第五种交通模式——“超级回路”

　　 
　　超级回路的密封舱
　　按设计方案，密封舱拟载员28名（还可以载3辆汽车），出发间隔2分钟（最快可提高到30秒），运行中每两个密封舱之间的间隔距离大约37公里。按投入运营一共40个密封舱计算，从洛杉矶到旧金山往返途中有34个密封舱在飞驰，还有6个在始发站和终点站上下乘客（耗时5分钟）。
　　密封舱头部呈流线型，1.35米宽，1.1米高，边角呈圆形，前横截面积1.4平方米（能载汽车的密封舱横截面积更大），全重3100～3500公斤。舱内的空气压缩机作用极其关键，一来减少舱体前方的空气阻力，二来为舱体下方的撬板提供空气。因为在超级回路系统管道内运行的舱体面临一个叫做“坎特罗威茨极限”的技术难题，马斯克把这个极限描述为管道与管道舱体区域的特定比率。这个问题不解决，舱体会顶着整个管道系统内的空气柱（虽然非常稀薄）往前跑，阻力可想而知，大家想象一下堵住注射器的出口然后推动活塞的感觉吧！怎么解决？或放慢舱体速度，或加大管道直径。“超级回路”的解决之道则是在密封舱前端装上电动风扇，用风扇将舱前的空气转移到舱后。有专门的水柜对舱体产生的热量进行冷却，蒸汽会被妥善保存，到站后水柜会被自动更换。
　　密封舱的悬挂系统因为成本和技术原因，不适合采用磁悬浮和传统的轮轴系统，而是利用了一个物理特性——即舱体下部的撬板与管壁之间的距离变得很小后，缝隙间的流场将呈现出高度的非线性反应。这种反应产生的回复力将舱体推离管壁，密封舱的动力系统然后就驱动着轻浮在管道表面上的舱体前进了。

“超级回路”运行状态下的密封舱

　　 
　　服务寿命可达百年
　　超级回路系统的管道用钢铁制成，内径2.23米，剖面面积3.91平方米，管道中的气压为1毫巴，约为海平面气压的1/1000，火星气压的1/6。管道上方铺有4.25米宽的太阳能电池板，按每平方米120瓦的发电能力计算，全长563公里的电池板发电的峰值功率能达到28.5万千瓦，整个系统用起来绰绰有余。考虑到天气对太阳能电池的限制，系统用电池储存额外的电能。为支撑系统管道，每30米有一个6米高的支承塔，沿途2.5万个柱子使管道的材料费用和误差达到最小化，管道表面和连接处的焊接要平滑。
　　密封管道内出现的紧急状况是系统安全性关注的重点。为此每个密封舱都能用无线电设备和车站联系。万一行进途中出现断电情况，密封舱的生命支持系统靠两块以上的锂电池就能运行。密封舱漏气减压怎么办？如果少量漏气，舱内环境控制系统会自动加压，支撑着密封舱挺到下一站；如果大量漏气，舱内的氧气面具会像飞机上一样自动提供给乘客。加利福尼亚是美国地震高发区，地震的危险如影随形，支承塔上的管道因为不是被刚性固定在塔架上，可以极大地缓解地震造成的破坏。应对地震的手段还包括遥控密封舱，开动紧急刹车系统。通过种种安全技术手段，超级回路系统一经建成，就可以有100年的服务寿命。

