昨天(1月13日)上午,由我國自主研發的高溫超導高速磁浮工程化樣車在成都下線,理論設計時速可以達到620公裡。
高溫超導磁浮交通技術擁有無源自穩定、結構簡單、運行成本低等優點,適用於多種速度域,尤其適合高速及超高速線路的運行。
高溫超導高速磁浮交通樣車驗證段建設項目位於西南交通大學牽引動力國家重點實驗室,驗證段全長165米。該項目的建成是推動高溫超導高速磁浮列車技術走向工程化的重要實施步驟,可實現高溫超導高速磁浮樣車的懸浮、導向、牽引、制動等基本功能試驗,以及整個系統工程的聯調聯試,滿足後期研究試驗,對於技術轉化、工程示範、學科建設都有著重要意義。
該車採用全碳纖維輕量化車體、低阻力頭型、大載重高溫超導磁浮技術等新技術和新工藝,設計時速620千米,有望創造在大氣環境下陸地交通的速度新紀錄,是世界首臺,標誌著高溫超導高速磁浮工程化研究實現從無到有的突破。
未來結合低真空管(隧)道技術,將為軌道交通帶來前瞻性、顛覆性變革。
「黑科技」感滿滿的高溫超導磁浮列車
能實現「永不脫軌」
還能「無人駕駛」
更令人難以置信的是
一個人就能徒手推動它!
自懸浮 | 它能「永不脫軌」
高溫超導高速磁浮工程化樣車車頭採用流線設計,形狀如子彈頭。不同於高鐵靠車載電源驅動在鋼軌上「奔跑」,該樣車懸浮在永磁軌道上,軌道中間鋪有直線電機,在車子底部裝有超導懸浮裝置替代了車輪,整個車體離軌道尚有10毫米左右的空隙。
是的,它在靜止的狀態下,也可以獨自「懸浮」!
自懸浮、自穩定、自導向,是它最大的特點。列車底部安裝有超導體,軌道則是永磁體,在液氮的作用下,兩者產生了「若即若離、又不離不棄」的「釘扎」特性。
目前,世界上只有這輛樣車具備這種「自懸浮」的「超能力」。
輕量化 | 一個人推動一輛火車
以一人之力推動一輛火車,這是怎麼做到的?
首先,它在靜止狀態下是浮起來的,和軌道之間沒有摩擦阻力,這也是它能跑得快的原因。
其次,它整車車體採用的是碳纖維材料,重量比現在的高鐵列車要輕50%左右。這是因為列車懸浮能力是一定的,因此要求車體必須輕量化,車體越輕,能搭建的乘客也越多。也因為如此,高溫超導高速磁浮列車會比現有的高鐵列車車體更小。
無人駕駛 | 動力系統藏在軌道上面
兩根永磁體軌道中間的直線電機,是高溫超導高速磁浮列車的動力系統。相較於傳統的旋轉電機,直線電機的驅動力更大,因此列車能跑出更快的速度。除此之外,相較於傳統的高鐵列車,樣車的車頭「頭型」更長,在沒有輪軌之間的摩擦阻力之後,剩下的就是空氣阻力,車頭更長,空氣阻力更小。
走進車廂內部,車頭前方是一排簡單的操控臺。車頭上面是沒有動力系統的。車輛運行將完全依靠地面電腦遠程控制直線電機,實現無人駕駛。直線電機的驅動力可以向前,也可以向後,從而實現列車的減速、剎車。不過,列車車頭仍然設置了一排控制按鈕。車上還是會有管理人員,監控列車的實時運行,一旦出現緊急情況,可以實施緊急制動。
不僅「黑科技感」滿滿
高溫超導磁浮列車也是優越性滿滿
高溫超導磁浮列車的優越性
節能:懸浮和導向不需要主動控制、不需要車載電源,系統相對簡單。懸浮和導向只需用廉價的液氮(77 K)冷卻,空氣中78 %是氮氣。
環保:高溫超導磁懸浮能靜止懸浮,完全無噪音;永磁軌道產生的是靜磁場,乘客接觸的地方磁場為零,無電磁汙染。
高速:懸浮高度(10~30 mm)可根據需要設計,可用於從靜止至低、中、高速和超高速運行。與其它磁懸浮技術比較,更適合真空管道交通運輸(大於1000 km/h)。
安全:懸浮力隨懸浮高度的降低成指數函數增加,垂直方向無需控制的情況下也能保證運行安全。自穩定的導向系統在水平方向也可以保證運行安全。
舒適:高溫超導體的特殊的「釘扎力」保持車體上下左右穩定,是任何交通工具都難以達到的平穩性。乘客乘坐時體會到的是「沒有感覺的感覺」。
運行成本低:與德國的常導磁懸浮車和日本用液氦的低溫超導磁懸浮車比較,具有系統重量輕,結構簡單,製造和運行成本低的優點。
該技術擬先在大氣環境下實現工程化
預期運行速度目標值大於600 km/h
可望創造在大氣環境下陸地交通的速度新紀錄
下一步計劃結合未來真空管道技術
遠期向1000km/h以上的速度值突破
從而構建陸地交通運輸的全新模式
引發軌道交通發展的前瞻性、顛覆性變革
來源:央視網;西南交通大學新媒體中心
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