航天科工與吉利合作打造高速飛行列車

11月6日珠海航空展上浙江吉利控股集團(tuán)有限公司與中國(guó)航天科工集團(tuán)有限公司簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。根據(jù)這份協(xié)議，雙方將利用各自的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)高速飛行列車、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展及技術(shù)產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。

（簽約儀式現(xiàn)場(chǎng)）

毋庸置疑，這份協(xié)議中最吸引眼球的就是具有中國(guó)“超級(jí)環(huán)”之稱的高速飛行列車項(xiàng)目。據(jù)稱通過使用真空軌道和磁懸浮技術(shù)該真空管道列車列車項(xiàng)目遠(yuǎn)期運(yùn)營(yíng)的速度將達(dá)到4000km/h，將大大超過普通民用客機(jī)約900km/h的一般速度，也將超過唯一的超音速客機(jī)協(xié)和號(hào)的最快速度2500km/h，成為名副其實(shí)的“飛行列車”。如果以這個(gè)速度行駛，北京到廣州的路程只需要30多分鐘即可。

眾所周知，中國(guó)航天科工是我國(guó)航空航天領(lǐng)域的翹楚，吉利集團(tuán)是造汽車起家的著名企業(yè)。兩家聯(lián)手合作“高速飛行列車”的消息一出可謂一石激起千層浪，即使在軍火采購(gòu)大單頻出、高科技產(chǎn)品令人目不暇接的珠海航展上也顯得相當(dāng)突出。不過也有相當(dāng)數(shù)量的網(wǎng)民對(duì)高速飛行列車能否順利落地提出了種種質(zhì)疑，更有網(wǎng)民說：“造軍工的航天科工和造汽車的吉利造起了真空列車，這‘跨界’是不是也太科幻了？”

其實(shí)這些矛盾正好說明了“高速飛行列車”是高風(fēng)險(xiǎn)性的技術(shù)創(chuàng)新，需要辯證的看待。無論是支持還是反對(duì)都應(yīng)該根據(jù)具體的問題，因時(shí)、因事得去判斷。

吉利的加盟能為“高速飛行鐵路”提供什么助力？

在整個(gè)事件中，吉利的身份最引人關(guān)注。汽車依靠的是機(jī)械傳動(dòng)，且長(zhǎng)期在常壓、低速（相比于真空管道列車而言）下行駛，因此主業(yè)造汽車的吉利是不可能有很多磁懸浮、真空管道和高速機(jī)車車輛方面的技術(shù)儲(chǔ)備的。

與之形成鮮明對(duì)比的是航天科工集團(tuán)，作為中央直接管理的國(guó)有特大型企業(yè)，航天科工一直是武器裝備研發(fā)的排頭兵。長(zhǎng)期研制導(dǎo)彈和航天飛船的經(jīng)歷已經(jīng)證明其具有非常強(qiáng)的高速運(yùn)動(dòng)物體仿真和設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，此次珠海航展上更是拿出了被譽(yù)為“航母殺手”的最高6倍音速的反艦導(dǎo)彈CM-401。同時(shí)，即使是特種車輛和控制系統(tǒng)方面，航天科工集團(tuán)的實(shí)力也比吉利系統(tǒng)要強(qiáng)，拿到民用市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也能獲得不俗的市場(chǎng)份額。

（航天科工研發(fā)的CM-401反艦導(dǎo)彈最高可達(dá)6倍音速）

既然不是為了借助吉利的技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，那么航天科工集團(tuán)究竟看重吉利什么呢？

之所以會(huì)出現(xiàn)這樣奇異的聯(lián)合就要說起“高速飛行列車”也就是真空管道列車的尷尬現(xiàn)狀了。

中國(guó)高鐵發(fā)展之初曾有過用現(xiàn)行的軌道電力機(jī)車方案還是還是磁懸浮方案的爭(zhēng)論。由于當(dāng)時(shí)的磁懸浮方案費(fèi)用高、安全保障難度大、無法與傳統(tǒng)的列車組網(wǎng)等缺點(diǎn)存在，最終沒有被相關(guān)部門采用。

時(shí)至今日，使用軌道機(jī)車的中國(guó)高鐵已經(jīng)有了健全的網(wǎng)絡(luò)，通車總里程數(shù)已占全世界高鐵總里程數(shù)一半以上。明年又是一個(gè)高鐵建設(shè)的大年，根據(jù)統(tǒng)計(jì)2019年預(yù)計(jì)將有16條高鐵開建，總投資高達(dá)5681億元。

