（文/王麟）
就在美国加州高铁蓄意待发，扬帆启程之前，美国一位亿万富翁兼技术天才却对加州高铁的高投资和低速度颇不以为然，转手就抛出了自己的高铁设想，非常酷，省钱，速度高，占地少，安全环保，这个设想就是已经在全世界红火了3年的“超级回路”，据说可以改变高速铁路的发展历史。虽然美国政府官方对此并没表态，但是这位技术天才的号召力不可小觑，民间资本风起云涌，各路英才远程协作，终于将这个看似不可能的高铁技术慢慢变成了现实。这位技术天才兼亿万富翁就是埃隆·马斯克，在未来改变人类历史的十项技术发明中，埃隆·马斯克公司就占据了两项，分别是可回收火箭技术与特斯拉自动驾驶技术。而埃隆马斯克本人，据说就是漫威公司著名漫画人物钢铁侠的原型。这位天才曾经说过，他将来有一天要到火星上退休，并为此在不断努力。我们暂且不管富翁遥远的退休问题，先回过头来看看“超级回路”到底有何神奇之处吧。
如果没有奥巴马在2009年关于高铁技术的那场演讲，美国加利福尼亚州旧金山至洛杉矶新建高铁计划也许还要延迟。经过艰难的磨合与推进，加州高铁新建工程近期终于启动。然而，在技术达人埃隆·马斯克看来，高达684亿美元的造价、平均264公里的时速、长达2.5小时的旅程，与飞机和汽车相比，性价比实在不高。因此，2013年，他提出了一种“超级回路”（Hyperloop）新型交通方式设想，并做了技术可行性分析，通过互联网开放式平台，分享研究成果，希望借助众筹的力量，将这一颇具辉煌前景的设想实施落地。
根据马斯克技术白皮书提供的数据，“超级回路”列车平均时速可达970公里/小时，而最高运行速度为1200公里/小时，环保节能无污染，利用太阳能作为供应能源，从洛杉矶至旧金山500公里的距离，只需要35分钟就可到达，而造价约为60亿至75亿美元，是轮轨式高铁造价的10%。人气和影响力直追乔布斯的埃隆·马斯克点燃了“超级回路”的火种。然而，他并不是第一个提出这个概念的人。如果向上追溯，最早提出真空管道列车概念的时间是1812年，首次提出这个概念的人是英国机械工程师兼发明家乔治·梅德赫斯特；到了1864年左右，英国伦敦修建了一条“水晶宫气动铁路”，通过蒸汽机驱动直径6.7米的巨型风扇为列车提供动力；1870年在美国纽约开通运营“海滨气动运输系统”，通过埋在地下的管道，利用压缩空气驱动列车运行；1910年，美国火箭专家罗伯特·戈达德首次为真空管道列车命名；第一个提出真空管道设想并申请专利的人是德国工程师赫尔曼·肯佩尔，他是基于磁悬浮列车技术原理提出的这个观点，并于1934年申请了专利。而“真空管道运输”商标名称则是机械工程师达里尔·奥斯特于20世纪90年代提出，并于1997年获得专利。
由上可知，埃隆·马斯克只是重新提出了类似的概念，并命名为“超级回路”。最重要的是，他并非空想家，而是实干家，努力将这项技术真正变成现实，并呼吁更多的有识之士参与这项伟大的运输革命，这是他的过人之处。“超级回路”是在实现局部真空的密封管道中，悬浮在空气垫之上，通过直线电机和空气压缩机提供动力，驱动加压之后的旅客舱快速移动，进而实现高速行车的目的。
“超级回路”的技术原理与“真空管道列车”类似，但是与后者最大的不同之处就在于管道的密封性要求有差异。“真空管道列车”对管道的密封要求严格，要达到真空级别，摈弃一切空气阻力，实现起来非常困难。而“超级回路”则要求将管道减压到1毫巴（100帕斯卡）即可，这样在技术上容易实现。
然而，旅客舱在局部真空管道中高速运行，与飞机速度不相上下，管道中残留的空气就成了最大的阻碍，解决办法是在旅客舱的前面安装进气风扇和空气压缩机，将旅客舱前面的空气吸入后，分流到后面，进而减少空气阻力。沿着管道底部布置的直线电机，为旅客舱提供动力，旅客舱底部与管壁之间形成0.5到1.3毫米的空气垫，使得旅客舱悬浮在空气垫上，只需要克服空气阻力，就可以实现高速行车。
在旅客舱高速运行过程中，由于空气摩擦会产生很多热量，需要设置冷却系统进行降温，同时，还可以通过旅客舱头部的风扇和空气压缩机实现列车制动。在列车启动加速之际，施加在乘客身上的加速度是0.5g，是飞机起飞和降落加速度的2至3倍，在一定程度上向乘客提出了挑战。在基础设施方面，“超级回路”的管道既可以架设在桥梁之上，也可以下钻地下，既能够节省用地，也可以实现与周边环境的协调。
