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日前,中国航天科工集团公司相关负责人透露,将利用超导磁悬浮技术和真空管道研制飞行列车,最高可达4000公里/时。有网友觉得这会是中国傲视世界的机会,也有人担心这是“巴铁”式骗局。学

来源:网络 浏览次数:364次 发布时间:2017-08-31

原标题:中国建造时速4000公里飞行列车,可行吗?

编者按:日前,中国航天科工集团公司相关负责人透露,将利用超导磁悬浮技术和真空管道研制飞行列车,最高可达4000公里/时。有网友觉得这会是中国傲视世界的机会,也有人担心这是“巴铁”式骗局。学者张田勘从成本和技术等角度,结合中国过去在高铁和磁悬浮列车方面的实践,探讨高速飞行列车的可行性,认为总体还需要更充分的论证。

文丨张田勘

8月30日,中国航天科工集团宣布将研发时速达4000千米的高速飞行列车。一石激起千层浪,其中不乏网友的种种质疑。当日下午,中国航天科工集团高速飞行列车技术总负责人毛凯正面回应质疑,从技术、成本、安全等各方面的可行性进行了解读。

从现有情况看,高速飞行列车显然是一项震撼人心的科技项目,如果实现,这个项目将极大改变当今人们的生活方式,实现物流、资源、技术和人们生活的乾坤大挪动,既提升经济,又能改写“日日思君不见君”的历史。

“高速飞行列车”不仅比普通高铁快十倍以上,也比民航客机快了五倍。这显然是一个宏伟的目标,不过,实现这个目标需要克服很多难关。目前就有几个非常重要的问题需要论证。

安全和成本

首先是安全,如果没有安全保障(包括对人和环境),技术就没有发展的必要,并且即便实施了,也会被淘汰。对此,中国航天科工集团的技术总负责人的回应是,高速飞行列车对人体产生的危害可以忽略不计,人的安全问题不能保障,这个项目肯定不会实施。

其次是,时速4000千米的高速飞行列车的成本如何解决,中国能否负担得起。对此,技术总负责人并未具体回应,只是称,会考虑引进民间资本来共同参与建设,对建设成本、运营及乘客的费用进行初步核算后,才会启动该高速飞行列车的研制。

公众是外行,难以理解复杂的成本,但通过比较,还是大概能推测一下高速飞行列车的成本。比如,通过参照系对比。最好的参照系是目前中国研发并运行的时速250-300千米的高铁。根据世界银行驻中国代表处2014年7月发表的一份关于中国高铁建设成本的报告,中国高铁的加权平均单位成本为:时速350千米的项目为1.29亿元/千米;时速250千米的项目为0.87亿元/千米。国际上,高铁建设的成本多为每千米3亿元以上。

也就是说,中国的高铁造价最低。从简单的比例关系来看,每小时350千米的高铁每千米要用1.29亿人民币,那么速度10倍于350千米的高速飞行列车的造价会非常高昂。当然,这种推测肯定不准确,但速度越快,理论上成本会越高。不过,如果有多方投资,这也不算啥,中国现在经济总量增长了,钱也多了。关键是投资后能否收回成本和赢利。

高铁成本是否能回收没有准确的说法,有人认为高铁根本不能回收成本,也有人认为高铁建成数年即可回收成本。有一个推算是,高铁建成之后几十年可以回收成本,比如京广高铁建设花费了4000亿,建成之后15年可以回收成本。

当然,经济学关于成本也有另一种理论,即单一数据无法反应整体贡献。也就是说,即便高铁和高速飞行列车的运营是赔钱赚吆喝,但在全面衡量后,也是赢利,表现在可以促进其他行业和地方的经济快速提升,解决中国的人流物流与交通运力严重矛盾的问题。如春运和节假日运力重荷,同时还有其他方面的高附加值,如在沪宁、京沪等高铁沿线上,宁波形成现代物流商贸和电子商贸产业,杭州建立了现代商务休闲、文化创意等高附加值产业体系,苏州、无锡、常州等具有区域特色的新型制造业产业也迅猛发展。

如果能以这些理由证明高速飞行列车比现在的高铁不止带来10倍以上的经济效益和附加值,并说服公众,高速飞行列车的建设就是可行的。

技术可行性

建造高速飞行列车的另一个重要因素是技术的可行性。高速飞行列车技术总负责人的回应是,高速飞行列车项目需要超声速技术、高温超导磁悬浮技术、仿真建模技术,在这些方面中国都居于国际领先水平。而且,中国在高速飞行列车项目的启动加速是采用电磁推进技术,技术的起点要高于国外。这显然为高速飞行列车的建造提供了可行的基础。

高速飞行列车是利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力,通过磁悬浮减小摩擦阻力,这也是为何称为飞行列车的原因,因为磁悬浮可以让列车离地飞行。磁悬浮列车利用的是同性相斥的原理,列车上装有电磁体,铁路底部安装线圈。通电后,地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性保持相同,产生同性相斥作用,在磁场作用下产生的排斥力使车辆悬浮(飞)起来,列车运行时与轨道保持一定的间隙(一般为1-10cm)。

但是,中国即便有领先的磁悬浮技术,在这一问题上也受到制约,并且有争论,结果已经体现在高铁建设的技术选择和中国第一个磁悬浮列车的建造和运营上。

1999年9月,中国国际工程咨询公司组织有关专家再次对高速轮轨和磁悬浮列车两个方案进行论证,铁道部研究员周宏业指出,磁悬浮方案在四大核心问题上存在障碍:后车对前车的越行问题;磁悬浮与普通铁路的不兼容;磁悬浮造价相当高,德国和日本分别是磁悬浮比轮轨高1.7倍和2倍;磁悬浮运力小于轮轨。因此,磁悬浮列车票价将是飞机票价的1.8-2.4倍,轮轨高速列车票价只有飞机的40%至60%。

最后,高铁选择了轮轨,但是中国也没有放弃磁悬浮列车,在上海建第一条磁悬浮铁路。2001年3月1日动工,2002年12月31日全线试运行,2003年1月4日正式开始商业运营,线路全长29.863千米,西起上海轨道交通2号线的龙阳路站,东至上海浦东国际机场,运营时速430千米,全程只需8分钟。

但是,由于采用的是德国的常导磁悬浮技术,中国只在磁悬浮的控制技术、车厢制造技术、驱动技术和土木轨道技术中拿到土木轨道技术一项,因此2003年上海磁悬浮事故,电缆烧毁,还需要从德国空运电缆过来。同时,据《中国科学报》报道,磁悬浮上座率只有1/6,上海磁悬浮公司2004年到2007年财务亏损超过10亿元。

由此看来,高速飞行列车还需要在技术和成本可行性上进行论证。

建造高速飞行列车不只是政府、科研人员的事,而是事涉公众,因而进行公众论证是非常必要的,理由不仅在于修建高速飞行列车可能用到纳税人的钱,这也是一种科学传播和提高公众科学素养的极好机会。

最后,建造高速飞行列车还必须进行环境和生态的评估,就像修建青藏铁路一样,要进行从保护水源、植被、冻土,到保护动物的充分论证。

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