軌道機(jī)車的高鐵一方面速度越來越快，另一方面通車?yán)锍淘絹碓介L(zhǎng)，這無疑大大擠壓了“高速飛行列車”可能的市場(chǎng)空間。

因此“高速飛行列車”的發(fā)展特別需要風(fēng)險(xiǎn)投資基金的參與。中國(guó)航天科工本身作為超大型高科技企業(yè)也不缺乏風(fēng)險(xiǎn)投資的資本。但是航天科工本身還肩負(fù)著對(duì)研制國(guó)防裝備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)投資的責(zé)任。因此航天科工在“高速飛行鐵路”中借助吉利的力量論證研究，更能保證把業(yè)務(wù)重心始終放在國(guó)防裝備研發(fā)上。

同時(shí)在面臨嚴(yán)峻市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的情況下發(fā)展“高速飛行列車”需要嚴(yán)格控制生產(chǎn)成本，而生產(chǎn)大規(guī)模民用汽車的吉利在這些方面優(yōu)勢(shì)突出。生產(chǎn)民用汽車起家的吉利對(duì)乘坐舒適性等乘坐體驗(yàn)方面的打磨也會(huì)優(yōu)于制造武器裝備和特種車輛的航天科工。此次“高速飛行列車”的內(nèi)景圖也說明其主打的還是客運(yùn)，而且是能夠與飛機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的高端客運(yùn)。

（高速飛行列車的內(nèi)景圖）

這些都是吉利的長(zhǎng)項(xiàng)，應(yīng)該說航天科工與吉利的聯(lián)合還是能基本實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的。

網(wǎng)民的質(zhì)疑既有可取之處又存在刻舟求劍的問題

航天科工與吉利合作研究“高速飛行列車”的消息一出，就引發(fā)了網(wǎng)民的熱烈討論，而其中質(zhì)疑的聲音并不少。不過其中很多質(zhì)疑并沒有根據(jù)本次的“飛行列車”就事論事，而是把過去質(zhì)疑磁懸浮線和（馬斯克/TPP）的理由照搬到“高速飛行列車”上。

這些質(zhì)疑主要包括“高速飛行列車”的支撐技術(shù)還不成熟、運(yùn)營(yíng)模式不可行、救援與安全保障復(fù)雜、不經(jīng)濟(jì)等等。

這些評(píng)價(jià)放在中國(guó)不完全掌握且短期內(nèi)無法完全掌握磁懸浮技術(shù)的京滬高鐵方式論證時(shí)是完全成立的，但隨著中國(guó)逐漸掌握并提出一些新技術(shù)后這些觀點(diǎn)的依據(jù)都受到了一定的沖擊。

2016年初中國(guó)首個(gè)高速真空管道高溫超導(dǎo)側(cè)浮系統(tǒng)在西南交通大學(xué)完成了第一階段調(diào)試，這標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)基本掌握高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)并且在線路運(yùn)行方式上有了很大的創(chuàng)新。這一系統(tǒng)首次采用“壁掛”式運(yùn)行，即將直徑6.5m的環(huán)形軌道鋪設(shè)在環(huán)形金屬壁面上，使磁浮車沿壁面高速行駛。

目前有三種典型的磁懸浮技術(shù)：一種是德國(guó)發(fā)明的電磁懸浮技術(shù)，過去已經(jīng)建成的上海長(zhǎng)沙和北京磁懸浮列車都是這一技術(shù)的代表；第二種是日本發(fā)明的低溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)，如日本在建的中央新干線磁浮線；第三種就是西南交大主導(dǎo)的高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)。

西南交大主導(dǎo)的這一技術(shù)，尤其是第二代改進(jìn)后的“壁掛”式高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)與德國(guó)和日本技術(shù)相比具有突出的優(yōu)勢(shì)。德國(guó)是首先應(yīng)用電磁式磁懸浮列車的國(guó)家，但在造價(jià)高昂、與高鐵相比速度優(yōu)勢(shì)不大以及在2006年試驗(yàn)線發(fā)生嚴(yán)重脫軌事故等因素的影響下，已經(jīng)退出運(yùn)營(yíng)此類磁懸浮列車。

而日本的方案要比德國(guó)成本低，同時(shí)因?yàn)槠涑浞掷昧顺瑢?dǎo)體在永磁軌道上的懸浮力和導(dǎo)向力，能夠自穩(wěn)，不需要用電力來控制其穩(wěn)定性，因此也更加簡(jiǎn)單和綠色環(huán)保。

西南交大目前主導(dǎo)的“壁掛”式高溫超導(dǎo)磁懸浮方案與日本方案相比由于采用的是高溫超導(dǎo)的技術(shù)，成本和能耗還要低不少。同時(shí)模型列車還實(shí)現(xiàn)了360度的自穩(wěn)定懸浮，懸浮過程不需要通電，只需要注入零下196攝氏度的液氮，列車模型就將瞬間變成了超導(dǎo)體。這無疑大大提升了磁懸浮列車的安全性。此外“壁掛”式磁懸浮還有可能發(fā)展為三維軌道，在多個(gè)軌道立面上同時(shí)開行軌道列車。