转车台是轨道交通的经典设计，图为台湾彰化火车站的转车台，马斯克的超级回路阿尔法方案就采用了此类传统终点站设计。

　　 
　　半小时从洛杉矶到旧金山
　　系统的推动力来自线性电机产生的驱动力，这种技术很成熟，我国广州地铁四号、五号和六号线就是采用的这种线性电机。电机每112公里就驱动密封舱加速一次，因为不是全程布设动力系统，所以造价便宜。
　　为了避免管道转弯过多造成的减速和乘客不适感，设计人员对超级回路系统的经行路线和速度进行了优化，以求得在运营速度上的最大化。假如密封舱从洛杉矶启程后，途中速度变化如下：
　　1．洛杉矶格雷普韦恩南段平均时速为480公里，耗时167秒；
　　2．洛杉矶格雷普韦恩北段平均时速为890公里，耗时435秒；
　　3．沿5号州际高速公路段平均时速为1220公里，耗时1518秒；
　　4．沿580号州际高速公路段平均时速为890公里，进入旧金山湾区后减速为480公里。
　　全程总共耗时2134秒，约合35分钟，沿途经过圣何塞、圣迭戈、萨克拉门托和弗雷斯诺四地，均是人口超过百万的大城市。 

　　节省巨额征地费用
　　因为超级回路系统支承塔大部分沿着美国5号和580号州际高速公路布设，所以节省了巨大的买地费用，而且密封性系统对沿途环境和人居影响很小，太阳能电池的环保意义很大。马斯克算了笔经济账，全系统完成需要60～75亿美元。如果不算运营资本，投入的建设资金约在20年内收回——按两地之间每年740万人的客流量，单程票价20美元计算的话，听来比较乐观。
　　马斯克在阿尔法版方案中把超级回路系统称为开源项目，希望集思广益，汇集各种创意对项目不断进行完善，这种“发动群众”的做法目前收到了两个重要反馈：
　　9月12日，工业设计家瑟奇·鲁克斯在新技术和发明网站上公布了对超级回路系统终点站的优化设计。阿尔法版方案中，密封舱到达洛杉矶和旧金山后，利用旧式的转车台调整密封舱方向；鲁克斯采用的是类似缆车的终点环形回路方案，不仅显得更优雅，而且使乘客上下车时间增加了20%。
　　9月20日，Ansys公司（宾夕法尼亚州一家工程仿真软件研发商）在探索频道网站，公布了对密封舱经受的剪切力和舱体空气动力学模型进行的流体力学仿真建模的报告，结果显示密封舱需要做大的改进，以避免超声波气流，管壁和密封舱之间的距离也需要加大。该公司的运输专家桑迪普·索瓦尼认为，超级回路系统有挑战性，但是看来可行。   
　　自马斯克在网上公布自己的系统设计方案后，自然收获了无数小伙伴的惊呆表情，更有大批运输专家和经济学家提出质疑和批评，很多人说六七十亿美元的投资对于设计、研发、建设和试验一种全新的交通运输方式是不够的。
　　方案公布次日，美国《华盛顿邮报》就以《超回路无可取之处》为题泼了冷水，大众运输博客作家阿隆·利维说：“全支承塔设计是个槽点而不是亮点，看看世界各地的公路和铁路高架桥建设，就能知道这种设计有多昂贵。”加州伯克利大学的经济学教授迈克尔·安德森认为“1000亿美元才靠谱”。又过了一天，《赫芬顿邮报》网站发文《天文数字——专家认为超回路系统造价不现实》。8月18日，《纽约时报》刊文《超回路系统真的只需要60亿美元吗，批评者们说No》。
　　8月17日出版的英国《经济学人》杂志，则从政治角度对超级回路系统进行了考量，认为筹备中的加州高铁已经吸收了大量的政治和经济资源，用完全不同的设计思路取代加州高铁是不合时宜的，而且也是加州经济难以承受的。
　　面对林林总总的声音，马斯克清楚地知道，只有成功地完成一个小尺寸的超级回路验证项目，才能有效化解很多阻力，而且还能提高成本核算的准确性，所以开发一个超回路系统的概念验证模型很有必要。8月13日早上的电话记者招待会上，马斯克宣布：将要研制一个超级回路系统的样机，如果资金有充足保证，他相信花7年的时间就能拿出商业版的超级回路系统。兼有梦想家和赌徒特质的马斯克，这次还会像以前一样笑到最后吗？我们拭目以待。

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