牛人 |
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看這個(gè)新聞,有幾個(gè)問題必須心里有數(shù)! |
梁Sir點(diǎn)評(píng):
看這個(gè)新聞,有幾個(gè)問題你必須心里有數(shù)!
1、時(shí)速1000公里以上的磁浮成熟技術(shù)還沒有出現(xiàn)。
按懸浮形式,磁浮技術(shù)可分為常導(dǎo)與超導(dǎo)兩類。日本采用了基于電磁動(dòng)態(tài)懸浮的低溫超導(dǎo)磁浮技術(shù),這一技術(shù)業(yè)已成熟,載人速度可達(dá)時(shí)速600多公里。2014年,日本開工建設(shè)世界首條最高時(shí)速達(dá)505公里的超導(dǎo)磁懸浮高速鐵路,預(yù)期2027年建成通車。而上海430公里時(shí)速的磁浮列車,則采用了德國的常導(dǎo)磁浮技術(shù),利用的是電磁吸引懸浮原理。目前全球尚未形成1000公里時(shí)速以上的磁浮成熟技術(shù)。
中車株洲電機(jī)有限公司牽引電機(jī)研發(fā)部副經(jīng)理何云風(fēng)介紹,根據(jù)速度,磁浮列車有高速和中低速之分。中低速磁浮列車,一般采用短定子直線感應(yīng)電機(jī)牽引,如長沙磁浮列車。高速磁浮列車中,上海磁浮列車采用了長定子同步直線電機(jī)牽引,日本高速磁浮列車則采用了低溫超導(dǎo)直線電機(jī)牽引。“國內(nèi)對(duì)長定子直線電機(jī)尚未實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用,且有同步,永磁、超導(dǎo)等技術(shù)路線之分,國內(nèi)正在開展長定子直線電機(jī)工程化研究。不過目前主要是針對(duì)400—600公里時(shí)速的直線同步電機(jī),600公里以上的還在前期研究中。”
2、高速飛行列車項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人毛凱所在的航天科工集團(tuán)三院,是我國門類齊全的飛航技術(shù)研究院,三院以導(dǎo)彈研制生產(chǎn)為主業(yè)。所謂航天技術(shù)與磁浮技術(shù)的結(jié)合,是指將其空氣動(dòng)力學(xué)方面的優(yōu)勢,運(yùn)用于高速運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性、氣動(dòng)設(shè)計(jì)等方面,并非簡單的“航天技術(shù)+磁浮技術(shù)”。
3、有理論與技術(shù)基礎(chǔ)但尚缺試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。在真空管道中運(yùn)行4000公里時(shí)速,是基于現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上的推斷,有一定理論和技術(shù)基礎(chǔ),但缺乏實(shí)驗(yàn)依據(jù)。屬于遐想。依據(jù)磁浮原理,磁浮列車速度確實(shí)可以“無極限”,4000公里時(shí)速理論上可行,不過,理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)仍“骨感”。要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)速度,至少有三大問題待解:如何低成本獲得真空管道以及管道維護(hù);如何確保高速運(yùn)動(dòng)下磁浮系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性;如何保證高速運(yùn)動(dòng)下的直線驅(qū)動(dòng)效率。這些都需要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。
4、時(shí)速4000公里是什么概念?
是殲10戰(zhàn)機(jī)的1.5倍,聲音空氣傳播速度的3倍,92式手槍子彈速度4倍,現(xiàn)有先進(jìn)民航客機(jī)速度的5倍,正在運(yùn)行的高速動(dòng)車速度的10倍。
工程上的幾大難度:
5、根據(jù)我國軌道交通國家標(biāo)準(zhǔn),中低速磁浮列車,每10米允許的“跑偏”誤差不超過3毫米。高速磁浮列車每跨“跑偏”誤差必須控制在1毫米以內(nèi)。對(duì)于時(shí)速1000公里以上的“超級(jí)高鐵”,其誤差控制精度,則更高。“飛車”的軌道誤差必須非常小,如果軌道墻壁位置差之毫厘,都可能導(dǎo)致災(zāi)難。
6、數(shù)千公里長的真空管道如何維持低壓,甚至接近真空狀態(tài)極為困難,建造和維護(hù)成本可能會(huì)很高。整套系統(tǒng)可能非常脆弱,哪怕一個(gè)點(diǎn)失誤,都可能引發(fā)災(zāi)難。譬如,假設(shè)被人在管壁穿孔、或地震導(dǎo)致管道稍微移位,都可能導(dǎo)致乘客艙崩潰。
7、加速度問題。以普通人對(duì)加速度的承受力(舒適度感覺),超過1.2G就非常不舒服。而2.7-7.6個(gè)G的加速度可以讓人很快昏迷。10個(gè)G的加速度可以讓人的內(nèi)臟分離。對(duì)于這一點(diǎn)的物理學(xué)置疑,飛行列車項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人毛凱也解釋到:飛車在加速時(shí)將按照人體承受能力,加速度不能太高,一直加速到巡航速度(或最高速度),減速也是一樣。可見這的確是個(gè)問題。
8、地球曲率問題。此次談到的真空管磁懸浮,其實(shí)在2010年媒體就報(bào)道出來,當(dāng)初說的是理論10萬公里每小時(shí),專家們顯然連地球曲率都沒考慮進(jìn)去!也是服了。多年以后降低至2萬公里,今年降到4000千公里,明年的數(shù)據(jù)等到明年再說吧……
為什么要考慮地球曲率?舉個(gè)例子,北京到香港并不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)水平面,北京的緯度是北緯39°54’,香港的緯度是北緯22°18’,跨過了緯度17°36’,這是一條弧度不小的曲線了。這只是面曲率,空間曲面的曲率更加復(fù)雜。這么大的曲率,而速度這么快,需要很大的轉(zhuǎn)彎半徑,線路必須幾乎呈直線布局。非常困難。
9、“飛車”高速行駛而且必須沿著地表跑,會(huì)產(chǎn)生巨大的離心力,如果不考慮這一點(diǎn),是要飛出大氣層?。
10、人類歷盡千難萬苦,攻破了超音速飛行難題,但是“音障”后面又遇到意想不到的“熱障”難題。而飛行列車還有更多值得擔(dān)憂的技術(shù)問題,無論是電磁驅(qū)動(dòng)還是巨型場所的封閉真空,高速列車如何緊急停車?若想商業(yè)應(yīng)用還有很長的路要走。
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