當(dāng)前，中國(guó)正研發(fā)新一代“超級(jí)高鐵”，在近乎真空的磁懸浮隧道中以高達(dá)1000公里/小時(shí)的速度行駛，這將比商用客機(jī)的速度更快。
據(jù)香港《南華早報(bào)》12月1日?qǐng)?bào)道，由東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋鐵成教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，為讓這一時(shí)速達(dá)1000公里高速列車(chē)支持5G網(wǎng)絡(luò)，使乘客可以使用智能手機(jī)觀看超高清視頻或暢玩在線游戲，只需在隧道內(nèi)壁鋪設(shè)兩條平行電纜就可以解決基站安裝問(wèn)題。
上個(gè)月，宋鐵成將這一研究成果發(fā)表在經(jīng)同行評(píng)議的學(xué)術(shù)期刊《鐵道通信信號(hào)》上，并介紹稱(chēng)，這些特殊的電纜能夠“泄漏”電磁信號(hào)，從而在智能手機(jī)和移動(dòng)通信服務(wù)提供商之間建立持續(xù)穩(wěn)定的連接。此外，通過(guò)使用高效的編碼技術(shù)和調(diào)整某些關(guān)鍵的信號(hào)參數(shù)，可以進(jìn)一步克服頻率變化所帶來(lái)的干擾。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，已經(jīng)初步驗(yàn)證了該方法，表明該解決方案能夠在主流5G標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)交換過(guò)程中保持穩(wěn)定的通信質(zhì)量。
2023年5月10日，2023年中國(guó)品牌日活動(dòng)在上海舉行。中國(guó)航天科工展示的低真空管道磁懸浮高速飛車(chē)模型。 視覺(jué)中國(guó)
報(bào)道稱(chēng)，目前，中國(guó)的高鐵列車(chē)以350公里/小時(shí)的速度運(yùn)行，即便是在長(zhǎng)距離隧道中也能連接到電信運(yùn)營(yíng)商提供的5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。然而，在接近音速的速度下，保持移動(dòng)電話和基站之間的高速通信則變得極具挑戰(zhàn)性。
這是因?yàn)椋?dāng)手機(jī)快速靠近或遠(yuǎn)離基站時(shí)，它接收到的信號(hào)頻率會(huì)發(fā)生變化，而高速數(shù)據(jù)通信嚴(yán)重依賴穩(wěn)定的高頻信號(hào)。在接近真空的隧道中安裝和維護(hù)基站也非常困難，如果天線因振動(dòng)而脫落，可能會(huì)對(duì)高速行駛的列車(chē)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
據(jù)報(bào)道，來(lái)自中國(guó)航天科工集團(tuán)磁懸浮與電磁推進(jìn)技術(shù)總體部的工程師們，也參與了這項(xiàng)研究。該集團(tuán)在山西省大同市建設(shè)了世界上最大的真空管磁懸浮列車(chē)研究基地，并已開(kāi)始在全尺寸原型車(chē)上進(jìn)行高速推進(jìn)測(cè)試。
《南華早報(bào)》介紹，這種革命性的地面交通方式——也稱(chēng)為“超級(jí)高鐵”，最初是由美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）創(chuàng)始人馬斯克提出的，類(lèi)似的技術(shù)也可以用于以較低的成本將航天器推進(jìn)至太空。然而，由于技術(shù)和資金方面的挑戰(zhàn)，馬斯克在去年年底放棄了這個(gè)項(xiàng)目，這使得中國(guó)成為目前唯一一個(gè)在推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家。
截至2024年7月31日，中國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程已經(jīng)接近16萬(wàn)公里，其中高鐵超過(guò)4.5萬(wàn)公里，穩(wěn)居世界第一，但是隨著人們的出行愈發(fā)便利，我國(guó)對(duì)于陸地交通速度的要求也在提高。
資料圖：2019年1月21日，在南京動(dòng)車(chē)段，動(dòng)車(chē)組列車(chē)整裝待發(fā)（無(wú)人機(jī)拍攝）。 澎湃影像
去年4月23日，由中國(guó)航天科工集團(tuán)舉辦的“高速飛車(chē)”主題科普展在北京開(kāi)展，記者們從此次科普展上獲悉，我國(guó)正在研制的“高速飛車(chē)”取得新進(jìn)展，已完成了國(guó)內(nèi)首次全尺寸超導(dǎo)航行試驗(yàn)，未來(lái)運(yùn)行速度將達(dá)到每小時(shí)1000公里。
