由于大气环境中的列车提速面临的问题越来越多,能耗越来越大,提速获得的收益越来越小,而运行安全性面临的挑战却越来越大,这就迫使人们重新思考高速列车的未来。
美国科技狂人马斯克提出真空管道胶囊超级列车的概念,理论时速可以达到6000公里以上,北京到纽约只需2小时左右,而列车高速运行的同时会带来另一个问题,就是真空环境下列车的制动问题。磁悬浮列车是一种新型的交通运输工具,利用电磁吸力或者电动斥力将列车悬浮起来,由直线电机驱动列车运动。磁悬浮列车没有车轮及相应的传动系统,与地面无接触,不产生摩擦损耗,具有良好的发展前景。在真空管道内,由于没有空气阻力或者空气阻力极小,磁悬浮列车很容易达到超高速运行的状态,但让高速运行的列车停下来要比在大气环境中困难很多,因为目前在大气环境中的制动方式在真空环境中几乎完全失效。目前在大气环境中列车的制动方式分为摩擦制动、动力制动和电磁制动;摩擦制动包括闸瓦制动、盘形制动;动力制动包括电阻制动、再生制动;电磁制动包括磁轨制动、轨道涡流制动和盘式涡流制动等。从目前的制动方式来看,除再生制动(不包含电阻制动)外,其他的制动方式均是通过将列车的动能转化为热能散到空气中而实现制动的,而在真空环境中,由于制动过程中产生的热量无法消散,将会导致制动装置温度升高而使制动效率下降,严重的甚至会导致制动装置失效。特别是列车需要紧急制动的情况下,仅仅靠正常制动措施无法达到预期效果。
这种列车是在真空管道里悬浮行驶,这样列车既不会受到空气阻力,也不会受到车轮与钢轨间的摩擦力,从而列车可以达到惊人的高速。
真空管道是完全密闭的,所以列车在其中运行时,不会受到恶劣天气或其他不良环境因素的影响。
实际上,要建造这样的真空管道,在技术上还是十分困难的,并非像修建普通隧道那样一蹴而就。