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中國正推進研發(fā)時速高達1000公里的“超級高鐵”,將支持乘客使用5G網(wǎng)絡(luò)

【文/觀察者網(wǎng) 熊超然】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(xué)移動通信國家重點實驗室宋鐵成教授領(lǐng)導(dǎo)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(xué)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。

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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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(xué)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(xué)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。

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