什麼是超級高鐵？

Hyperloop 是 Elon Musk 提出的一種概念性運輸方式，它可以讓相對較小的吊艙通過已經部分抽空的密封管道。通過在減壓環境中行駛，您可以比在露天環境中更輕鬆地達到並保持接近音速的速度，從而實現節能且快速的長距離運輸。

現代高速交通的問題

現代高速運輸平台，如飛機和高鐵，主要受空氣阻力和阻力的限制。您旅行的速度越快，在給定的時間範圍內遇到的空氣就越多。跑到這些額外的空氣中會產生一種阻力，試圖讓你放慢速度。為了對抗額外的阻力，必須使用越來越多的動力來進一步提高速度，這會導致燃料燃燒的增加和相關的排放量增加。

減少空氣阻力的主要方法是設計高度符合空氣動力學的形狀，使空氣能夠順暢地流過物體。高速氣流的平穩流動可將空氣阻力和阻力影響降至最低。飛機進一步減少了它們面臨的空氣阻力，通過在氣壓降低的高度飛行，用更少的空氣推開，以相同的速度飛行所需的力更小。

超級高鐵將如何運作

Hyperloop 設計為在一個密封管中運行，該管已吸出大部分空氣。超級高鐵管的建議工作壓力為 1 毫巴。一毫巴的壓力大致相當於海平面氣壓的千分之一，或海拔 48 公里處的氣壓。

注：作為對比，747 的最高標準巡航高度為 12.5 公里，氣壓為 179 毫巴。

降低了主要速度限制因素後，下一個問題是與地面的摩擦。大多數地面車輛使用車輪，車輪會產生摩擦並受到磨損。對此的主要替代方案是磁懸浮或磁懸浮，這在已實施的列車系統中運行良好，但成本很高。馬斯克提出的替代方案是使用一組空氣腳輪滑雪板，其中包括漂浮在氣墊上的吊艙。這種方法應該比使用磁懸浮技術便宜得多，同時還有助於最大限度地減少管中的空氣壓縮問題。

由於吊艙沿著僅比實際寬一點的管子行進，因此空氣在外面流動的空間不大。這可能導致吊艙本質上像注射器一樣，越來越多地壓縮它前面的空氣。通過在吊艙前部安裝一個壓縮機風扇，可以根據需要將進入的空氣重新引導至空氣腳輪滑雪板，而其餘空氣則從吊艙後部推出以幫助保持速度。

類似於磁懸浮列車或軌道炮中的線性感應電機是建議的加速和減速方法。由於阻力最小，吊艙基本上可以在大部分行程中滑行。

整個超級高鐵概念已經開源，其想法是鼓勵工程社區提出他們可以提出的任何和所有改進。這應該會產生更好的最終產品，但意味著當前的概念可能會在其最終形式之前發生變化。

超級高鐵概念的問題

超級高鐵的主要問題是它需要一個從起點到終點的完全密封的管道。1 毫巴的壓力被視為現實和有效的中間地帶，在這種情況下，硬真空太難了，但是，這仍然依賴於管子保持密封。如果在恐怖襲擊或地震等情況下損壞管道會發生什麼，幾乎沒有任何解釋。

即使管中的氣壓很低，超級高鐵吊艙的設計仍必須考慮到空氣動力學。這是為了在以接近音速的速度行駛時避免任何潛在的超音速氣流。即使氣壓只有 1 毫巴，聲速也是一個關鍵的速度限制。為了實際以超音速行進，需要將管置於真空下。

吊艙需要過渡到標準的壓力環境，以便登船和下船。這增加了系統的複雜性和運輸所需的時間。

日本專門設計的 SCMaglev 列車最高時速為 603 公里，大約是超級高鐵提案（1220 公里/小時）的一半。如果不增加加壓管的複雜性，並且可以相對輕鬆地增加列車的容量，這可能是一種比超級高鐵更可行的高速旅行技術。