从气垫悬浮列车到马斯克的“超级环”，悬浮列车发展的艰难之路
1974年，法国的一辆列车打破了火车的速度记录，其速度超过每小时400公里。
不过这台列车的设计不同于以往，它没有传统列车车轮，而是悬浮在一层气垫上。因此，它能够极为高效的以超高速方式巡航。
您一定知道上海的磁悬浮列车，但是在20世纪70年代，工程师们就开始认真研究类似原理的气垫列车了，希望用它来替代缓慢且陈旧的，在世界许多国家逐渐衰落的轨道交通系统。
在20世纪60年代，铁路系统陷入了一些困境。发达国家中，铁路旅客数量骤然下降，铁路系统也逐渐衰落。
在英国，许多线路仍然使用蒸汽机车。铁路在大众的眼里变成了又慢又过时的代表，列车现在不得不与新建的高速公路和城际航空旅行争夺客源。
即使是日本1964年新推出的，在当时被视为技术奇迹的子弹列车，最初的运行速度也只有每小时210公里。
部分问题在于，发达国家的大多数铁路线建造于半个世纪之前，其陡峭的坡度和转弯半径参数并不是为高速铁路设计的。
但是列车本身也有问题，这与列车车轮的形状有关。
列车车轮并不是完美的圆柱形，而是呈圆锥形状。这是为了能够让列车保持在轨道上行驶，尤其是在列车转弯时。
虽然车轮设有轮缘，但这只是一种安全备用措施，避免车轮到达极限值而导致列车出轨。
圆锥形车轮是一项出色的创新，但是这种设计导致了一个新的问题，行业内称作“蛇形摆动”。
在高速行驶时，圆锥形的车轮设计导致这种水平摆动越来越明显，列车轮缘开始撞击轨道内壁，增加列车运行阻力，使得高速行驶效率降低，并造成机械磨耗和损害。
如果速度足够快，即便是在笔直的轨道上，“蛇形摆动”也会造成列车脱轨。这就意味着列车这种设计，本质上有一个速度的极限值。
于是在20世纪60年代，人们开始思考，或许是时候把列车所有的车轮一起拿掉了。
法国人制造出了悬浮号列车，通过取消列车车轮的设计，解决传统列车的摩擦问题。
它被称为气垫列车。
通过将高压空气注入列车下方，列车便能够像气垫船那样，漂浮在空气气垫上。轨道的作用仅作为导向。
消除掉传统列车轮轨间摩擦阻力后，气垫列车能够实现更高的运行效率和更快的运行速度。
引领这项技术落地的是叫做让·贝尔坦的法国工程师。
在1973年，贝尔坦和他的团队建造了可以承载80位乘客的气垫列车。法国官员和媒体纷纷惊讶于气垫列车速度和稳定性的融合。
贝尔坦将他的设计称作悬浮号。
多年以来，他孜孜不倦地开发了几种不同原型车，以证明其概念的可行性。
每一次取得成功，他便能得到政府基金的一些资助。
最先进的悬浮号由涡扇发动机推动，提供超过12000磅的推力，让列车看起来像一架客机（贝尔坦同时还是航空工程师）。
在列车前部，一台400马力的燃气轮机负责提供高压空气，将这部20吨重的列车提升至混凝土轨道上方四分之一英寸处。
而导轨基本是由混凝土制作而成，悬浮号能够轻松悬停在轨道上。这也使得气垫列车系统的轨道线路比其他传统轨道更容易建造，维护成本也更低。
在1974年3月5号，气垫列车证明了它能够以将近260英里的时速运行（约418km/h）。如果测试时的轨道更长，它甚至可以加速到更高的速度。
贝尔坦原型车的试验成功，开启了法国各地的气垫列车规划。在悬浮号打破记录后的几个月就签订了合同，开始建造第一条线路。
法国之外的其他国家，也注意到了气垫列车的设计。
发明了气垫船技术的英国看到了气垫列车的巨大潜力，他们在1970年开始建造自己的气垫列车轨道，目标是打造一个每小时时速介于200~250英里的交通系统（约320~402km/h）。
