當前，中國正研發(fā)新一代“超級高鐵”，在近乎真空的磁懸浮隧道中以高達1000公里/小時的速度行駛，這將比商用客機的速度更快。
據(jù)香港《南華早報》12月1日報道，由東南大學移動通信國家重點實驗室宋鐵成教授領(lǐng)導的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，為讓這一時速達1000公里高速列車支持5G網(wǎng)絡(luò)，使乘客可以使用智能手機觀看超高清視頻或暢玩在線游戲，只需在隧道內(nèi)壁鋪設(shè)兩條平行電纜就可以解決基站安裝問題。
上個月，宋鐵成將這一研究成果發(fā)表在經(jīng)同行評議的學術(shù)期刊《鐵道通信信號》上，并介紹稱，這些特殊的電纜能夠“泄漏”電磁信號，從而在智能手機和移動通信服務(wù)提供商之間建立持續(xù)穩(wěn)定的連接。此外，通過使用高效的編碼技術(shù)和調(diào)整某些關(guān)鍵的信號參數(shù)，可以進一步克服頻率變化所帶來的干擾。通過計算機模擬，已經(jīng)初步驗證了該方法，表明該解決方案能夠在主流5G標準下的數(shù)據(jù)交換過程中保持穩(wěn)定的通信質(zhì)量。
2023年5月10日，2023年中國品牌日活動在上海舉行。中國航天科工展示的低真空管道磁懸浮高速飛車模型。 視覺中國
報道稱，目前，中國的高鐵列車以350公里/小時的速度運行，即便是在長距離隧道中也能連接到電信運營商提供的5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。然而，在接近音速的速度下，保持移動電話和基站之間的高速通信則變得極具挑戰(zhàn)性。
這是因為，當手機快速靠近或遠離基站時，它接收到的信號頻率會發(fā)生變化，而高速數(shù)據(jù)通信嚴重依賴穩(wěn)定的高頻信號。在接近真空的隧道中安裝和維護基站也非常困難，如果天線因振動而脫落，可能會對高速行駛的列車構(gòu)成嚴重威脅。
據(jù)報道，來自中國航天科工集團磁懸浮與電磁推進技術(shù)總體部的工程師們，也參與了這項研究。該集團在山西省大同市建設(shè)了世界上最大的真空管磁懸浮列車研究基地，并已開始在全尺寸原型車上進行高速推進測試。
《南華早報》介紹，這種革命性的地面交通方式——也稱為“超級高鐵”，最初是由美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）創(chuàng)始人馬斯克提出的，類似的技術(shù)也可以用于以較低的成本將航天器推進至太空。然而，由于技術(shù)和資金方面的挑戰(zhàn)，馬斯克在去年年底放棄了這個項目，這使得中國成為目前唯一一個在推進這項技術(shù)的國家。
截至2024年7月31日，中國鐵路營業(yè)里程已經(jīng)接近16萬公里，其中高鐵超過4.5萬公里，穩(wěn)居世界第一，但是隨著人們的出行愈發(fā)便利，我國對于陸地交通速度的要求也在提高。
資料圖：2019年1月21日，在南京動車段，動車組列車整裝待發(fā)（無人機拍攝）。 澎湃影像
去年4月23日，由中國航天科工集團舉辦的“高速飛車”主題科普展在北京開展，記者們從此次科普展上獲悉，我國正在研制的“高速飛車”取得新進展，已完成了國內(nèi)首次全尺寸超導航行試驗，未來運行速度將達到每小時1000公里。
“高速飛車”是將磁懸浮技術(shù)與低真空技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)超高速運行的運輸系統(tǒng)，未來可用于超大城市群之間的交通運輸。專家介紹，要達到這一速度并不是一蹴而就的，需要進行大量的試驗逐步推進。此前，試驗團隊已在非真空條件下完成了超高速磁懸浮與電磁推進試驗，速度達到了每小時623公里。
從磁懸浮列車到超導磁懸浮列車，再到現(xiàn)在的超級高鐵，無一不是對速度提出了更高要求，于是早在2017年，我國的科研人員決定開始研制高速飛行列車，也就是將超聲速的飛行技術(shù)和軌道交通技術(shù)相結(jié)合，通過超導磁懸浮技術(shù)和真空管道技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)超音速的近地飛行。
不僅具有高安全、低能耗的優(yōu)秀特點，還做到了噪聲小、污染低，因此為了超級高鐵的落地，我國將其分成三步來走，分別是時速1000公里、時速2000公里和時速4000公里。相較于傳統(tǒng)高鐵，這個超級高鐵的運行速度提升了10倍，較民航客機的速度也提升了5倍，這樣想一想，一天國內(nèi)游也不是不可能。
另外，超級高鐵還配備了低真空環(huán)境，最大程度上減少了空氣阻力，比傳統(tǒng)高鐵的空氣阻力還低了3%，再加上磁懸浮技術(shù)，列車行駛起來就是懸浮在空中高速行駛，真正實現(xiàn)了貼地飛行。
“高速飛車”模擬圖 央視新聞視頻截圖
不過，也需要注意的是，就在各大媒體報道“超級高鐵”的同時，央視網(wǎng)也援引相關(guān)教授指出，其中的一些信息不要誤讀——“超級高鐵”技術(shù)從誕生到成熟，需經(jīng)過較長一段時間，而真正落地還要考慮更多現(xiàn)實問題。研究人員探討技術(shù)落地的可能性時，并不意味著技術(shù)很快就會落地。
比如，同濟大學交通運輸規(guī)劃領(lǐng)域相關(guān)教授指出，不論是高速磁浮列車，還是“超級高鐵”項目，國內(nèi)外都在加快探索，而目前已有的試驗線路均比較短，無法進行長距離試驗，缺乏長距離的試驗線，也成為短期內(nèi)磁浮技術(shù)發(fā)展的阻礙。
此外，《南華早報》去年4月曾報道稱，科研人員通過研究選取當前最具備建設(shè)條件的6條示范線進行指標量化比選評價，科學客觀地提出我國示范線優(yōu)先建設(shè)建議，在上海和杭州之間建造第一條超級高鐵線路最有可能性。另外，還有幾條候選線路競爭“超級高鐵”項目，包括北京-石家莊、廣州-深圳和成都-重慶線路等。評估團隊說，每一條都有獨特的優(yōu)勢。
專家指出，中國是比較重視磁浮技術(shù)研究與應(yīng)用的國家，不過一些相關(guān)研究謀劃類項目，沒有給出具體實施時間。除了已經(jīng)列舉的這些外，還有成渝、海南、云南、安徽等地區(qū)也發(fā)布了相關(guān)規(guī)劃。各地政府都希望第一條時速600公里的磁浮列車能夠落地家門口，但實際上，這些規(guī)劃均沒有實質(zhì)進展，仍停留在研究論證階段。