有科技奇才之称的美国人艾伦·马斯克已经实现了不少梦想，比如制造可回收火箭、特斯拉电动汽车等。日前，由他主持的交通系统“超级环”在美国内华达州成功进行了推进测试。据报道，超级环的时速高达1200公里，而成本只是高铁的1/10！
在管道中疾速运行
2012年底开始，马斯克从特斯拉电动汽车公司和SpaceX航空公司调兵遣将，成立了一个非正式团队，紧锣密鼓地开展超级环系统的研究。
2013年8月12日，特斯拉和SpaceX公司网站发布了“超级环方案的阿尔法版本”——一份长达58页的PDF文档。马斯克在介绍方案的设计背景时，表现出了对计划建设中的加州高铁的失望之情：684亿美元的造价，264公里的平均时速，两个半小时的旅程、105美元左右的单程票价，与飞机（往返票价158美元，全程75分钟）或汽车（往返票价115美元，全程5.5小时）相比，优势可怜。他认为，新时代的交通系统应具备更安全、更快速、更低成本、更方便、不受天气限制、持续自我供电、抗地震和不破坏沿线环境等优势。要想兼具这些优势，就需要建立专门的管道，营造一个特殊环境。
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“超级环”最高时速可达1220公里
超级环系统的实现，是将密封舱置于不完全真空钢铁管道中，密封舱漂浮在由舱底橇板产生的0.5～1.3毫米的空气层上，由线性电机对密封舱进行加速或减速，电驱动扇叶和空气压缩机将空气传递到尾部，旅客感受到的0.5G加速度比商业航班还低，最高时速1220公里，从洛杉矶到旧金山500多公里的路程，只需35分钟。
超级环的密封舱
按设计方案，密封舱拟载员28名（还可以载3辆汽车），出发间隔2分钟（最快可提高到30秒），运行中每两个密封舱之间的间隔距离大约37公里。按投入运营一共40个密封舱计算，从洛杉矶到旧金山往返途中有34个密封舱在飞驰，还有6个在始发站和终点站上下乘客（耗时5分钟）。
密封舱头部呈流线型，1.35米宽，1.1米高，边角呈圆形，前横截面积1.4平方米（能载汽车的密封舱横截面积更大），全重3100～3500公斤。舱内的空气压缩机作用极其关键，一来减少舱体前方的空气阻力，二来为舱体下方的撬板提供空气。因为在超级环系统管道内运行的舱体面临一个叫做“坎特罗威茨极限”的技术难题，大家想象一下堵住注射器的出口然后推动活塞的感觉吧！怎么解决？或放慢舱体速度，或加大管道直径。“超级环”的解决之道则是在密封舱前端装上电动风扇，用风扇将舱前的空气转移到舱后。有专门的水柜对舱体产生的热量进行冷却，蒸汽会被妥善保存，到站后水柜会被自动更换。
服务寿命可达百年
超级环系统的管道用钢铁制成，内径2.23米，剖面面积3.91平方米，管道中的气压为1毫巴，约为海平面气压的1/1000，火星气压的1/6。管道上方铺有4.25米宽的太阳能电池板，按每平方米120瓦的发电能力计算，全长563公里的电池板发电的峰值功率能达到28.5万千瓦，整个系统用起来绰绰有余。考虑到天气对太阳能电池的限制，系统用电池储存额外的电能。
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密封管道内出现的紧急状况是系统安全性关注的重点。为此每个密封舱都能用无线电设备和车站联系。万一行进途中出现断电情况，密封舱的生命支持系统靠两块以上的锂电池就能运行。密封舱漏气减压怎么办？如果少量漏气，舱内环境控制系统会自动加压，支撑着密封舱挺到下一站；如果大量漏气，舱内的氧气面具会像飞机上一样自动提供给乘客。另外还有应对地震的装置，通过种种安全技术手段，超级环系统一经建成，就可以有100年的服务寿命。
半小时从洛杉矶到旧金山
系统的推动力来自线性电机产生的驱动力，这种技术很成熟，我国广州地铁四号、五号和六号线就是采用的这种线性电机。电机每112公里就驱动密封舱加速一次，因为不是全程布设动力系统，所以造价便宜。
为了避免管道转弯过多造成的减速和乘客不适感，设计人员对超级环系统的经行路线和速度进行了优化，以求得在运营速度上的最大化。假如密封舱从洛杉矶启程后，途中速度变化如下：
1．洛杉矶格雷普韦恩南段平均时速为480公里，耗时167秒；
2．洛杉矶格雷普韦恩北段平均时速为890公里，耗时435秒；
3．沿5号州际高速公路段平均时速为1220公里，耗时1518秒；
4．沿580号州际高速公路段平均时速为890公里，进入旧金山湾区后减速为480公里。
全程总共耗时2134秒，约合35分钟，沿途经过圣何塞、圣迭戈、萨克拉门托和弗雷斯诺四地，均是人口超过百万的大城市。
节省巨额征地费
因为超级环系统支承塔大部分沿着美国5号和580号州际高速公路布设，所以节省了巨大的买地费用，而且密封性系统对沿途环境和人居影响很小，太阳能电池的环保意义很大。马斯克算了笔经济账，全系统完成需要60～75亿美元。如果不算运营资本，投入的建设资金约在20年内收回——按两地之间每年740万人的客流量，单程票价20美元计算的话，听来比较乐观。
自马斯克在网上公布自己的系统设计方案后，自然收获了无数小伙伴的惊呆表情，更有大批运输专家和经济学家提出质疑和批评，很多人说六七十亿美元的投资对于设计、研发、建设和试验一种全新的交通运输方式是不够的。
面对林林总总的声音，马斯克清楚地知道，只有成功地完成一个小尺寸的超级环验证项目，才能有效化解很多阻力，而且还能提高成本核算的准确性，所以开发一个超环系统的概念验证模型很有必要。系统的测试成功能否让兼有梦想家和赌徒特质的马斯克，还会像以前一样笑到最后？我们拭目以待。
