超级高铁研发揭秘!马斯克发起、大学企业竞争赛

2019-05-11 Mr.Zero 347

特斯拉CEO马斯克(Elon Musk)在2年前提出“超级高铁(Hyperloop)”概念,它已经渐渐由理想迈向现实。在美国,已经有许多企业参与到研发与设计中。我们有必要看看他们的工作进展。按照马斯克的设想,超级火车每小时可以奔驰760英里,乘客坐在里面没有噪音,离引擎最近的是管道,而且是可以测量速度和温度的智能管 道。乘务舱经过增压后可以将重力降至更低,整个旅程将像坐飞机一样舒服。整个火车由太阳能驱动。

测试车间

外界反响强烈,有人激动,有人怀疑,有人干脆不相信;甚至还有人指责马斯克,说他提出超级高铁只是为了破坏加州的高铁项目而从中牟利。马斯克退居幕后,他将舞台让给了学生、工程师、企业家,这些人迅速接受了挑战。在随后的2年里,马斯克在Twitter上支持超级高铁的开发者们。同时,他还与研发超级高铁的两家创业公司保持密切联系。这两家公司一家是HTT(Hyperloop Transportation Technologies),另一家是HTI(Hyperloop Technologies Inc.)。

HTI洛杉矶总部的测试管道

条超级高铁建在Quay Valley

今年1月15日,马斯克宣布建设一条测试跑道,并于2016年夏天在SpaceX加州总部举办比赛。比赛项目是什么呢?就是设计车厢。10月测试跑道建成,到了11月,已经有来自162所大学、16个的318个团队提交最终设计。2016年1月13日,超级高铁车厢设计入围者将被邀请到美国德州农工大学(Texas A&M University)聚会,美国联邦交通运输部部长安东尼·福克斯(Anthony Foxx)将发表主题演讲。

超级高铁运动虽然由马斯克发起,但它的规模却已经比当初大得多了。

Grow CEO夸伊·海斯(Quay Hays)就是超级高铁项目的践行者之一,他提出了Quay Valley概念,Quay Valley将是未来城市的缩影。Quay Valley完全采用太阳能,使用的水很少。Quay Valley小镇有2.6百素网络化智能房屋和公寓,完全绿色,海斯希望自己的小镇能为7.5万人提供环保生活方式,一些批评者却说保持能源清洁是不可能的。海斯表示:“这些年在绿色设计和智能化方面有了进展,我的想法就是将所有这些优点集合在一个地方。”

在Quay Valley小镇,海斯准备建设世上条正式运行的超级高铁,负责建造的是HTT,估计要花费1-1.5亿美元。

HTT CEO德克·阿尔博恩(Dirk Ahlborn)在马斯克网上提出超级高铁概念后3个月创办了公司,他与马斯克是朋友。阿尔博恩的企业与马斯克的SpaceX几乎没有竞争,他认为竞争会分散精力。阿尔博恩说:“马斯克建设的测试跑道是缩小一半规格的模型,它无法真正投入使用,它们的建造规格与我们也没什么关系。”HTT将重点放在Quay Valley上。阿尔博恩表示:“我们已经走过原型阶段,我们已经拥有自己的专利技术。你可能会认为这是一场竞争,我却不这么看。我们与他们不存在竞争。我们的竞争对手是其它交通工具,如果这也叫竞争,那已经没什么好争的了。”

HTI的悬浮平台

用太阳能驱动,既是交通系统也是电力系统

HTT已经紧锣密鼓投入到超级高铁建设之中。2013年,HTT与工程软件开发商Ansys合作,Ansys负责为HTT超级高铁建立流体力学模型。2014年,HTT与加利福尼亚大学洛杉矶分校合作,寻找更佳建筑设计。今年8月,HTT又与国际工程巨头Aecom和Oerlikon(它的真空技术全球领先)合作。

按照Quay Valley超级高铁的规划设计,搭载2位乘客及货物,车厢时速超过300英里,比马斯克梦想的速度低很多。尽管如此,它可以展示超级高铁的潜能。管道内安装太阳能电池,支持塔上装备风能涡轮机,在制动过程中收集动能,这样的设计可以产生更多的能源。HTT准备将多出的能源出售给电网,从而建立一个大型交通系统,同时又是一家电力公司。

阿尔博恩拒绝透露具体技术,然而Aecom和Oerlikon的高管们表示,在与HTT达成合作之前曾严格评估他们的计划,现在他们已经积极参与到所有开发进程之中。

看起来HTT和Quay Valley已经赢得超级高铁竞赛,但海斯却不这样认为,他说:“为什么只能有一家超级高铁公司?为什么不能有许多呢?”

