中国首次引入这项技术 未来高铁时速或超1000公里！

如今,中国的高铁已经跑在了世界的最前面。下一代革命性的技术研发,中国科学家也没有丝毫松懈,四川成都的工程师们正准备用磁悬浮列车,来改变世界轨道交通的未来。

未来高铁 时速有望超1000公里?

没有最快,只有更快。前沿科技,拼的就是要比别人快。

这个跟玩具一样的模型,利用的是同极相对的两块磁铁互相排斥的原理。

西南交通大学牵引动力国家重点实验室博士副教授邓自刚团队,搭建了全球第一个真空管道超高速磁悬浮列车环形实验线平台。载重1吨时,列车能稳定地悬浮地面20毫米以上,以每小时50公里的速度行驶。这项技术可将列车理论时速提高到1000公里以上。

与西方国家相比,中国的磁悬浮技术起步晚了六十年。1986年,高温超导材料被发现,西南交大第一代研究人员抓住了机会,验证了高温超导磁悬浮列车的可行性。不过,从可行到实现,却并不容易。

邓自刚教授:最困难的就是得到别人的认可,因为你做的是一个前沿性的东西,有很多置疑。

自主创新 全球首次引入真空管道

更严峻的挑战是技术和材料的空白。

总长45米的环形平台,麻雀虽小却五脏俱全。初期建造时涉及高温超导材料、永磁轨道、驱动等十几个子系统,实验室和生产厂家一一对接提出生产要求进行研制。

为降低阻力,邓自刚团队还将高温超导磁悬浮和真空管道相结合,这当时在全球还是第一次。

时不我待 国际竞争激烈?

目前,多国都在加紧磁悬浮列车研制。日本在做低温超导磁悬浮车的商业运行线,美国正在研制每小时1000公里的超级高铁。邓自刚说,技术创新日新月异,每一天他都很着急。

邓自刚教授:

这种国际的竞争,逼着我们必须要加快脚步。

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时速超1000公里的“管道高铁”或将在中国实现

日前有关专家表示,2017年中国将建成时速400公里的真空管道高速试验线。这一消息让人振奋,也让人想起了今年5月美国“管道高铁”推进系统的首次原理测试。

美国“超回路1号”公司5月11日首次对“超回路技术”中的推进系统进行公开测试,测试原型车在一秒内从静止加速至每小时96公里。科技“狂人”埃隆?马斯克提出的超高速管道运输梦想距离实现更进一步。

那么,什么是人们俗称的“管道高铁”,未来它具有真正实现的可行性吗?

速度一直是人类在发展轨道交通时的不懈追求。早在1934年,获得世界上首个磁悬浮技术专利的德国工程师赫尔曼?肯珀就提出“真空管道”运输概念。这类似于老式建筑内部用于传输文件的气压管道,但运送的是人。车厢在起点被弹射出去,借助磁力在真空管道中一路前行,途中不会像飞机那样遭遇气流颠簸。

“超回路1号”公司的“管道高铁”就是利用磁悬浮技术让运输舱悬浮于被抽成真空的管道中,从而以很少的能量驱动运输舱高速前进,设计时速将达1120公里。

这被称为飞机、火车、汽车和轮船以外的“第五种交通模式”,听上去很炫,但在现实中其研发建造面临资金、技术和建设用地等重重困难。尽管如此,马斯克仍然决定推进相关项目。他2013年在其麾下公司官网上公布“管道高铁”开源设计方案,推动这一技术从概念走向现实。

马斯克则认为,对于距离不超过1500公里的任何两个大城市而言,“管道高铁”都是非常经济的交通方式。例如,美国洛杉矶和旧金山之间建造成本为60亿美元,单程票价可相应定为每张20美元。

马斯克表示,如果一切顺利,7到10年内首批旅客将搭乘“超级高铁”在洛杉矶和旧金山之间通行。“超回路1号”公司宣布,2017年到2018年计划展开载人运行测试,2021年开始运送旅客并对外售票。此外该公司已与阿联酋迪拜港口世界公司签署协议,计划合作研究在迪拜修建“管道高铁”的可行性。

中国在这一领域的研究也不落后。早在2004年,西南交通大学教授、两院院士沈志云就提出超高速是21世纪地面高速交通的需求,真空(或低压)管道式地面交通是达到超高速的唯一途径,我国应将目标定位在发展每小时600至1000公里的超高速地面交通上。

在研究人员的不断积累与探索下,2014年,西南交通大学搭建了全球首个真空管道超高速磁悬浮列车原型试验平台。列车运行时,管道内的大气压相当于外界的十分之一。研究人员希望通过建造低压环境,减少空气对磁悬浮列车的阻力。在理想状态下,列车在低压管道中最终能实现时速大于1000公里,并且能耗低、无噪声污染。这与“超回路1号”公司所设想的运输系统核心技术原理一致。

当列车时速达到400公里以上时,超过83%的牵引力会被浪费在抵消空气阻力上。中国科学院院士、西南交通大学教授翟婉明不久前表示,这种情况下气动噪声、阻力、能耗都会随着列车速度的增加而显著增长,就要采用铺设真空管道的办法解决一系列空气动力问题,在维持高速的同时保证舒适性和能耗经济性。

不过“管道高铁”要实现商业化面临着不少实际问题,比如磁悬浮本身的高技术成本、长距离真空管道建设和维护的高昂投入,以及在超高速情况下保障乘客安全性的要求等。

有专家认为,“管道高铁”是个大胆的想法,但还有细节问题要解决,比如高速转弯时如何让乘客适应巨大离心力。此外,真空管道交通建筑长达数千公里,一旦遭遇停电或者列车事故长时间停车,如何给乘客供氧?

翟婉明认为,应平衡好目前急需解决的问题和长远发展的关系,中国轨道交通的发展应根据不同的远景、短期和近期目标来开展研究和实践。

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