航天科工與吉利合作，網友質疑高速飛行列車合理嗎？

【文/ 科工力量專欄作者 余鵬鯤】

11月6日珠海航空展上浙江吉利控股集團有限公司與中國航天科工集團有限公司簽署了戰略合作協議。根據這份協議，雙方將利用各自的優勢實現高速飛行列車、工業互聯網等領域技術發展及技術產業化轉化。

簽約儀式現場

毋庸置疑，這份協議中最吸引眼球的就是具有中國「超級環」之稱的高速飛行列車項目。據稱通過使用真空軌道和磁懸浮技術該真空管道列車列車項目遠期運營的速度將達到4000km/h，將大大超過普通民用客機約900km/h的一般速度，也將超過唯一的超音速客機協和號的最快速度2500km/h，成為名副其實的「飛行列車」。如果以這個速度行駛，北京到廣州的路程只需要30多分鐘即可。

眾所周知，中國航天科工是我國航空航天領域的翹楚，吉利集團是造汽車起家的著名企業。兩家聯手合作「高速飛行列車」的消息一出可謂一石激起千層浪，即使在軍火採購大單頻出、高科技產品令人目不暇接的珠海航展上也顯得相當突出。不過也有相當數量的網民對高速飛行列車能否順利落地提出了種種質疑，更有網民說：「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？」

其實這些矛盾正好說明了「高速飛行列車」是高風險性的技術創新，需要辯證的看待。無論是支持還是反對都應該根據具體的問題，因時、因事得去判斷。

吉利的加盟能為「高速飛行鐵路」提供什麼助力？

在整個事件中，吉利的身份最引人關注。汽車依靠的是機械傳動，且長期在常壓、低速（相比於真空管道列車而言）下行駛，因此主業造汽車的吉利是不可能有很多磁懸浮、真空管道和高速機車車輛方面的技術儲備的。

與之形成鮮明對比的是航天科工集團，作為中央直接管理的國有特大型企業，航天科工一直是武器裝備研發的排頭兵。長期研製導彈和航天飛船的經歷已經證明其具有非常強的高速運動物體模擬和設計的經驗，此次珠海航展上更是拿出了被譽為「航母殺手」的最高6倍音速的反艦導彈CM-401。同時，即使是特種車輛和控制系統方面，航天科工集團的實力也比吉利系統要強，拿到民用市場競爭也能獲得不俗的市場份額。

航天科工研發的CM-401反艦導彈最高可達6倍音速

既然不是為了藉助吉利的技術團隊實現技術突破，那麼航天科工集團究竟看重吉利什麼呢？

之所以會出現這樣奇異的聯合就要說起「高速飛行列車」也就是真空管道列車的尷尬現狀了。

中國高鐵發展之初曾有過用現行的軌道電力機車方案還是還是磁懸浮方案的爭論。由於當時的磁懸浮方案費用高、安全保障難度大、無法與傳統的列車組網等缺點存在，最終沒有被相關部門採用。

時至今日，使用軌道機車的中國高鐵已經有了健全的網路，通車總里程數已佔全世界高鐵總里程數一半以上。明年又是一個高鐵建設的大年，根據統計2019年預計將有16條高鐵開建，總投資高達5681億元。

軌道機車的高鐵一方面速度越來越快，另一方面通車裡程越來越長，這無疑大大擠壓了「高速飛行列車」可能的市場空間。

因此「高速飛行列車」的發展特別需要風險投資基金的參與。中國航天科工本身作為超大型高科技企業也不缺乏風險投資的資本。但是航天科工本身還肩負著對研製國防裝備進行風險投資的責任。因此航天科工在「高速飛行鐵路」中藉助吉利的力量論證研究，更能保證把業務重心始終放在國防裝備研發上。

同時在面臨嚴峻市場競爭的情況下發展「高速飛行列車」需要嚴格控制生產成本，而大規模生產民用汽車的吉利在這些方面優勢突出。生產民用汽車起家的吉利對乘坐舒適性等乘坐體驗方面的打磨，也會優於製造武器裝備和特種車輛的航天科工。此次「高速飛行列車」的內景圖也說明其主打的還是客運，而且是能夠與飛機競爭的高端客運。

高速飛行列車的內景圖

這些都是吉利的長項，應該說航天科工與吉利的聯合還是能基本實現優勢互補的。

網民的質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，就引發了網民的熱烈討論，而其中質疑的聲音並不少。不過其中很多質疑並沒有根據本次的「飛行列車」就事論事，而是把過去質疑磁懸浮線和（馬斯克/TPP）的理由照搬到「高速飛行列車」上。

