中国研发理论时速达1000km的“超级高铁”,到底如何实现?

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西南交通大学搭建全球首个真空管道超高速磁悬浮列车环形实验线平台,在真空管道理想状态下,可将列车理论时速提高到一千公里以上的更高速度。

那么,将高铁提速到1000km/h这项技术到底是什么?如何实现?

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又一大动作!中国研发“超级高铁”,理论时速可达1000公里!

科技狂人马斯克倡导的“超环高铁”已经在美国得到认可,正在进行可行性方案研究,超环高铁利用了低真空管道和磁悬浮技术,速度将接近飞机的1000公里时速。这种高铁不仅可以修筑在地表,也可以开挖地下隧道。在中国,这项实验也正在进行中。《经济半小时》记者在成都的一间实验室里,看到中国科学家正在为之努力。

中国公布高温超导磁悬浮技术

成都西南交通大学搭建的,全球首个真空管道超高速磁悬浮列车环形实验线平台,是国内第一个载人高温超导磁悬浮环形实验线。线路总长45米,设计载重300 公斤,最大载重可达1吨,悬浮净高大于20毫米,是目前国际上同等载重能力,截面最小、永磁材料用量最少的超导悬浮系统,可进行0-50 km/h的实际动态运行实验,别小看这些复杂的机器设备,在真空管道理想状态下,这项技术上的创新,可将列车理论时速提高到一千公里以上的更高速度,换句话说,眼前的这堆实验设备,搭建的将是人类目前能触摸到的未来超级高铁的雏形。

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:很多指标都是国际领先的。我们核心的东西,它的实际载重能力,能够悬浮一吨重。我们这个轨道的截面积,是现在全世界最小的,就是它的宽度只有120毫米,厚度只有25毫米,它用的永磁材料特别少。

中国科学家推出的这项高温超导磁悬浮技术,一经公布,就引起了世界最大的电子电气工程师协会——美国IEEE协会的关注,他们用两个整版的文字报道了中国人的这项科研成果,英国广播公司、美国CNN、欧洲公共电视台等媒体,纷纷赶赴西南交通大学展开实地调查报道。这一项科技技术的诞生,可能没有引起民众的过多关注,但在世界众多科学家的眼里,中国人这次干出了几乎是一件革命性的技术创造。

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几十年来,西南交大、国内科研院所和众多制造企业的专家,不断地接力式研发实验,才诞生出今天的成果。

磁悬浮技术是上世纪二十年代德国人最早提出的,距今差不多已有百年历史。此后几十年,德国在常导磁悬浮、日本在低温超导磁悬浮方面一直保持着技术领先;中国从上世纪八十年代中期开始追赶,但是想要追上六十年的技术差距,无疑是一个巨大的难题。

如果要完成磁悬浮列车的研究制造,我们需要提前去迈过很多门槛,比如高温超导材料从哪里来?特殊的轨道如何建设?车体究竟该怎样设计等一系列的问题,从无到有的这场挑战,中国的科学家又是否能研发成功呢?

高温超导磁悬浮中的超导指的是一种超导材料,具有零电阻效应,也就是说,电流流经导体时不发生热损耗,可以毫无阻力地在导线中形成强大电流,从而产生超强磁场。超导磁悬浮,就是利用超导体的抗磁性,实现磁悬浮。而所谓高温超导,是指零下196摄氏度的液氮环境中,超导所具有的特性;低温超导是指在零下269摄氏度的液氦环境中,超导所具有的特性。

与低温超导和常温超导相比,高温超导有一个最大特点:它有自稳定性,换句话说,把高温超导体放在永磁轨道上后,既能悬浮、又能悬挂,不管运动还是静止,都能悬浮;而且在永磁轨道上,高温超导体还提供稳定的导向力和悬浮力,也就是不会上下左右摇晃,像钉子一样牢牢地扎在永磁轨道上面。

超导层厚度仅为头发丝的百分之一

可以悬浮又可以悬挂,看起来有点像变魔术。这其中的秘密在哪里呢?首先是铺设在轨道上的永磁材料。其实高性能的永磁材料,国外已经研制生产多年,但这些产品技术曾经对我国长期封-锁,不要说买不到,就是想去参观都不行。唯一的办法,就是中国人自己造。磁悬浮实验室在成都,但磁悬浮的材料,却在杭州一家企业默默地研发生产。

