一、美国超级高铁首测成功
      “速度”一直是人类在发展轨道交通时的不懈追求。美国“超回路１号”公司的测试原型车在内华达州的荒漠如离弦之箭般沿轨道驶出，一秒内从静止加速至每小时９６公里。未来，从纽约到北京，乘坐这样的超高速“管道高铁”或许只需半天时间。

　　“超回路１号”公司的“管道高铁”就是利用磁悬浮技术让运输舱悬浮于被抽成真空的管道中，从而实现以很少的能量驱动运输舱高速前进，设计时速将达１１２０公里。

　　虽然埃隆·马斯克２０１３年在其麾下公司官网上公布“管道高铁”开源设计方案，加速了这一技术从概念走向现实，但其实早在１９３４年，获得世界上首个磁悬浮技术专利的德国工程师赫尔曼·肯珀就提出在抽成接近真空的密闭隧道中运行磁悬浮列车的设想。这种“真空管道式”地面交通也于本世纪初开始被中国研究者所关注。
二、中国的“超级高铁”之路
　　２００４年，西南交通大学教授、中国两院院士（中国科学院和中国工程院院士）沈志云举办了一场“真空管道高速交通”院士研讨会。沈志云在会上提出超高速是２１世纪地面高速交通的需求，真空（或低压）管道式地面交通是达到超高速的唯一途径，认为我国应将目标定位在发展每小时６００至１０００公里的超高速地面交通上。

　　在研究人员的不断积累与探索下，２０１４年，西南交通大学搭建了全球首个真空管道超高速磁悬浮列车原型试验平台。列车运行时，管道内的大气压相当于外界的十分之一。研究人员希望通过建造低压环境，减少空气对磁悬浮列车的阻力。在理想状态下，列车在低压管道中最终能实现时速大于１０００公里的行驶，并且能耗低，无噪声污染。这与“超回路１号”公司所采用的运输系统核心技术原理是一致的。

　　当列车时速达到４００公里以上时，超过８３％的牵引力会被浪费在抵消空气阻力上。中国科学院院士、西南交通大学教授翟婉明在接受新华社记者专访时表示，这种情况下气动噪声、阻力、能耗都会随着列车速度的增加而显著增长，这时就要采用铺设真空管道的办法，解决一系列空气动力问题，在维持高速的同时保证舒适性和能耗经济性。

　　“我们一直很热心也很激动地投入做真空管道超高速磁悬浮列车方面的探索工作，但目前尚处于实验室模型试验阶段，距离工程化和投入实际应用还有很长的路要走，”翟婉明说，研究人员还在继续寻找突破速度极限的方法。

　　西南交通大学超导与新能源研究开发中心的赵勇教授团队目前研制出了第二代高速真空管道高温超导侧浮系统，这种将轨道铺在管壁上的“壁挂”磁悬浮列车，突破了环形轨道离心力的限制，大幅度提高了高温超导自由悬浮系统的运行速度。

真空管超高速磁悬浮列车的相关技术尚处于试验阶段，并没有开始研制准备投入使用的真空超导磁悬浮列车。西南交通大学将适时举行新闻发布会，邀请项目团队向公众介绍这项技术的进展。

　　西南交通大学搭建了全球首个真空管超高速磁悬浮列车原型测试平台。测试中，真空管道内的大气压比外界低10倍。鉴于实验环线半径仅6米，测试车辆目前最高速度为每小时50公里 。网民关注的时速3000公里是科研人员估算的、实验环境中有望达到的最高理论数值。

　　当列车时速达到400公里以上时，超过83%的牵引力会被浪费在抵消空气阻力上。科研人员希望通过建造真空环境，减少空气对磁悬浮列车的阻力。

　　中国科学院物理研究所超导国家重点实验室副研究员赵林表示，超高速磁悬浮列车是未来交通运输的重要方向。

　　在试验阶段，可以建设小范围的真空管道实验平台对磁悬浮列车进行测试。要实践应用，则需综合考虑各种因素。比如，超高速对车轨、车体本身的材料将提出更高要求，远距离真空管道的建设及维护成本也很大。

