真空管道运输:处在科技前沿的下一代运输方式

1、引言

　　人类没有停止过对更高速度的追求，在这种追求过程中，前人的高速旅行期望不断地由梦想变成现实。迄今，公共运输工具中速度最快者当属飞机和磁悬浮列车。然而，飞机和磁悬浮列车均有其极限速度，这种速度并非人们旅行的最理想速度和终极速度。飞机和磁悬浮列车速度不能继续提高的障碍是空气阻力，空气阻力跟速度平方成正比地增加。这意味着要想在飞机和磁悬浮列车的基础上实现突破，创造下一代高速运载工具，则需要考虑从根本上减少或消除空气阻力。一个合乎逻辑的可能思路是：建设真空管道，让车辆无接触、无摩擦地在其中运行，即可使速度在飞机基础上数倍地提高。这种运输方式就是真空管道运输，英文中称为“Evacuated Tube Transportation (ETT)”，它将给今天的运输模式与运输格局带来革命性变化。

2、真空管道运输的设想

　　世界科技史上，任何一项重大发明或发现都是人类共同智慧的结晶，是一代又一代人思想积淀的量的积累达到一定程度时质变的体现。最终实现这一转变者，即被人们认定为该技术的发明人或缔造者，从而载人科技发展的史册。至于真空管道运输，从思想萌芽到概念提出，再到专利申报与获得，大致也经历了类似的过程。

　　现代火箭之父Robert Goddard，在Worcester工学院1904年的开学典礼上演讲时提到：在波斯顿至纽约之间建一条真空管道铁路线，车辆通过电磁方式悬浮在轨道上，消除金属之间的接触，这种运行方式从波斯顿到纽约的旅行时间只需10分钟(根据作家Edward Pendray所著的Robert Goddard传记记载)。

　　1965年，EDWARDS LK发表了题为“高速管道运输(HIGH-SPEED TUBE TRANSFORTATION)”的文章，提出了一个能够在90分钟内从波斯顿到达华盛顿的客运系统设想，此系统由一对抽成一定真空的管道组成，其中的车辆运行速度为500mph。

　　还有资料显示，早在20世纪60年代，美国麻省理工学院的专家通过技术分析，设想了一种高速运输工具——真空管运输系统，而且预计在21世纪可能成为现实。该设想的轮廓是：横贯美国东西，由纽约到洛杉矶修建一条长3950km的地下隧道，隧道内抽成相当于1‰个大气压的真空，将磁浮车系统安装在隧道内，在这种真空隧道中，时速可达25000km/h，即令采用该理论速度1/4的速度，即平均速度6750km/h，由纽约到洛杉矶也只要36分30秒的旅行时间。

　　Forgacs的研究对真空管道与大气环境中的运输线路进行了比较。他提出的真空管道运输系统由真空泵抽成一定真空、埋置于地下，且用永久磁铁对车辆提供悬浮力，速度为966km/h，相应的普通线路速度为483km/h。研究表明，真空管道中速度提高增加的效益远远大于开挖隧道增加的成本，足以补偿隧道开挖工程费用；真空管道运输系统对环保贡献巨大，而能耗又非常小。另外，对不同的悬浮方式作了比较，用电池提供悬浮力的系统可能造成牵引力损失，不如采用永久磁铁优越。还指出真空管道运输系统最好采用永磁悬浮模式。

　　1978年，美国兰德(Rand，www.rand.org)公司的研究人员Robert M.Salter在他的研究报告(Trans-planetary Subway Systems：A Burgeoning Capability)中作了如下描述：一种叫“运输之星”的地铁系统，由电磁支撑和在地下一定真空度的管道中运行的车辆组成，能够在一小时内穿越美国。该系统跟地方运输系统之间有转运联接，还可以进行货物运输。但是隧道开挖是一个复杂、昂贵的问题，在地下几百英尺的岩石中挖掘隧道要求采用先进的隧道挖掘机。

　　经过多年的研究与设计，美国佛罗里达机械工程师Daryl Oster于1999年获得真空管道运输(ETT)系统发明专利，至此，真空管道运输作为一项正式的专利技术界科技发明史上。在此后的几年中，关于真空管道运输的评价，一些人认为它并不是什么新发明，也有人说在几十年前他们都有类似的设想。因为道理很简单，旅行速度要想继续提高，必须克服空气阻力，而在地表消除空气阻力的惟一有效方法就是建设真空管道。但是，历史的光环最终只落到对该发明起决定性作用的人身上。从这种意义上来说，历史所承认的真空管道运输系统的发明人大概只有Daryl Oster了。

3、美国Et3.com公司的ETT研究工作

　　Daryl Oster的ETT专利(美国专利号：5，950，543)包括如下内容：沿线路方向的两根抽成真空的管道，车体，真空设备，悬浮部件，加速装置，能够回复能量的刹车系统，减振装置，管道定位器，辙叉系统，自动控制、检测与维护装置，施工方法，安全系统等。

　　为了促进ETT研究与开发工作，Daryl Oster于1999年在美国佛罗里达州注册成立Et3.com公司。公司采用特许加盟制度，加盟费100美元，加盟后即成为Et3.com公司的一名特许人，不仅意味着持有该公司的一份股份，同时可以继续发展其他对ETT有兴趣、愿意支持、推动ETT发展的成员。这种方式的好处是可以调动和联合社会各界人土，把对ETT的支持者凝聚起来，从各自的领域为ETT早日实现贡献力量。

　　Daryl Oster夫妇辞去了其他可以获得较高薪水的职位，专心致力于ETT的研究与开发工作。除了出租房产(必要时会卖掉其中一些)的收入作为基本研究经费外，他们没有其他收入来源，过着最节俭朴素的生活。

　　根据美国佛罗里达高速铁路建设署(Florida High Speed Rail Authority，FHSRA)的计划，将在Tempar-Lakeland-Orland之间修建一条137km的高速铁路。2002年，共有来自世界各国的17家公司的技术方案得到提名。