摘要:中國基建再次創造了新奇跡!
中國基建再次創造了新奇跡!
眾所周知的是隨著近幾十年來我國經濟、科技實力的不斷飛躍發展,我國的基建能力已經躍居世界第一梯隊。
就拿中國被全世界人民所共同羨慕的鐵路交通來說,截至 2020 年年底,全國鐵路營業里程 14.6 萬公里,高速鐵路運營里程達 3.79 萬公里,穩居世界第一位!
但即便如此,我國對于鐵路交通的研究與發展仍未停歇,依舊在不斷實現全新的突破!
這不,最近幾天我國鐵路交通建設就又實現了一項歷史性的偉大突破!7 月 20 日,由中國中車承擔研制、具有完全自主知識產權的我國時速 600 公里高速磁浮交通系統在山東青島成功下線!
是的,你沒有看錯,那個曾經只出現在科學設想上的磁懸浮列車如今終成現實!
對此,就連不少外國網友都紛紛發出羨慕的感嘆稱:" 哇,中國總是讓人驚喜……佩服。"!
那么磁懸浮列車的原理是什么?為何它的速度會如此驚人呢?
壹
磁懸浮列車是如何實現懸浮的?
首先需要了解的是磁懸浮列車最早是在 1922 年由一名德國人赫爾曼 · 肯佩爾提出的。
實際上說到磁懸浮的原理,很多人上學應該都學過,那就是 " 同性相斥、異性相吸 " 的原理。
通過這種原理只需把旋轉的同步電機攤開鋪平;再把電機中的轉子裝在車廂底下;最后將電機中的定子和線圈鋪在整條軌道上并通電后,機車和車軌就組成了一個完整的直線電機。
這樣一來,列車就可以不依靠車輪懸浮在軌道上,實現跑動了。
值得注意的是,這個技術的難點不在于如何讓列車跑起來,而在于如何在不減速轉彎的過程中如何通過改變電磁力來實現列車平穩的轉彎。
大家都知道列車在高速行進的過程當中,很多數據的細微變化都會影響到列車的平穩行駛。大家最為直觀的體驗應該就是在日常生活中乘坐高鐵的時候經常會遇到對頭車與自己乘坐的列車插肩而過,在這個過程中很多人都會感受到一股推力,這就是因為兩車相遇時受到了氣壓的作用力影響。
也是因此,要保證磁懸浮列車在行駛過程中更平穩的話,那么它的很多關于傳感器、駕駛系統、懸浮系統等在內的眾多行駛參數就需要比高鐵精密、準確的更多。
這也是為什么,磁懸浮列車概念已經提出了多年后,仍未有任何國家實現真正的磁懸浮列車的實際運用。
但經過 5 年多的研發攻關,我國的課題團隊成功突破了高速磁懸浮列車的關鍵核心技術,在各個系統的研發方面都取得了重要的階段性成果。
僅僅是為了實驗如何在避免空氣激擾影響到列車運行安全和車內乘坐體驗這一項上,團隊們就設計了一個時速 600 公里的高速磁浮動模型試驗。
如下面這個動圖所示,在時速 600 公里即相對時速 1200 公里的條件下,兩車交會過程僅不到 1 秒鐘!
但為了這短短的 1 秒鐘,整個研發團隊卻準備了長達一年之久,在反反復復的實驗中最終才解決了這個問題。
正是有了這些科研人員們辛勤的付出,才讓我國今天首先掌握了高速磁浮成套技術工程化的能力!
貳
中國有高鐵了,為什么還要研發磁懸浮列車?
要知道的是磁懸浮列車的建設費用成本遠超高鐵的建設成本的。根據數據顯示,目前最常見的高速鐵路大約為每公里 2 億左右,而磁懸浮列車的建設成本卻高達每公里 3 億。
那么,建設磁懸浮列車的意義在于什么呢?
雖然高鐵是目前陸地上運行最快的交通工具,但它也存在眾多的缺陷。
首先,高鐵車體受到的空氣摩擦力隨速度的增加激增,而輪軌能夠提供的牽引力下降,這一實際情況導致高鐵提速所需要的能量損耗巨大,制約了高鐵運行速度的進一步提高;
其次,現有高鐵技術依靠弓網和供電電纜的接觸實現高鐵供電和驅動,以控制高鐵動車組的加速和減速,車輛弓網和供電電纜的接觸供電方式也不允許高鐵速度的無限提高;
最后,因為高鐵是與軌道直接接觸的,因此在行駛過程中列車與鐵軌就會產生摩擦,產生巨大的噪音。不僅如此,隨著列車速度的不斷增加,噪音也會越來越大,對周圍環境、村莊產生嚴重的噪音污染。因此,噪音問題也使得高鐵的速度很難再無限提高。
而磁懸浮列車就不一樣,因為行駛原理不一樣,在很多方面磁懸浮列車具有很多高鐵不具備的優點,因此在速度的增加上也就少了很多的限制。
比如說,因為磁懸浮列車行駛過程中與鐵軌不產生摩擦,因此無論是鐵軌也好、列車也好,因為摩擦受損而導致的損失就變得相對少了很多。除此之外,因為沒有摩擦也減少了噪音污染。
其次,磁懸浮列車安全性更高,不易脫軌,其安全性是輪軌列車的 250 倍。除此之外,因為磁懸浮列車的爬坡力和在轉彎半徑上都優于鐵軌列車,因此其舒適性也更高。
最后就是,隨著社會的不斷發展,人們對于交通運輸的速度和效率在不斷的提升,而在速度的提升上相對于高鐵來說,磁懸浮列車的速度可調范圍大、適應性強,因此更適合未來交通的發展。
這也是為什么當今世界上各個國家都在爭先搶后的研發磁懸浮列車的原因所在。
而值得驕傲的是,隨著目前我國磁懸浮列車技術不斷的發展與成熟,相信在不久的將來后我們很快就能夠體驗磁懸浮列車帶來的超高速體驗。
讓我們一起期待這一天的到來吧!
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