速度是衡量一個國家高鐵研發水平的重要指標，追求更高速度是未來高鐵發展的必然趨勢，也是高鐵研究者們孜孜以求的目標。那么，高鐵究竟能跑多快呢？
從實驗看，2010年，在京滬高鐵棗莊至蚌埠間的先導段聯調聯試和綜合試驗中，中國高鐵最高時速達到486.1公里，刷新了世界鐵路運營試驗的最高速。
從實踐看，2017年，“復興號”中國標準動車組實現了以350公里的時速運營，使我國成為世界上高鐵商業運營速度最快的國家。
從理論看，來自西南交通大學的科研團隊認為，結合了真空管道技術和高溫超導磁懸浮技術的未來“超級高鐵”，時速有望突破1000公里。這也意味著，從成都到北京的時間將由現在的7個多小時，縮短到100分鐘以內。
但鮮為人知的是，從提出設想到研究設計出試驗線，西南交通大學真空管道高溫超導磁浮團隊在這條路上足足探索了30多年。
超導磁懸浮：讓列車“浮”起來
磁浮列車是20世紀的一項技術發明，其原理并不深奧：它運用磁鐵“同性相斥，異性相吸”的性質，使磁鐵具有抗拒地心引力的能力，即磁性懸浮。科學家將磁性懸浮運用在鐵路運輸系統上，使列車完全脫離軌道，成為“浮”在空中的列車，這就是磁浮列車。
德國在常導磁懸浮、日本在低溫超導磁懸浮方面一直保持著技術領先。上世紀80年代中期，我國開始在磁浮列車領域奮起直追，但想要趕上60年的技術差距，無疑是一個巨大的挑戰。
1986年，西南交通大學召開磁浮技術與磁浮列車技術研究大會，成為國內較早啟動該領域研究的高校科研單位；1988年，西南交通大學磁浮團隊完成了單自由度鐵球懸浮實驗，對電磁吸力懸浮原理有了本質上的認識；2000年，該校王家素團隊研制出了世界上第一輛載人高溫超導磁懸浮實驗車。
所謂高溫超導，是指在零下196攝氏度的液氮環境中，特殊材料制成的超導體具有零電阻和邁斯納效應。與低溫超導相比，高溫超導具有懸浮導向自穩定性。換句話說，把高溫超導體放在永磁軌道上，其就能提供穩定的導向力和懸浮力，既能懸浮又能懸掛，并且不會上下左右搖晃，從而保證了列車運行的穩定性。
2012年4月至2013年2月，西南交通大學成功研制出了中國首條載人高溫超導磁懸浮環形試驗線。據介紹，這條試驗線全長45米，曲線半徑6米，懸浮高度10~20毫米，最大載重1噸，最高載人時速25公里。
這個系統是目前國際上同等載重能力中截面最小、永磁材料用量最少的高溫超導懸浮系統，同時它還建立起了面向實際應用的含轉向架、制動、無線通訊、車載實時監測等功能于一體的高溫超導磁浮整車系統。
真空管道：讓列車“飛”起來
數據顯示，當列車時速達到400公里以上時，超過83%的牽引力都會浪費在抵抗空氣阻力上。因此，科研人員一直希望能通過建造真空環境，減少空氣對磁浮列車的阻力。
2004年12月18日，兩院院士、西南交通大學教授沈志云發起“真空管道高速交通”院士研討會，7位院士蒞臨會議。
會上，沈志云提出了一個設想，即將我國真空管道高速交通的戰略定位于600~1000公里/小時的超高速，并分四個階段推行：從2005年開始，用5年推出小比例模型，10年做出全尺寸模型，15年完成實驗線路，25年即2020~2030年實現運營線。
與會學者圍繞沈志云的觀點，就真空管道高速交通技術及相關問題進行了廣泛的探討。他們認為，真空管道高速交通具有可行性，但不排除某些技術問題的解決難度。
得益于沈志云和王家素等專家的創新想法，真空管道和高溫超導磁浮被結合在了一起。而兩者結合首先考慮的便是安全性，高溫超導磁懸浮采用永磁軌道，而封閉管道為其提供了一個良好的屏障；其次是環保性，列車高速運行時與空氣摩擦會產生較大噪聲，而封閉的真空空間則可以解決這個問題。
在西南交通大學首席教授張衛華的組織下，牽引動力國家重點實驗室鄧自剛研究團隊將真空管道磁浮交通的設想付諸了實踐。在原有的高溫超導磁懸浮車環形實驗線基礎上，研究團隊于2014年6月研制完成和調試成功了世界首個真空管道高溫超導磁懸浮車試驗系統。
45米的環形軌道線外罩著一層由鋼架和有機玻璃做成的全封閉管道，使得其看起來就像一顆透明的膠囊。張衛華介紹，在理想狀態下，如果把軌道的曲線半徑擴大到6公里，那么列車的理論時速就可能達到1500公里以上。
1000公里：一個小目標
科學探索的腳步永不會停歇。在前期試驗線的基礎上，西南交通大學又設計建設了多功能高速列車運行模擬試驗臺。
這是一條直徑4.2米、長140米的特制管道，它采用直線電機彈射加速，可將列車模型在140米的距離內加速至400公里/小時，并在行駛過程中完成列車空氣動力學、管道—磁軌—車體耦合振動、運行平穩性及穩定性等一系列測試，為下一步的載人中試打下基礎。
全新的試驗線將在低氣壓環境中測試，試驗車車底布滿特制的高溫超導材料，其依靠液氮形成的低溫達到超導和磁懸浮效果，懸浮高度10毫米，承重200公斤，測試時速最高可達400公里。目前，該試驗臺已經進行了管道抽空降壓實驗，正處于關鍵技術突破的重要時期。
與此同時，試驗團隊還正與中國中車聯合研發能載100人的1：1樣車，這種實用化原型車的懸浮能力將達到2噸/米，懸浮高度15毫米，能夠滿足現有軌道交通運營的載重要求。
在項目主持人張衛華看來，目前真空技術已經成熟，高溫超導技術也已經有了成型的解決方案，一旦二者成功結合，未來“超級高鐵”的時速就有望突破1000公里。而且，真空管道高溫超導磁懸浮的超高速、磁懸浮特性使其在交通運輸、航空航天以及科研等諸多領域具有廣泛而誘人的應用前景，勢必將帶動一大批相關產業的蓬勃發展，推動人類社會的進步。
目前，西南交通大學的科研團隊正在持續進行真空管道高溫超導磁懸浮的理論與應用研究，同時積極推動真空管道磁浮交通工程化。但這一目標的實現不可能一蹴而就，其距離最終的商業化運行還有很長一段路要走，同時也需要更多的科研自信和支持。■
（作者之一許金磚單位為西南交通大學）