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当TUM遇见Hyperloop – 客货两用高速运输系统

2020-03-16

TUM遇见Hyperloop – 客货两用高速运输系统

对于未来交通出行,美国亿万富豪埃隆·马斯克 (Elon Musk) 从不缺少大胆想象。其中的一些,比如特斯拉电动车,已经进入了人们的日常生活。而他的太空公司  在未来将不仅仅是通过可重复利用的火箭减少近地轨道的,还要在不远的将来把人类送往火星。作为 SpaceX 的另一项计划,Hyperloop 虽然完全在地面上进行,但是同样雄心勃勃:采用与气动物流输送系统类似的理念,让以音速飞驰的载客及载货胶囊列车将美国西海岸的大城市连接起来。TUM(慕尼黑工业大学)正是一场 Hyperloop 大学生竞赛中的佼佼者。

Hyperloop – 在低气压下悬浮

Hyperloop 的驱动理念源自像Transrapid这样的磁悬浮技术。电磁铁在保持胶囊列车悬浮的同时拉动它们沿着轨道行驶。与此同时,管道内产生一种真空环境。这两种条件结合起来,就能将胶囊列车受到的摩擦力降至*小,让其正常运营速度达到 1200 km/h。目前,全球众多研究机构和公司正在探索如何将 Hyperloop 的技术成功应用于日常生活,中期目标是让 Hyperloop 系统成为可替代短途航班的选择。

为了实现这一目标,SpaceX 一直在积极利用各所高校的创新力量。自 2015 年起,它每年都会举办一场 Hyperloop 大学生竞赛。其中的佼佼者   TUM 的火箭技术与太空飞行科研组,其目前拥有 35 名来自不同学科的学生。一开始,SpaceX 会从提交的 700 多份设计中选出 120 份更有前景的方案,之后再邀请这些方案的提交方参加在德克萨斯农业机械大学举办的设计周末活动。

TUM取得成功的Hyperloop原型机

2016 年较早时候,一个评委会从这 120 份挑选出的设计中选出了 22 个更佳方案,并让它们在一年之后作为原型机在加利福尼亚一条专门修建的测试轨道上一较高下。与 WARR 团队一道进入*终名单的竞争者皆非等闲之辈,其中就有一支来自麻省理工学院 (MIT)。在接受了一系列现场安全测试之后,仅有三个胶囊列车方案获准在长 1.25 km 的测试轨道上进行测试,而 WARR 的 Hyperloop 方案不仅正是其中之一,而且立刻就取得了更快的速度——尽管不到 100 km/h。

2017 年 8 月底,当这场竞赛在同一地点重新进行时,较量的重点完全转到了*后所达到的时速。*终,TUM 团队凭借重量为 80 kg 的 POD II 完胜所有对手。它在测试中达到了 324 km/h 的极速,而其他竞争者仍然在 100 km/h 左右徘徊。该方案取胜的一个关键因素在于,胶囊列车有着自己的一台功率为 50kW 的电机驱动装置。

参赛成本高昂,成功尚在远方

除了得到埃隆·马斯克的亲自祝贺, WARR 团队也凭借这一成功为自己和 TUM 赢得了名声。至于打造原型机和参加竞赛所花费的高昂成本,则主要由一些知名的赞助商,如空客公司所承担。根据目前的研发进度,全尺寸的 WARR Hyperloop Pod(重 600 kg,*大载荷 100 kg)预计可以达到 350 km/h 的速度。但是直到 2018 年夏季,也就是下次竞赛举办之时,学生们还有充足的时间改进自己的设计。

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