在拉斯维加斯沙漠中的实验有所耳闻，但当这一切被一位中国民营企业家反复提起的时候，大家还是半信半疑。可行吗？安全吗？

刘子忠介绍说，全世界对磁悬浮技术进行理论模型研究的有十几种。在中国已经进行商业化运营的有两种，一种是中低速磁浮列车，这是F轨技术，时速可达80～120公里，如长沙的机场线，北京的S1线；一种是高速磁浮列车，如浦东机场线，时速可达430公里。再往上就是超高速磁浮技术。综合很多专家意见，目前全世界最有可能实现超高速的磁悬浮技术主要是三种：一种是日本的低温超导磁悬浮技术，有27公里的试验运行线，在2015年4月21日创造了地面轨道交通工具载人时速603公里的世界新纪录；一种是目前国内比较认可，也是西南交通大学、中科院电工所研究20多年的高温超导磁悬浮技术。2000年，西南交通大学超导技术研究所研制成功了世界首辆载人高温超导磁悬浮实验车“世纪号”，证明了高温超导磁悬浮车在原理上的可行性；第三种就是永磁电动悬浮技术，原理很简单，当装有永磁铁的列车在轨道（由铝板或者铜板构成）上发生快速移动，铝板或者铜板上就会感应涡流，涡流阻碍磁体与铜板与铝板的相对运动，运动方向产生磁阻力，垂直方向产生悬浮浮力，从而使列车实现悬浮运行。

“我们的这套系统采用的就是永磁悬浮技术。磁浮列车加上乘客一共16吨，通过直线电机驱动技术牵引着列车前进，当时速达到20公里就可以悬浮起来，但这个时候磁阻力比较大，最好是时速在30～50公里时，让列车飞起来。当时速低于300公里的时候，磁阻力比轮轨的摩檫力高，因此在低速的时候，它的优势不明显，该技术更适用于高速和超高速，速度越快浮力越大，列车悬浮间隙可以达到150毫米。采用这种技术有五大好处：一是悬浮力强；二是经济性好；三是节能性强；四是安全性好；五是平衡性稳定。”

在刘子忠看来，无论采用什么技术，在地面上要想长时间高速或者超高速运行，就需要真空管道，这是由速度与空气阻力所决定了的。把人或货物装在一个密闭常压的胶囊状车厢里，将胶囊车厢放在真空管道中运行，不受天气影响，能耗低，安全环保。

从2015年10月创立北京九州动脉隧道技术有限公司，刘子忠组织研发团队，与中铁隧道勘测设计院有限公司、中车南京浦镇车辆有限公司、中国铁路通信信号股份有限公司、西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室、中铁宝桥集团有限公司、哈尔滨泰富电机有限公司组成联合体，共同进行技术攻关及项目开发，已获得相关专利30余项。

刘子忠说：“尽管我不是搞工程出生，但从小就喜欢发明创造，至今已拥有十几项发明专利，都与自动化有关。如果缩小了看，这个系统其实就是一个自动化胶囊运输的机器人，基建+车辆+软件相结合，只不过因为要运输人，安全性就提高了好几倍。”

“单从技术上说，真空管道超高速磁浮列车并不复杂，到目前为止表态支持这个技术的国内院士不少于10位，但在现实推进中，大家还是顾虑很多。最大的问题就是没有亲身体验过。”刘子忠说，“好在2017年4月我们在浙江舟山召开了由中国科学院院士孙钧，中国工程院院士顾国彪、乐嘉陵和众多专家参与的‘跨海旅游真空巴士技术研讨会’，大家对这项技术的可行性给予了充分的肯定。舟山市相关政府领导也表示支持，计划在舟山市桃花岛景区建一条10公里的海底隧道试验线。设计采用时速610公里/小时的超高速真空飞行巴士，单程仅需1.5分钟。”

“需要特别说明的是，这不是我一个人的梦想，而是交通强国战略的重要组成部分，衷心希望能得到国内相关的科技成果转化基金的支持，让全世界第一条超高速真空管道列车首先在中国实现示范运营。正所谓‘想都是问题，干才有答案’，只要建成一条中试线，让大家亲眼见证了它的各项性能，各种顾虑自然就会消失，第五种交通运输方式就会加速实现，我对此充满信心。”刘子忠坚定地说。