HTI组成全明星阵营参战

HTI成立的时间比HTT晚了8个月。HTT CEO德克·阿尔博恩(Dirk Ahlborn)评价对手时说:“他们是一群相当聪明的人,只是他们应该换个别的名字。”

HTI的测试车间

HTI的创始人是风险投资公司SherpaVentures的谢尔维·皮什瓦(Shervin Pishevar),他也是马斯克的朋友,他还是Uber的早期投资者。HTI的另一位联合创始人是布罗甘·巴姆布罗甘(Brogan BamBrogan),他曾是SpaceX的员工,现在担任HTI首席技术官。

巴姆布罗甘笑着说:“我去Napa见谢尔维,本意是想告诉他我不参加了,但是他的超级高铁计划,尤其是在水下建超级高铁的计划震撼了我。”HTI董事会也是全明星阵营,最近连Snapchat前COO怀特(Emily White)也加入了。

6月,皮什瓦又请来了思科前总裁卢勃·洛伊德(Rob Lloyd)担任CEO。当皮什瓦向洛伊德介绍超级高铁设想时,洛伊德想到了互联网基础设施,它们和交通系统有异曲同工之妙。洛伊德表示:“当信息流动更快时,物体也必须流动更快。”

电机线圈模型

HTI已经融资8000万美元,他们正在期待自己的“Kitty Hawk”时刻:将可以运行的车厢装入完全尺寸的管道中。最近HTI已经与中铁国际美国分公司、美国私营风投公司XpressWest建立了合作。中国市场庞大,拥有这些合作者也许对HTI未来进入中国有利。

安全与体验是难关

在SpaceX发给设计参赛者的指导手册中,明确禁止测试车厢内放置人或者动物,这主要是为了保证安全。即使建成了超级高铁,要让公众接受也不是轻易的事。如果管道破裂或者刹车故障,车厢将从子弹列车变成真正的子弹,而管道成了世界更大的枪管。如果管道损坏或者出现拥堵情况会更糟糕,到时无异于火上浇油。

加州大学洛杉矶分校学生的设计稿

为了保证用户体验良好,HTT向加州大学洛杉矶分校的25人团队提出了要求:为超级高铁的用户体验寻找一套解决方案,它以至今还不存在的技术为核。团队领导、建筑师克雷克·霍更斯(Craig Hodgett)说,他们的目标是改变超级高铁的“情绪环境”。另一位成员马尔塔·诺瓦克(Marta Nowak)则说:“开始时没有人想坐,我们想改变这种局面,让人们坐进去后不想下来。”

为了完成计划,霍更斯四处寻找援手。他请来了迪斯尼主题公园设计师Larry Gertz,还请来了视觉未来学家Syd Mead,他为《星际迷航》、《《电子世界争霸战》、《银翼杀手》等电影设计过车辆和机器人。学生设计师们建议给车厢增压,像飞机一样,从而减少重力;车厢内没有车窗,就采用模拟景观。

参与的还有伊利诺伊大学的学生,他们正在完成建造1/24大小的超级高铁,车厢用3D技术打印,上面装有磁感线圈。5月4日,小车厢正如期待的一样在管道内加速成功。伊利诺伊大学的团队分成5个小组,有一个4人小组专注于车厢设计的各个方面,有一个5人小组注于安全和可靠性。

加州大学洛杉矶分校学生设计的管道

马斯克曾表示,他希望自己举办的比赛能引起超级高铁竞争。SpaceX曾在网上承诺不会将超级高铁商用。消息人士透露说,马斯克乐于成为超级高铁传道者。但是通过举办比赛,SpaceX将收集到所有参与者测试车厢的数据。如果SpaceX改变主意,马上就有几种车厢可以使用,要将产品商业化也不是什么难事。