全国超级高铁规划猜想
我国研发真空管磁悬浮高铁(超级高铁)的新闻已经出现好几年了,最近也不清楚进展如何。这两年普通磁悬浮高铁进展比较快,时速600千米级的已经开始实车试验了。如果超级高铁设计时速达到1500~2000km/h或更高,为了避免重复建设,全国需要的线路和站点数量十分有限,其规划方案的框架反而比较容易猜测。
超级高铁概念图
由于我国陆地南北和东西跨度都不超过4000km,考虑到超级高铁远期时速可能达到4000km,因此效率最高、最合理的方案是在我国地理中心处设立一个国家级枢纽站,而不是以北京或郑州为国家级枢纽。由于超级高铁与民航具有竞争性,所以路网规划不能与热门民航航线完全重合。对于难以建设高铁的山地高原、例如四川、青海和西藏,还是应该让民航发挥优势,顺便支持我国大飞机产业。
我国规划到2030年建成八纵八横高铁网,从下图可见,到2030年西北-东南向和东北-西南向的路线仍然不甚便捷。超级高铁线路规划,应避免与时速300千米和600千米高铁重合,从而最大限度地促进全国范围内的人员流动。因此超级高铁基本走向应该是西北-东南和东北-西南,加强我国“对角线”两端地区的经济联系。下面是个人的设想。
2030年八纵八横规划图
超级高铁规划图(个人设想)
西安是丝绸之路起点(加快建设一带一路),接近全国地理中心,地处平原,四通八达,因此适合建设国家级核心枢纽站。以西安为中心发出5条主线,长度为1200~2000km不等,再加上北京-喀什线(1800km)和青岛-防城港线(2000km),即构成全国超级高铁网络。超级高铁网共规划7条管线,1个核心枢纽站,3个一级枢纽站,9个普通车站(乌鲁木齐和哈尔滨可升级为国际管线枢纽)。此外还需建设若干管线维护和抢修救援站,就不在图中画出了。
路线 长度/km 时长/h
北京-喀什 3400 1.7
北京-乌鲁木齐 3600 1.8
上海-乌鲁木齐 4900 2.5
厦门-乌鲁木齐 5000 2.5
哈尔滨-昆明 4000 2.0
青岛-防城港 2000 1.0
时速2000千米超级高铁网一旦建成,全国除川、青、藏、琼、台等地区,大部分地区能够实现任意两点间3小时到达,如果升级到4000km时速,还可能缩短到1小时,比飞机还快。如果技术进步能够有效降低超级高铁建设成本,还可以建设国际管线,例如北京-乌鲁木齐-莫斯科管线长度约7600km,如果用2000km时速,可以4小时到达,差不多是现在京沪高铁的体验,从而进一步拉近我们与欧洲的距离。
超级高铁国际管线(个人设想)
超级高铁国际管线仍然从北京和哈尔滨发车,尽量取直线,到达喀山枢纽。南线为北京-酒泉-乌鲁木齐-努尔苏丹-喀山,北线为哈尔滨-伊尔库茨克-新西伯利亚-叶卡捷琳堡-喀山。喀山与莫斯科之间可以用超级高铁或者600km时速磁悬浮高铁连接。莫斯科与圣彼得堡之间距离不远,建设600km时速磁悬浮高铁足够。
路线 长度/km 时长/h
北京-莫斯科 7600 3.8
哈尔滨-莫斯科 7000 3.5
乌鲁木齐-喀山 3300 1.7
上海-喀山 8200 4.2
除了促进经济发展,超级高铁还是具有不小战略意义的,例如相关技术可用于航天发射。用磁悬浮系统提供足够大的初始速度,从而取消运载火箭第一级,或者发射可重复使用组合动力飞行器,实现高频次廉价航天发射(火箭垂直回收只能回收第一级,而真空管磁悬浮根本不需要第一级,考虑到能量转化效率,电费比化学推进剂便宜多了)。这样,一个发射场建设两条数十千米长的发射跑道,只要有充足电力,每天能够发射两次,每次向近地轨道运载3~5吨,每年就能运载3000吨物资上天,相当于每年发射20枚长征9号或者140枚长征5号,除了不能运输超大件货物,运载成本要低得多,可能降低到每千克300美元以下。
总之,真空管磁悬浮高铁可能大大加速全球化和人类走向太空的历史进程,应该加快发展。
超级高铁技术突破,也许还能直接发射火箭,取代火箭第一级