Trung Quốc "hồi sinh" giấc mơ dang dở hơn 10 năm của Elon Musk: Đường sắt tốc độ 1.000km/h có triển vọng?

Năm 2013, Elon Musk đã nói về Hyperloop. Khái niệm này chỉ hệ thống vận chuyển tương lai được bằng cảm ứng điện từ, tốc độ lên tới 1.000 km/h. 

Musk đã ghi dấu ấn trong lĩnh vực xe điện và tên lửa tái sử dụng. Dẫu vậy, Hyperloop vẫn phải vật lộn với những trở ngại to lớn về kỹ thuật và tài chính, bao gồm các lớp niêm phong kín khí, sự thay đổi nhiệt độ lớn và sự phức tạp của việc tích hợp tàu đệm từ tốc độ cao vào cơ sở hạ tầng hàng ngày. Mới đây, một dự án thử nghiệm đáng chú ý ở Trung Quốc cho thấy Hyperloop có thể có triển vọng.

Cứu giấc mơ của Elon Musk khỏi sự lãng quên

Năm 2024, các kỹ sư Trung Quốc đã xây dựng một tuyến thử nghiệm dài 2 km tại huyện Dương Cao, tỉnh Sơn Tây, để khám phá công nghệ đệm từ gần chân không. Theo một bài báo của Tập đoàn tư vấn kỹ thuật đường sắt Trung Quốc (CREC), một nhóm do kỹ sư trưởng Xu Shengqiao đứng đầu đã phát triển thiết kế ống thép-bê tông được bịt kín bằng cốt thép phủ epoxy và các mối nối giãn nở bằng thép gợn sóng. 

Sự kết hợp mới lạ này kết hợp độ bền kéo của thép và độ bền nén của bê tông, đảm bảo các ống vẫn kín khí trong điều kiện khắc nghiệt từ mùa đông dưới 0 độ C đến mùa hè 45°C.

Nhược điểm ở Hyperloop của Musk phụ thuộc vào các ống thép lớn, từ đó dẫn đến tình trạng dễ gặp sự cố và lực cản tăng khi tốc độ cao. Ngược lại, CREC đã đưa ra các phương pháp để cắt giảm tổn thất năng lượng hơn một phần ba. 

Chìa khóa cho giải pháp của nhóm chuyên gia Trung Quốc là sử dụng lưới thép carbon thấp giúp giảm dòng điện xoáy gây ảnh hưởng đến các thiết kế tàu đệm từ hiện có, đặc biệt là khi tốc độ vượt quá 1.000 km/h. Kết quả cho ra một hành lang kín chân không có cấu trúc đủ mạnh để hỗ trợ di chuyển gần siêu thanh mà không gặp phải những vấn đề mà Musk gặp phải.

Vượt qua những thách thức kỹ thuật khó khăn

Xây dựng một hệ thống như vậy đòi hỏi phải tái tạo vật liệu lõi. Các cốt thép gia cố truyền thống trong bê tông có thể cong vênh hoặc nứt trong điều kiện gần chân không. Điển hình, bê tông tiêu chuẩn có thể vỡ vụn khi áp suất không khí bên trong gần bằng không. 

Nhóm nghiên cứu Trung Quốc đã chuyển sang bê tông sợi bazan, gia cố sợi thủy tinh và bảo dưỡng chân không trước để chống lại điều này. Vào ngày 22/7/2024, nhóm đã thử nghiệm thành công một phương tiện di chuyển trên đường ray đệm từ trong điều kiện chân không một phần. 

Họ sử dụng các cảm biến dẫn đường bằng laser và bộ giảm chấn từ tính do AI điều khiển để duy trì sự ổn định, trong khi các máy bơm chân không phân tán cân bằng áp suất. Các giải pháp an toàn như khoang khí khẩn cấp và khoang hành khách chịu áp suất đã giải quyết những mối lo ngại nghiêm trọng tương tự đã cản trở Hyperloop trong các thử nghiệm ban đầu.

Con đường phía trước

Theo CREC, hệ thống hiện có một bệ thử nghiệm dài 2km và một bản thiết kế để mở rộng xa hơn nữa. Các đoạn ống đúc sẵn—có chi phí thấp hơn tới 60% so với đường ống thép thông thường—cho phép mở rộng quy mô dễ dàng hơn. 

Tuy nhiên, việc thương mại hóa sẽ đòi hỏi khoản đầu tư khổng lồ, có thể lên tới hàng trăm tỷ NDT. Các vấn đề như giãn nở nhiệt trên khoảng cách xa và thiết kế phản ứng khẩn cấp nhanh chóng, đáng tin cậy vẫn đang được xem xét.

Trung Quốc đang tận dụng những công nghệ làm đường sắt cao tốc của mình.

Đối với Musk, sự thất bại của Hyperloop đã chứng minh sự phức tạp và chi phí to lớn của việc di chuyển bằng ống chân không. Thành tựu của Trung Quốc là chương thứ hai trong câu chuyện đó. Liệu tuyến đường thử nghiệm này có phát triển thành một dự án thương mại lớn hay không vẫn còn chưa chắc chắn. 

Tuy nhiên, có một điều rõ ràng: Trung Quốc đã thổi bùng lại giấc mơ bị bỏ rơi của Musk bằng sự quyết tâm và phương pháp có thể biến chuyến du hành trên mặt đất gần đạt tốc độ siêu thanh thành hiện thực khả thi.