（“壁掛”式磁懸浮列車模型能以各種角度甚至倒立姿態(tài)在停電后依然保持在軌道上）

航天科工的“高速飛行列車”項(xiàng)目雖然高度保密，但根據(jù)項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人毛凱的介紹使用的正是這一技術(shù)，同時(shí)我們也可以從很多方面看出整個(gè)“高速飛行列車”項(xiàng)目是非常務(wù)實(shí)的。比如此次展示的外形還是高度空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化的外形，這就大大降低了對(duì)真空管道真空度的要求。而馬斯克提出并由SpaceX公司主導(dǎo)運(yùn)行的Hyperloop高速運(yùn)輸系統(tǒng)很長(zhǎng)時(shí)間都沒對(duì)其列車的外形進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化。

（“高速飛行列車”與hyperloop對(duì)比 前者明顯經(jīng)過空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)）

因此Hyperloop雖然降低了對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)要求，卻大大提升了對(duì)管道真空度的要求，使得整個(gè)方案變得更加艱難，中國(guó)的方案無疑比其更具經(jīng)濟(jì)性和可行性。

此外根據(jù)航天科工披露的方案，“高速飛行列車”預(yù)計(jì)2023年前達(dá)到1000公里每小時(shí)的試驗(yàn)速度，2025年實(shí)現(xiàn)時(shí)速1000公里全系統(tǒng)載人設(shè)計(jì)能力。筆者注意到不管是2023年還是2025年都在中國(guó)首條高溫超導(dǎo)磁懸浮運(yùn)行之后。這條高溫超導(dǎo)磁懸浮線就是杭州亞運(yùn)會(huì)城市軌道交通示范線，有了示范線的嘗試國(guó)產(chǎn)方案究竟有沒有成本優(yōu)勢(shì)和可行性將更加清晰，也為下一步的改進(jìn)提供了實(shí)地的資料。

這種逐步試點(diǎn)的方式是穩(wěn)重的，也最有利于降低參與各方的風(fēng)險(xiǎn)。

（杭州亞運(yùn)會(huì)城市軌道交通示范線示意圖）

值得一提的是，高溫超導(dǎo)磁懸浮軌道上的永磁體，是由蕭山的企業(yè)杭州永磁集團(tuán)負(fù)責(zé)研發(fā)制造，類似的國(guó)產(chǎn)設(shè)備還有很多。杭州亞運(yùn)會(huì)城市軌道交通示范線將是自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)磁懸浮技術(shù)的大檢驗(yàn)。

而針對(duì)運(yùn)營(yíng)模式不可行的問題，有網(wǎng)友進(jìn)行了計(jì)算。他認(rèn)為如果“高速飛行列車”行駛在4000km/h的高速上，按照普通人感覺尚舒適的上限加速度5米每秒的平方進(jìn)行計(jì)算，那么從加速或減速的整個(gè)過程就需要123.45公里。這對(duì)跨城市運(yùn)行來說太長(zhǎng)了，4000km/h的速度沒什么用，他的計(jì)算過程經(jīng)筆者整理如下：

筆者認(rèn)為該網(wǎng)友的估計(jì)是大致合理的，不過也需要注意4000km/h是該項(xiàng)目一個(gè)比較長(zhǎng)的愿景而不是既成的客運(yùn)速度。在該項(xiàng)目近期可能的600-1000km/h的速度下，加速段全程的里程僅為2.78-7.72km，是比較合理的。

而達(dá)到4000km/h之后，根據(jù)航天科工的預(yù)計(jì)“高速飛行列車”可能用于連接一帶一路的旅客運(yùn)輸上。由于一帶一路在出國(guó)境之后到達(dá)歐洲之前穿越的地區(qū)人口稀疏，幾百公里設(shè)一個(gè)站是完全可行的。

這些中國(guó)推動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步是馬斯克超級(jí)高鐵和過去磁懸浮列車所不具備，因此網(wǎng)友應(yīng)該以發(fā)展的眼光更寬容的看待這個(gè)新事物。

同時(shí)網(wǎng)友指出的造價(jià)控制問題不容小覷，很可能將成為決定“高速飛行列車”成敗的關(guān)鍵問題。目前高鐵的規(guī)模已經(jīng)決定了，初期的“高速飛行列車”的應(yīng)用范圍不可能太寬，但是對(duì)速度和票價(jià)的要求又不會(huì)太低，因此“高速飛行列車”的未來將面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

因?yàn)閲?guó)產(chǎn)新技術(shù)的出現(xiàn)和高鐵繼續(xù)成熟發(fā)展，評(píng)價(jià)“高速飛行列車”不能簡(jiǎn)單以一個(gè)整體去評(píng)價(jià)它，應(yīng)當(dāng)按1000km/h、2000km/h、4000km/h三個(gè)技術(shù)階段和磁懸浮、真空管道兩大主體技術(shù)并結(jié)合當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐那闆r辯證的去看待使用它，這才是對(duì)待一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)科技投資的合理態(tài)度。