　　中国研究人员介绍说，他们已实现测试模型车在未对管道抽真空的状态下行驶时速达到８０多公里，且运行平稳。未来还有望实现地面轨道和管壁轨道相结合的“三维轨道”。
三、专家解读:超级高铁应用会遭遇到现实困难
　　不过，在翟婉明看来，“管道高铁”要实现商业化面临着不少实际问题，比如磁悬浮本身的高技术成本、远距离真空管道建设和维护的高昂投入，以及在超高速情况下保障乘客安全性的要求等，“在工程上还要靠一项项安全技术来保障”。

　　中国很早就开始了磁悬浮技术在轨道交通方面的商用试点。２００３年，上海机场线的磁悬浮列车就投入了商业化运营，长沙中低速磁悬浮快线也于今年５月初投入试运营，连接北京门头沟与石景山的北京地区首条中低速磁悬浮线路Ｓ１线也将于年内实现全线贯通调试。

　　但建设和运营磁悬浮铁路的投入产出比一直是悬而未决的问题。以上海磁悬浮线路为例，这条总长约３０公里的线路，每公里造价超过３亿元人民币，何时能收回运营成本和建设成本目前仍是未知数。

　　翟婉明认为，基于目前中国的基本国情，能让老百姓感受到切身好处的还是近十年来轮轨高铁的飞速发展。目前，中国高速铁路运营里程已超过两万公里，平均运营时速达３００公里，未来还有一定的提速空间和规划需求，需要在这方面深入研究。以京沪高铁为例，若能将运营时速提升至３５０公里的设计时速，将会进一步方便出行。

　　“美国公司这样大胆的探索创新是非常值得赞赏的，但是我们也应平衡好目前急需解决的问题和长远发展的关系，”翟婉明说。他认为中国轨道交通的发展应根据不同的远景、短期和近期目标来开展研究和实践。在探索未来前沿技术的同时，也应继续加强给人民日常生活带来直接便利的应用技术研发，“仰望星空”和“脚踏实地”不可偏废。
拓展阅读：第二代高速真空管道高温超导侧浮系统介绍
       磁悬浮列车因其与轨道的磁力相互作用悬浮在空中，运行时不与地面产生摩擦，因而可以降低能耗、提高速度。那么，如果修建一条接近真空的管道，让“挂”在墙上的列车“飞”起来，时速能够达到多少？

　　理论上，这样的“超级列车”时速可以达到3600公里。但要达到如此“腾飞”的速度，显然还有很长的路要走，还有许许多多的难关需要科学家们逐一克服。

　　不过，在全球首个建成真空管道超高速磁悬浮列车原型测试平台的西南交通大学日前传出好消息：该校超导与新能源研究开发中心赵勇教授团队设计研制的第二代高速真空管道高温超导侧浮系统已经完成第一阶段调试，不仅成功地将管道真空的极限压强降到了1335帕（一个大气压等于101325帕）——相当于抽掉了管道中99%的空气，还在常压下将磁浮实验车最高平均速度达到了每小时82.5km，最大瞬时速度达到了每小时87.5km。据悉，春节后他们将进行真空状态下的的实验，预计其时速将大幅度增加。

      据介绍，这种将轨道铺在管壁上的“壁挂”磁悬浮列车，是由西南交大超导与新能源研究开发中心赵勇教授团队首创，它能有效解决实验室中轨道半径太小所带来的离心力问题。该项目的主要完成者、西南交通大学2012级博士生周大进表示：“在未来的应用中，‘壁挂’磁悬浮还有可能发展为三维轨道，让列车真正可以‘飞檐走壁’。”
真空管磁悬浮轨道车“成都造”
　　磁悬浮驱动概念最早在20世纪中叶被提出，随后英国伯明翰机场于1984年建成使用了全球首条商业磁悬浮列车线路，碍于技术原因，其速度仅有42公里/小时。虽然磁悬浮起源于欧洲，但发扬光大于亚洲，目前日本和中国都在积极发展这项技术，而位于上海浦东机场的磁悬浮列车也是目前世界上最快的商业线路，时速可达431公里。