研制高性能的永磁材料,尤其用于高温超导磁悬浮轨道上的永磁体,首先需要将十几种原料、包括多种稀土材料熔合、均匀分布。

这个过程好比揉面,很难,但是对磁钢的性能很关键。

在对十几种原料进行精密排布后,就需要用电流给磁钢充磁,这也是危险性比较高的环节。如果充磁充不好,容易造成它性能不稳定,有些时候控制不住,磁钢容易飞到天花板上去。

经过反复试验,高性能永磁材料总算成功研制成功,但接下来又一个难题出现了:那就是怎样把永磁体拼接在一起形成磁悬浮导轨?由于永磁体之间相排斥的磁力很大,一小块可产生300多公斤的推力,一不小心就可能跑偏。那么,有什么方法能有效解决拼接、组合难题呢?

要靠一系列设计的工装,通过机械的方式,一点一点把它固定好,一个磁钢固定好,再装下一个磁钢。

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聊聊高铁和未来航天飞机出行:现在中国的高铁技术已经达到400公里/小时的安全速度,但是目前国内官方放开的最高速度在350公里/小时,其实如果你乘坐京沪高铁留意的话,基本速度在300公里/小时左右,原因很简单,安全责任大于天!大家也都能接受,要知道中国铁路总公司基本都属于亏损的状态,可能就京沪高铁线在赚钱盈利,不过有着国家这个巨大的补贴背景,本来也就是民生工程,所以不能总是要求高铁也要盈利什么的。因为毕竟高铁确实改变人们出行方式,方便我们的生活。谈谈未来高铁怎么发展,高铁提速一个可以发展的方向就是建立真空隧道,也很简单实现。就是在铁路沿线继续建立半圆形的真空隧道,排除空气阻力,这样中国高铁提速到600公里/小时问题不大。实施性也很高。马斯克的超级高铁其实也就是这个原理,如果你要说为什么他声称可以高达1000公里/小时,那是因为那是最高速度,我国也可以达到,不是可不敢一直跑那个速度,安全速度基本可以达到600公里/小时,因为你要知道安全速度和最高速度之间要经过很多阶段的验证的,3,5年很正常,毕竟安全责任大于天,只比速度也没有太多意义!至于马斯克谈到的航天飞机出行更是未来30-50年之后的事情了,企业家谈未来是好事,说明高瞻远瞩,但是回归现实,落地为主。所以各位看官且看且开心就好啦!

由用户 xxxisunflow 提供的知识:

全球首个真空管道超高速磁悬浮列车环形实验线平台,是国内第一个载人高温超导磁悬浮环形实验线。线路总长45米,设计载重300 公斤,最大载重可达1吨,悬浮净高大于20毫米,是目前国际上同等载重能力,截面最小、永磁材料用量最少的超导悬浮系统,可进行0-50 km/h的实际动态运行实验,别小看这些复杂的机器设备,在真空管道理想状态下,这项技术上的创新,可将列车理论时速提高到一千公里以上的更高速度,换句话说,眼前的这堆实验设备,搭建的将是人类目前能触摸到的未来超级高铁的雏形。

中国科学家推出的这项高温超导磁悬浮技术,一经公布,就引起了世界最大的电子电气工程师协会——美国IEEE协会的关注,他们用两个整版的文字报道了中国人的这项科研成果,英国BBC、美国CNN、欧洲公共电视台等媒体,纷纷赶赴西南交通大学展开实地调查报道。这一项科技技术的诞生,可能没有引起民众的过多关注,但在世界众多科学家的眼里,中国人这次干出了几乎是一件革命性的技术创造。

由用户 可爱的洪水猛兽 提供的知识:

中国科学家推出的这项高温超导磁悬浮技术,一经公布,就引起了世界最大的电子电气工程师协会——美国IEEE协会的关注,他们用两个整版的文字报道了中国人的这项科研成果,英国广播公司、美国CNN、欧洲公共电视台等媒体,纷纷赶赴西南交通大学展开实地调查报道。这一项科技技术的诞生,可能没有引起民众的过多关注,但在世界众多科学家的眼里,中国人这次干出了几乎是一件革命性的技术创造。

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