高速飛行列車采用“磁懸浮+低真空管道”,利用低真空環(huán)境和超聲速外形減小空氣阻力,通過磁懸浮方式減小摩擦阻力,實(shí)現(xiàn)超音速的“近地飛行”,最低時(shí)速1千公里,低于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)速6百公里上下的普通高速磁浮列車則是普通飛行列車。
高速飛行列車是利用低真空環(huán)境和超聲速外形減小空氣阻力,通過磁懸浮減小摩擦阻力,實(shí)現(xiàn)超聲速運(yùn)行的運(yùn)輸系統(tǒng)。
2017年8月30日,航天科工集團(tuán)發(fā)布信息,開展“高速飛行列車”的研究論證,擬通過商業(yè)化、市場化模式,將超聲速飛行技術(shù)與軌道交通技術(shù)相結(jié)合,研制的新一代交通工具,利用超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)和真空管道,致力于實(shí)現(xiàn)超音速的“近地飛行”,研制分為時(shí)速1000公里、2000公里、4000公里的三大階段。以武漢到北京的地理距離1200公里計(jì)算,如果時(shí)速4000公里,則僅需大約18分鐘即可完成兩地“穿越” 。
項(xiàng)目背景
中國航天科工在全球首個(gè)提出超聲速地面運(yùn)輸系統(tǒng)。當(dāng)前,世界上對(duì)外宣布開展大于1000公里/小時(shí)運(yùn)輸系統(tǒng)研究的公司主要有三家,包括美國的HTT公司、Hyperloop One公司以及中國航天科工集團(tuán)集團(tuán)公司,美國的公司起步早,但中國的企業(yè)起點(diǎn)高,利用航天超聲速相關(guān)技術(shù),航天科工是全球首個(gè)提出超聲速地面運(yùn)輸系統(tǒng)的集團(tuán)公司。
美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間2017年3月21日,HTT官方發(fā)布一段視頻以及一組圖片展示了公司的最新進(jìn)展,宣稱在建設(shè)世界上第一條全尺寸、可以運(yùn)送乘客同時(shí)速度能達(dá)到760mph的超級(jí)高鐵管道。該方案在法國圖盧茲市的地下進(jìn)行測試,據(jù)稱最快會(huì)在2018年面世。
三步計(jì)劃
高速飛行列車未來項(xiàng)目落地將按照最大運(yùn)行速度1000公里/小時(shí)、2000公里/小時(shí)、4000公里/小時(shí)三步走戰(zhàn)略逐步實(shí)現(xiàn):第一步通過1000公里/小時(shí)運(yùn)輸能力建設(shè)區(qū)域性城際飛行列車交通網(wǎng),第二步通過2000公里/小時(shí)運(yùn)輸能力建設(shè)國家超級(jí)城市群飛行列車交通網(wǎng),第三步通過4000公里/小時(shí)運(yùn)輸能力建設(shè)“一帶一路”飛行列車交通網(wǎng)。
項(xiàng)目進(jìn)度
2017年8月30日,航天科工集團(tuán)官方微博發(fā)布消息稱,在研制最高時(shí)速達(dá)4000km的“高速飛行列車”,項(xiàng)目處于關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)階段。
項(xiàng)目意義
與傳統(tǒng)高鐵相比,高速飛行列車運(yùn)行速度提升了10倍。與現(xiàn)有客機(jī)相比,速度提升了5倍!最大速度可達(dá)到4000公里/小時(shí)。現(xiàn)在的高鐵和民航客機(jī),均被它“秒殺”。這一技術(shù)一旦實(shí)現(xiàn),將徹底顛覆現(xiàn)有的交通方式。
飛行列車介紹
高速飛行列車又稱低真空管道高速磁懸浮飛行列車系統(tǒng)。采用高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)和低真空管道技術(shù),實(shí)現(xiàn)飛車的近地超音速飛機(jī),最大理論速度可達(dá)到4000km/h。
(1)高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)
磁浮列車是靠電磁吸引力或推斥力將車輛懸浮在導(dǎo)軌上,利用直線電機(jī)的原理推動(dòng)列車前進(jìn)的鐵路。磁懸浮鐵路按速度劃分,可分為高速磁懸浮和中低速磁懸浮;根據(jù)磁懸浮方式的不同,高速磁懸浮列車又分電磁懸浮式(EMS)和電動(dòng)懸浮式(EDS)兩種。
EMS也稱常導(dǎo)磁吸式,一般采用“T”型導(dǎo)軌,車輛環(huán)抱導(dǎo)軌運(yùn)行。對(duì)置于導(dǎo)軌下方的車載懸浮電磁鐵通電勵(lì)磁而產(chǎn)生磁場,磁鐵與軌道上的鐵磁構(gòu)件相互吸引,將列車向上吸起懸浮于軌道上,磁鐵和鐵磁軌道之間的懸浮間隙一般約為10mm,列車通過控制懸浮磁鐵的勵(lì)磁電流來保證穩(wěn)定的懸浮間隙。
EDS也稱超導(dǎo)磁斥式,是利用車載磁體與地面線圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生兩個(gè)感應(yīng)磁場,這兩個(gè)磁場互相作用產(chǎn)生電磁力。當(dāng)車輛行進(jìn)達(dá)到一定速度時(shí),電磁力才能大到足以使車體浮起。電動(dòng)懸浮式車體懸浮的高度可達(dá)到100mm以上。
(2)低真空管道技術(shù)
當(dāng)車輛處于開放空間大氣環(huán)境下運(yùn)行時(shí),面臨巨大的空氣阻力(與速度的平方成正比)尤其當(dāng)速度超過400km/h后,空氣阻力占列車運(yùn)行總阻力的80%以上。采用鋼筋混凝土支柱將鋼結(jié)構(gòu)的管道架設(shè)在離地面一定高度或埋設(shè)在地下,并將管道內(nèi)抽成低真空,其內(nèi)空氣壓力約為地平線大氣壓力的幾百分之一;真空軌道中如能保持(0.2-0.05)atm的低真空,則如同飛機(jī)在萬米高空飛行。可實(shí)現(xiàn)600~4000km/h的超高速運(yùn)行。
低真空管道高速磁懸浮系統(tǒng)結(jié)合了真空管道技術(shù)和磁浮列車技術(shù),采用該種方式,不存在輪軌動(dòng)力學(xué)問題,也不存在弓網(wǎng)動(dòng)力學(xué)問題,甚至高速磁懸浮鐵路面臨的巨大空氣阻力問題也幾乎不存在。真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)正是充分結(jié)合并發(fā)揮兩者本身的優(yōu)勢,在保證磁懸浮車平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí),降低氣動(dòng)效應(yīng),提升速度,成為未來軌道交通的發(fā)展方向。
參考資料 >
HTT公司宣稱正建世界首條載人超級(jí)高鐵 預(yù)計(jì)明年初完成.新浪網(wǎng).2017-09-02