　　当列车时速达到400公里以上时，超过83%的牵引力会被浪费在抵消空气阻力上，同时气动噪声也会超过90分贝，高于列车环境设计标准要求的75分贝，在此情况下，如果想要在获得超高速的情况下保证舒适性和能耗经济性，那么最好的办法就是让列车在近乎真空的环境中运行——真空管磁悬浮列车的想法由此诞生。

　　2011年，赵勇团队研制出了全球首个真空管道高温超导磁浮列车试验车。主要从事超低温物理研究，因3He（氦-3）的超流动性现象研究成果获得1996年度诺贝尔物理学奖的美国斯坦福大学教授道格拉斯·奥谢罗夫（Douglas D.Osheroff）在参观该试验车后曾给予高度评价。2014年，西南交通大学又建成了真空管道超高速磁悬浮列车原型测试平台。据介绍，列车运行时，管道内的大气压比外界低10倍，列车可以将更多的动力用于驱动车辆提速前进。不过碍于实验环线的半径仅有6米，当时测试车辆的最高速度只达到了50公里/时。

　　如今，西南交大已经有了第三个真空管道超高速磁悬浮列车试验平台——第二代高速真空管道高温超导侧浮系统。据悉，在顺利完成第一阶段调试后，赵勇团队已经计划在春节后进行高速真空管道高温超导侧浮系统测试，真正将试验车纳入真空环境中试验。

高温超导磁悬浮列车节能又环保
　　相关技术人员表示，尽管早在1992年，科研人员就依据高速旋转实验推论出高温超导磁悬浮的实验速度可达3600公里/小时，但这只是理论上的，要做出来还有很长的路要走。

　　目前有三种典型的磁悬浮技术：一种是德国发明的电磁悬浮技术，上海磁悬浮列车、长沙和北京在建的磁悬浮列车均应用此类技术；第二种是日本发明的低温超导磁悬浮技术，如日本在建的中央新干线磁浮线；第三种是高温超导磁悬浮，与低温超导磁悬浮的液氦冷却（零下269摄氏度）不同，高温超导磁悬浮采用液氮冷却（零下196摄氏度），工作温度得到了提高。据了解，目前主要的磁浮列车可分为三种：电磁悬浮、电动悬浮和高温超导悬浮，前两种现在已经投入了或即将投入商业应用，时速最高接近600km，而高温超导悬浮则还在实验阶段，相比电磁悬浮和电动悬浮，高温超导悬浮更便于在真空管道中运行，它充分利用了超导体在永磁轨道上的悬浮力和导向力，能够自稳，不需要用电力来控制其稳定性，因此也更加简单和绿色环保。

　　周大进介绍，西南交大的的第二代高速真空管道高温超导侧浮系统，采用了高温超导侧浮、真空管道系统、直线电机牵引系统以及无线数据采集技术等多种技术的交叉融合，使得该设备突破了小半径圆环形轨道离心力的限制，大幅度提高了高温超导自由悬浮系统的运行速度。他说，与第一代高温超导磁浮实验环线的设计常规悬浮不同，为了提高在实验室狭小空间中实现高速运行，第二代高温超导环线设计采用了侧挂悬浮，即类似于把车体悬挂在墙壁上。
未来可以设计出三维轨道
　　“现在，真空管道高温超导悬浮大多数研究都还在理论层面，实验研究不多，目前所报道的最好结果是：十分之一大气压下、六米半径环线上达到了50公里/时，而我们在3米环线半径、未对管道抽真空的状态下，就已经达到了80多公里时速，且运行平稳，这可以说是高温超导悬浮列车研究目前达到的最快速度。”周大进说，能够达到这样的水平，有一个很重要的原因是实验首次采用了侧挂悬浮，也即类似把车体悬挂在墙壁上，它解决了在实验室条件下，因没有足够长的距离，只能将轨道铺设成环形，从而在高速运行中，会产生巨大离心力的问题，“在环形轨道它都能平稳运行，那么在实际应用中，就会更加简单，未来地面轨道和管壁轨道结合，可以设计出三维轨道。”

　　赵勇教授说，真空管道高温超导悬浮列车将是未来满足人们地面高速出行的一种交通方案，而什么时候能够得到实际应用，既取决于技术的进步，也取决于社会的需求。他认为，真空管道超导磁悬浮的应用，应在高温超导磁悬浮商业化之后才有可能。