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看这个新闻,有几个问题必须心里有数! |
梁Sir点评:
看这个新闻,有几个问题你必须心里有数!
1、时速1000公里以上的磁浮成熟技术还没有出现。
按悬浮形式,磁浮技术可分为常导与超导两类。日本采用了基于电磁动态悬浮的低温超导磁浮技术,这一技术业已成熟,载人速度可达时速600多公里。2014年,日本开工建设世界首条最高时速达505公里的超导磁悬浮高速铁路,预期2027年建成通车。而上海430公里时速的磁浮列车,则采用了德国的常导磁浮技术,利用的是电磁吸引悬浮原理。目前全球尚未形成1000公里时速以上的磁浮成熟技术。
中车株洲电机有限公司牵引电机研发部副经理何云风介绍,根据速度,磁浮列车有高速和中低速之分。中低速磁浮列车,一般采用短定子直线感应电机牵引,如长沙磁浮列车。高速磁浮列车中,上海磁浮列车采用了长定子同步直线电机牵引,日本高速磁浮列车则采用了低温超导直线电机牵引。“国内对长定子直线电机尚未实现工程化应用,且有同步,永磁、超导等技术路线之分,国内正在开展长定子直线电机工程化研究。不过目前主要是针对400—600公里时速的直线同步电机,600公里以上的还在前期研究中。”
2、高速飞行列车项目技术负责人毛凯所在的航天科工集团三院,是我国门类齐全的飞航技术研究院,三院以导弹研制生产为主业。所谓航天技术与磁浮技术的结合,是指将其空气动力学方面的优势,运用于高速运动的稳定性、气动设计等方面,并非简单的“航天技术+磁浮技术”。
3、有理论与技术基础但尚缺试验数据支撑。在真空管道中运行4000公里时速,是基于现有技术基础上的推断,有一定理论和技术基础,但缺乏实验依据。属于遐想。依据磁浮原理,磁浮列车速度确实可以“无极限”,4000公里时速理论上可行,不过,理想很丰满,现实仍“骨感”。要实现目标速度,至少有三大问题待解:如何低成本获得真空管道以及管道维护;如何确保高速运动下磁浮系统的动力学稳定性;如何保证高速运动下的直线驱动效率。这些都需要实验数据支撑。
4、时速4000公里是什么概念?
是歼10战机的1.5倍,声音空气传播速度的3倍,92式手枪子弹速度4倍,现有先进民航客机速度的5倍,正在运行的高速动车速度的10倍。
工程上的几大难度:
5、根据我国轨道交通国家标准,中低速磁浮列车,每10米允许的“跑偏”误差不超过3毫米。高速磁浮列车每跨“跑偏”误差必须控制在1毫米以内。对于时速1000公里以上的“超级高铁”,其误差控制精度,则更高。“飞车”的轨道误差必须非常小,如果轨道墙壁位置差之毫厘,都可能导致灾难。
6、数千公里长的真空管道如何维持低压,甚至接近真空状态极为困难,建造和维护成本可能会很高。整套系统可能非常脆弱,哪怕一个点失误,都可能引发灾难。譬如,假设被人在管壁穿孔、或地震导致管道稍微移位,都可能导致乘客舱崩溃。
7、加速度问题。以普通人对加速度的承受力(舒适度感觉),超过1.2G就非常不舒服。而2.7-7.6个G的加速度可以让人很快昏迷。10个G的加速度可以让人的内脏分离。对于这一点的物理学置疑,飞行列车项目技术负责人毛凯也解释到:飞车在加速时将按照人体承受能力,加速度不能太高,一直加速到巡航速度(或最高速度),减速也是一样。可见这的确是个问题。
8、地球曲率问题。此次谈到的真空管磁悬浮,其实在2010年媒体就报道出来,当初说的是理论10万公里每小时,专家们显然连地球曲率都没考虑进去!也是服了。多年以后降低至2万公里,今年降到4000千公里,明年的数据等到明年再说吧……
为什么要考虑地球曲率?举个例子,北京到香港并不是一个标准水平面,北京的纬度是北纬39°54’,香港的纬度是北纬22°18’,跨过了纬度17°36’,这是一条弧度不小的曲线了。这只是面曲率,空间曲面的曲率更加复杂。这么大的曲率,而速度这么快,需要很大的转弯半径,线路必须几乎呈直线布局。非常困难。
9、“飞车”高速行驶而且必须沿着地表跑,会产生巨大的离心力,如果不考虑这一点,是要飞出大气层?。
10、人类历尽千难万苦,攻破了超音速飞行难题,但是“音障”后面又遇到意想不到的“热障”难题。而飞行列车还有更多值得担忧的技术问题,无论是电磁驱动还是巨型场所的封闭真空,高速列车如何紧急停车?若想商业应用还有很长的路要走。
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