中國首次引入這項技術 未來高鐵時速或超1000公里！

如今,中國的高鐵已經跑在了世界的最前面。下一代革命性的技術研發,中國科學家也沒有絲毫松懈,四川成都的工程師們正準備用磁懸浮列車,來改變世界軌道交通的未來。

未來高鐵 時速有望超1000公里?

沒有最快,只有更快。前沿科技,拼的就是要比別人快。

這個跟玩具一樣的模型,利用的是同極相對的兩塊磁鐵互相排斥的原理。

西南交通大學牽引動力國家重點實驗室博士副教授鄧自剛團隊,搭建了全球第一個真空管道超高速磁懸浮列車環形實驗線平臺。載重1噸時,列車能穩定地懸浮地面20毫米以上,以每小時50公里的速度行駛。這項技術可將列車理論時速提高到1000公里以上。

與西方國家相比,中國的磁懸浮技術起步晚了六十年。1986年,高溫超導材料被發現,西南交大第一代研究人員抓住了機會,驗證了高溫超導磁懸浮列車的可行性。不過,從可行到實現,卻并不容易。

鄧自剛教授:最困難的就是得到別人的認可,因為你做的是一個前沿性的東西,有很多置疑。

自主創新 全球首次引入真空管道

更嚴峻的挑戰是技術和材料的空白。

總長45米的環形平臺,麻雀雖小卻五臟俱全。初期建造時涉及高溫超導材料、永磁軌道、驅動等十幾個子系統,實驗室和生產廠家一一對接提出生產要求進行研制。

為降低阻力,鄧自剛團隊還將高溫超導磁懸浮和真空管道相結合,這當時在全球還是第一次。

時不我待 國際競爭激烈?

目前,多國都在加緊磁懸浮列車研制。日本在做低溫超導磁懸浮車的商業運行線,美國正在研制每小時1000公里的超級高鐵。鄧自剛說,技術創新日新月異,每一天他都很著急。

鄧自剛教授:

這種國際的競爭,逼著我們必須要加快腳步。

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時速超1000公里的“管道高鐵”或將在中國實現

日前有關專家表示,2017年中國將建成時速400公里的真空管道高速試驗線。這一消息讓人振奮,也讓人想起了今年5月美國“管道高鐵”推進系統的首次原理測試。

美國“超回路1號”公司5月11日首次對“超回路技術”中的推進系統進行公開測試,測試原型車在一秒內從靜止加速至每小時96公里?？萍?ldquo;狂人”埃隆?馬斯克提出的超高速管道運輸夢想距離實現更進一步。

那么,什么是人們俗稱的“管道高鐵”,未來它具有真正實現的可行性嗎?

速度一直是人類在發展軌道交通時的不懈追求。早在1934年,獲得世界上首個磁懸浮技術專利的德國工程師赫爾曼?肯珀就提出“真空管道”運輸概念。這類似于老式建筑內部用于傳輸文件的氣壓管道,但運送的是人。車廂在起點被彈射出去,借助磁力在真空管道中一路前行,途中不會像飛機那樣遭遇氣流顛簸。

“超回路1號”公司的“管道高鐵”就是利用磁懸浮技術讓運輸艙懸浮于被抽成真空的管道中,從而以很少的能量驅動運輸艙高速前進,設計時速將達1120公里。

這被稱為飛機、火車、汽車和輪船以外的“第五種交通模式”,聽上去很炫,但在現實中其研發建造面臨資金、技術和建設用地等重重困難。盡管如此,馬斯克仍然決定推進相關項目。他2013年在其麾下公司官網上公布“管道高鐵”開源設計方案,推動這一技術從概念走向現實。

馬斯克則認為,對于距離不超過1500公里的任何兩個大城市而言,“管道高鐵”都是非常經濟的交通方式。例如,美國洛杉磯和舊金山之間建造成本為60億美元,單程票價可相應定為每張20美元。

馬斯克表示,如果一切順利,7到10年內首批旅客將搭乘“超級高鐵”在洛杉磯和舊金山之間通行。“超回路1號”公司宣布,2017年到2018年計劃展開載人運行測試,2021年開始運送旅客并對外售票。此外該公司已與阿聯酋迪拜港口世界公司簽署協議,計劃合作研究在迪拜修建“管道高鐵”的可行性。

中國在這一領域的研究也不落后。早在2004年,西南交通大學教授、兩院院士沈志云就提出超高速是21世紀地面高速交通的需求,真空(或低壓)管道式地面交通是達到超高速的唯一途徑,我國應將目標定位在發展每小時600至1000公里的超高速地面交通上。

在研究人員的不斷積累與探索下,2014年,西南交通大學搭建了全球首個真空管道超高速磁懸浮列車原型試驗平臺。列車運行時,管道內的大氣壓相當于外界的十分之一。研究人員希望通過建造低壓環境,減少空氣對磁懸浮列車的阻力。在理想狀態下,列車在低壓管道中最終能實現時速大于1000公里,并且能耗低、無噪聲污染。這與“超回路1號”公司所設想的運輸系統核心技術原理一致。

當列車時速達到400公里以上時,超過83%的牽引力會被浪費在抵消空氣阻力上。中國科學院院士、西南交通大學教授翟婉明不久前表示,這種情況下氣動噪聲、阻力、能耗都會隨著列車速度的增加而顯著增長,就要采用鋪設真空管道的辦法解決一系列空氣動力問題,在維持高速的同時保證舒適性和能耗經濟性。

不過“管道高鐵”要實現商業化面臨著不少實際問題,比如磁懸浮本身的高技術成本、長距離真空管道建設和維護的高昂投入,以及在超高速情況下保障乘客安全性的要求等。

有專家認為,“管道高鐵”是個大膽的想法,但還有細節問題要解決,比如高速轉彎時如何讓乘客適應巨大離心力。此外,真空管道交通建筑長達數千公里,一旦遭遇停電或者列車事故長時間停車,如何給乘客供氧?

翟婉明認為,應平衡好目前急需解決的問題和長遠發展的關系,中國軌道交通的發展應根據不同的遠景、短期和近期目標來開展研究和實踐。

標簽： 高鐵 時速 中國