就某些方面而言，英国研究的气垫列车更加先进。RTV-31原型车围绕另一项重要的创新进行设计——直线感应电机。
尽管贝尔坦工程师也试验过直线感应电机，但是他的大多数气垫列车还是由螺旋桨或涡扇发动机推动的。
直线感应电机事实上更加有效率，与传统电机的旋转运动相比，它提供了向前的线性推力。在地面运行时，没有涡扇发动机的噪声和污染。
美国也不甘示弱，同样也在研究气垫列车的技术。
1965年，《高速地面运输法》获得通过，这是为了将更快的铁路系统引进美国。还设置了专项资金用于推进新技术的研发，甚至是购买贝尔坦气垫列车的设计授权。
同时美国人还开发了许多不同类型的原型车，有些是由线性感应电机驱动，其他是由喷气发动机推动。
但是最先进的原型车是城市轨道气垫车。从它光滑的车身外表和无玻璃的车身设计来看，它一定非常快。
它被设计用来在人口稠密的地区运送大量旅客，最高速度可达每小时240公里。
城市轨道气垫车是已开发完成的原型车，定期在科罗拉多州普韦布洛的轨道上进行测试。
在20世纪70年代初，气垫列车看起来确实能彻底变革铁路，可惜在几年之后，没有一个国家再继续这项研究。雄心勃勃的“贯穿法国”计划从未实现，如今只剩下被遗弃的轨道。
20世纪70年代发生的全球经济衰退，使得各国政府削减了那些具有野心计划的资金，一些关键性的技术难点也并未被彻底解决。
在高速巡航时，气垫列车比传统列车能够运行的更有效率，但在低速状态下，效果并不好。
不过这不是它真正失败的原因。
在20世纪70年代，第一列磁悬浮列车已经被开发出来，它使用电磁装置悬浮在轨道上，而不是利用高压缩空气，在设计上拥有比气垫列车更好的运行效率。
可是磁悬浮列车也并没变革轨道行业。在近40年之后，只有小部分磁悬浮系统在世界上艰难运营。
当今的高速铁路如今依然沿袭了传统的轮轨系统。
事实证明，铁路系统的改善并不是通过某一次变革突破实现的，而是通过改进现有的铁路网络。
现有的铁路网络通过现代化改造，可以处理更高速的列车运行。
新的智能信号技术和更先进的列车悬挂系统被开发出来。
精密加工的车轮和偏航阻尼器可以使车轮圆锥度更小，如此一来便减少了“蛇形摆动”的幅度。
法国在后来投资了高速列车TGV项目，来代替气垫列车的野心计划。
TGV如今实现了200英里/小时（约322km/h）的线路运行速度。
英国人则是提出了独特的解决方案，他们的高速列车可以像摩托车一样压弯，以更高的速度通过弯道，之前我们已经介绍过这种奇特的高速列车。
至于美国，至少到目前为止，地面运输大部分时间都困在了汽车上。
气垫列车和磁悬浮列车或者其他任何较为激进的轨道交通设计，必须与已经有近百万英里里程的传统铁路做竞争。这些传统铁路系统的基础设施和车站已经存在于世界上几乎每一个城市中。
事实证明，把新想法融入现有的世界，相比于把现有世界融入新的想法更容易一些。这就是为什么，改善性建议往往最终胜出。
然而，马斯克提出了一项新的解决方案：“超级环”项目。新型列车行驶在类似于轨道的结构中——实际上这是一种低压的非真空管道（约海平面气压的1/1000）从而降低列车运行的阻力。由线性感应电机和空气压缩机驱动，预计可以实现超过700英里每小时的运营速度。
一项新的技术出现，对全世界来说，都是一件好事，科技的进步和革命，需要乔布斯、马斯克这样的人。
马斯克的“超级环”这次能不能改变世界，很快就会有答案了。
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