“高速飛車(chē)”是將磁懸浮技術(shù)與低真空技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)超高速運(yùn)行的運(yùn)輸系統(tǒng)，未來(lái)可用于超大城市群之間的交通運(yùn)輸。專(zhuān)家介紹，要達(dá)到這一速度并不是一蹴而就的，需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)逐步推進(jìn)。此前，試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)已在非真空條件下完成了超高速磁懸浮與電磁推進(jìn)試驗(yàn)，速度達(dá)到了每小時(shí)623公里。
從磁懸浮列車(chē)到超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)，再到現(xiàn)在的超級(jí)高鐵，無(wú)一不是對(duì)速度提出了更高要求，于是早在2017年，我國(guó)的科研人員決定開(kāi)始研制高速飛行列車(chē)，也就是將超聲速的飛行技術(shù)和軌道交通技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)和真空管道技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)超音速的近地飛行。
不僅具有高安全、低能耗的優(yōu)秀特點(diǎn)，還做到了噪聲小、污染低，因此為了超級(jí)高鐵的落地，我國(guó)將其分成三步來(lái)走，分別是時(shí)速1000公里、時(shí)速2000公里和時(shí)速4000公里。相較于傳統(tǒng)高鐵，這個(gè)超級(jí)高鐵的運(yùn)行速度提升了10倍，較民航客機(jī)的速度也提升了5倍，這樣想一想，一天國(guó)內(nèi)游也不是不可能。
另外，超級(jí)高鐵還配備了低真空環(huán)境，最大程度上減少了空氣阻力，比傳統(tǒng)高鐵的空氣阻力還低了3%，再加上磁懸浮技術(shù)，列車(chē)行駛起來(lái)就是懸浮在空中高速行駛，真正實(shí)現(xiàn)了貼地飛行。
“高速飛車(chē)”模擬圖 央視新聞視頻截圖
不過(guò)，也需要注意的是，就在各大媒體報(bào)道“超級(jí)高鐵”的同時(shí)，央視網(wǎng)也援引相關(guān)教授指出，其中的一些信息不要誤讀——“超級(jí)高鐵”技術(shù)從誕生到成熟，需經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)一段時(shí)間，而真正落地還要考慮更多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。研究人員探討技術(shù)落地的可能性時(shí)，并不意味著技術(shù)很快就會(huì)落地。
比如，同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸規(guī)劃領(lǐng)域相關(guān)教授指出，不論是高速磁浮列車(chē)，還是“超級(jí)高鐵”項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)外都在加快探索，而目前已有的試驗(yàn)線路均比較短，無(wú)法進(jìn)行長(zhǎng)距離試驗(yàn)，缺乏長(zhǎng)距離的試驗(yàn)線，也成為短期內(nèi)磁浮技術(shù)發(fā)展的阻礙。
此外，《南華早報(bào)》去年4月曾報(bào)道稱(chēng)，科研人員通過(guò)研究選取當(dāng)前最具備建設(shè)條件的6條示范線進(jìn)行指標(biāo)量化比選評(píng)價(jià)，科學(xué)客觀地提出我國(guó)示范線優(yōu)先建設(shè)建議，在上海和杭州之間建造第一條超級(jí)高鐵線路最有可能性。另外，還有幾條候選線路競(jìng)爭(zhēng)“超級(jí)高鐵”項(xiàng)目，包括北京-石家莊、廣州-深圳和成都-重慶線路等。評(píng)估團(tuán)隊(duì)說(shuō)，每一條都有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
專(zhuān)家指出，中國(guó)是比較重視磁浮技術(shù)研究與應(yīng)用的國(guó)家，不過(guò)一些相關(guān)研究謀劃類(lèi)項(xiàng)目，沒(méi)有給出具體實(shí)施時(shí)間。除了已經(jīng)列舉的這些外，還有成渝、海南、云南、安徽等地區(qū)也發(fā)布了相關(guān)規(guī)劃。各地政府都希望第一條時(shí)速600公里的磁浮列車(chē)能夠落地家門(mén)口，但實(shí)際上，這些規(guī)劃均沒(méi)有實(shí)質(zhì)進(jìn)展，仍停留在研究論證階段。