這些質疑主要包括「高速飛行列車」的支撐技術還不成熟、運營模式不可行、救援與安全保障複雜、不經濟等等。

這些評價放在中國不完全掌握且短期內無法完全掌握磁懸浮技術的京滬高鐵方式論證時是完全成立的，但隨著中國逐漸掌握並提出一些新技術後這些觀點的依據都受到了一定的衝擊。

2016年初中國首個高速真空管道高溫超導側浮系統在西南交通大學完成了第一階段調試，這標誌著我國已經基本掌握高溫超導磁懸浮技術並且在線路運行方式上有了很大的創新。這一系統首次採用「壁掛」式運行，即將直徑6.5m的環形軌道鋪設在環形金屬壁面上，使磁浮車沿壁面高速行駛。

目前有三種典型的磁懸浮技術：一種是德國發明的電磁懸浮技術，過去已經建成的上海長沙和北京磁懸浮列車都是這一技術的代表；第二種是日本發明的低溫超導磁懸浮技術，如日本在建的中央新幹線磁浮線；第三種就是西南交大主導的高溫超導磁懸浮技術。

西南交大主導的這一技術，尤其是第二代改進後的「壁掛」式高溫超導磁懸浮技術與德國和日本技術相比具有突出的優勢。德國是首先應用電磁式磁懸浮列車的國家，但在造價高昂、與高鐵相比速度優勢不大以及在2006年試驗線發生嚴重脫軌事故等因素的影響下，已經退出運營此類磁懸浮列車。

而日本的方案要比德國成本低，同時因為其充分利用了超導體在永磁軌道上的懸浮力和導向力，能夠自穩，不需要用電力來控制其穩定性，因此也更加簡單和綠色環保。

西南交大目前主導的「壁掛」式高溫超導磁懸浮方案與日本方案相比由於採用的是高溫超導的技術，成本和能耗還要低不少。同時模型列車還實現了360度的自穩定懸浮，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展為三維軌道，在多個軌道立面上同時開行軌道列車。

壁掛」式磁懸浮列車模型能以各種角度甚至倒立姿態在停電後依然保持在軌道上

航天科工的「高速飛行列車」項目雖然高度保密，但根據項目技術負責人毛凱的介紹，使用的正是這一技術，同時我們也可以從很多方面看出整個「高速飛行列車」項目是非常務實的。比如此次展示的外形還是高度空氣動力學優化的外形，這就大大降低了對真空管道真空度的要求。而馬斯克提出並由SpaceX公司主導運行的Hyperloop高速運輸系統很長時間都沒對其列車的外形進行空氣動力學優化。

「高速飛行列車」與hyperloop對比 前者明顯經過空氣動力學優化設計

因此Hyperloop雖然降低了對空氣動力學的設計要求，卻大大提升了對管道真空度的要求，使得整個方案變得更加艱難，中國的方案無疑比其更具經濟性和可行性。

此外根據航天科工披露的方案，「高速飛行列車」預計2023年前達到1000公里每小時的試驗速度，2025年實現時速1000公里全系統載人設計能力。筆者注意到不管是2023年還是2025年都在中國首條高溫超導磁懸浮運行之後。這條高溫超導磁懸浮線就是杭州亞運會城市軌道交通示範線，有了示範線的嘗試國產方案究竟有沒有成本優勢和可行性將更加清晰，也為下一步的改進提供了實地的資料。

這種逐步試點的方式是穩重的，也最有利於降低參與各方的風險。

杭州亞運會城市軌道交通示範線示意圖

值得一提的是，高溫超導磁懸浮軌道上的永磁體，是由蕭山的企業杭州永磁集團負責研發製造，類似的國產設備還有很多。杭州亞運會城市軌道交通示範線將是自主知識產權磁懸浮技術的大檢驗。

而針對運營模式不可行的問題，有網友進行了計算。他認為如果「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米每秒的平方進行計算，那麼從加速或減速的整個過程就需要123.45公里。這對跨城市運行來說太長了，4000km/h的速度沒什麼用，他的計算過程經筆者整理如下：

筆者認為該網友的估計是大致合理的，不過也需要注意4000km/h是該項目一個比較長的願景而不是既成的客運速度。在該項目近期可能的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。

而達到4000km/h之後，根據航天科工的預計「高速飛行列車」可能用於連接一帶一路的旅客運輸上。由於一帶一路在出國境之後到達歐洲之前穿越的地區人口稀疏，幾百公里設一個站是完全可行的。

這些中國推動的關鍵技術的進步是馬斯克超級高鐵和過去磁懸浮列車所不具備，因此網友應該以發展的眼光更寬容的看待這個新事物。

同時網友指出的造價控制問題不容小覷，很可能將成為決定「高速飛行列車」成敗的關鍵問題。目前高鐵的規模已經決定了，初期的「高速飛行列車」的應用範圍不可能太寬，但是對速度和票價的要求又不會太低，因此「高速飛行列車」的未來將面臨著嚴峻的挑戰。

因為國產新技術的出現和高鐵繼續成熟發展，評價「高速飛行列車」不能簡單以一個整體去評價它，應當按1000km/h、2000km/h、4000km/h三個技術階段和磁懸浮、真空管道兩大主體技術並結合當時當地的情況辯證的去看待使用它，這才是對待一個風險科技投資的合理態度。

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