“超级回路”的设想很丰满，但是现实很骨感，从想象到技术实现，需要付出艰辛的努力，有一大堆技术难题需要攻克。随便举几例，首先是旅客舱高速运行控制方向的难题。我们都知道，轮轨式高铁列车利用铁路轨道进行导向，磁悬浮列车通过设置在线路两侧的电磁铁进行导向，即使是汽车，也通过驾驶员的方向盘进行导向。那么没有司机的旅客舱，是通过何种方式进行导向的呢？在高速运行经过弯道之际，如何避免旅客舱撞击管壁造成行车事故？根据研究结果显示，当旅客舱以230米/秒高速运行之时，仅仅偏离中心线1毫米，就会带来可怕的撞击和振动。我们不难想象，乘客在这种环境中旅行中的感受，肯定和面临飞机失事是同一种心理。
其次，如何保证旅客舱安全制动？到目前为止，“超级回路”列车的制动方式依旧处于概念和初步模拟阶段，能否实现高速行车的快速制动，是保证乘客生命财产安全的关键所在。就拿轮轨式高速动车组而言，采用的都是复合制动系统，意味着有多达9种制动方式可以分级或者混合使用。而列车从制动到停车的距离，与列车的速度成正比，一般而言，时速120公里/小时及以下的列车，制动停车距离约为800米，而时速300至350公里/小时的高铁列车，制动停车距离长达5至6公里。与此类比，时速1200公里/小时的“超级回路”列车的制动距离该是多少，我们不难估算出来。轮轨式高铁动车组实施全方位的紧急制动，也需要数公里才能停下，“超级回路”列车仅仅凭着稀薄空气提供的制动力，要想安全停车，就过于乐观了。
第三就是乘客的旅行心理问题。我们很多人都有或多或少的幽闭恐惧症，在一个密封的空间，既不能随便移动，也不能饮食，甚至不能上卫生间，谈不上舒服，想看外面的风景了，更是不可能。一旦突发疾病，临时处置都很困难。在这种幽闭的环境里，最适合冒险刺激，而不适合长途旅行。因此，解决乘客的旅行心理，给他们提供舒适的乘车环境，也是必须要考虑的问题。
技术天才埃隆·马斯克一呼百应，全球有很多技术英才摩拳擦掌，为实现这项运输革命而殚精竭虑。截止到目前为止，全球一共成立了三个“Hyperloop”技术公司在为梦想打拼。其一是“超级回路运输技术公司”（HTT），他们雄心勃勃，除了想要承建旧金山至洛杉矶的“超级回路”之外，还将目光瞄向了国外，并与斯洛伐克政府签订了一项承建合同，线路衔接伯拉第斯拉瓦、维也纳和布达佩斯，并在2016年3月份开始进行实质性研究。为了加快研发进展，在2015年5月，HTT公司宣布在加州岸谷小镇修建长8公里的试验线路，并于当年11月份破土动工，在未来的32个月内，完成1.5亿美元的投资，而公司的负责人则保守预测，“超级回路”若想投入实用，要在十年之后了。
然而，另一家公司比HTT公司走得更快，这就是“超级回路一号”公司（Hyperloopone），前身是“超级回路技术”公司，为了避免与HTT公司名字混淆，改成了现在的名字。该公司准备承建洛杉矶到拉斯维加斯的“超级回路”线路，并在美国内华达州修建了长约5公里的试验线路，在2016年5月12日首次在室外测试列车的推进系统并取得了成功，从零公里加速到96公里只用了1秒钟。按照该公司的计划，“超级回路一号”公司将于2016年的年底对完整的推进系统进行全面测试，这项测试意义也很重大，意味着“超级回路”告别了纸上谈兵，开启了漫长的攻坚之旅。按照“超级回路一号”公司的计划，最早在2019年可以开展货物运输，到2021年开始实施载人试验。
除了这两家主要的公司互相竞争之外，埃隆·马斯克主创的spaceX公司也参与到了“超级回路”的技术研发之中，提出准备修建1.5公里的试验轨道，并在2016年2月18号向社会公开了《SpaceX公司“超级回路”试验轨道说明书》，列举了需要通过集思广益才能解决的系列技术难题，向实用性迈开了至关重要的一步。
值得一提的还有加拿大TransPod公司，专门攻关“超级路”中的核心设备——旅客舱。2016年3月份，TransPod公司对外宣布，要研发全尺寸的“超级回路”旅客舱，并在当年12月份的柏林博览会上亮相。该公司研发计划雄心勃勃，他们将旅客舱的目标速度设定为1000公里/小时，采用计算机自动控制，通过太阳能提供能源，预计到2020年，商用的旅客舱就可以下线投入使用。
“超级回路”到底能不能为传统运输领域带来技术革命，让我们拭目以待。
（本文选自作者新书《高铁的前世今生》，2016年11月，中国铁道出版社出版发行）
