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時速620公里！世界首臺高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車下線

發(fā)布時間：2021-01-19 08:56:39 點(diǎn)擊次數(shù)：1646

直觀學(xué)機(jī)械 4天前

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在我們的印象中，磁懸浮列車不接觸軌道，懸浮在空氣中，非常神奇。就在昨天，重達(dá)12噸的世界首臺高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車下線了，它就像是漂浮在水面的一片葉子，僅用手就能輕松向前推動。

620公里時速高溫超導(dǎo)高速磁浮樣車下線

1月13日

由我國自主研發(fā)設(shè)計、自主制造的

高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車及試驗(yàn)線

正式下線啟用

設(shè)計時速620公里

標(biāo)志著高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化研究

實(shí)現(xiàn)從無到有的突破

高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車及試驗(yàn)線項目位于西南交通大學(xué)牽引動力國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，驗(yàn)證段全長165米，由中國中車、中國中鐵、西南交通大學(xué)等單位協(xié)同攻關(guān)研發(fā)。

高溫超導(dǎo)磁浮技術(shù)具有自懸浮、自導(dǎo)向、自穩(wěn)定特征，適合未來的真空管道交通運(yùn)輸，高溫超導(dǎo)磁浮列車在低真空狀態(tài)下，理論預(yù)計速度可高于時速1000公里。

“黑科技”感滿滿的高溫超導(dǎo)磁浮列車

還能“無人駕駛”

更令人難以置信的是

一個人就能徒手推動它！

高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車車頭采用流線設(shè)計，形狀如子彈頭。不同于高鐵靠車載電源驅(qū)動在鋼軌上“奔跑”，該樣車懸浮在永磁軌道上，軌道中間鋪有直線電機(jī)，在車子底部裝有超導(dǎo)懸浮裝置替代了車輪，整個車體離軌道尚有10毫米左右的空隙。

是的，它在靜止的狀態(tài)下，也可以獨(dú)自“懸浮”！

自懸浮、自穩(wěn)定、自導(dǎo)向，是它的特點(diǎn)。列車底部安裝有超導(dǎo)體，軌道則是永磁體，在液氮的作用下，兩者產(chǎn)生了“若即若離、又不離不棄”的“釘扎”特性。

和我們小時候玩兒的磁鐵一樣，同性相斥，車體自然就會浮起來。這種“自懸浮”，純粹利用物理特性，不需要額外的能源。而只要超導(dǎo)態(tài)存在，不論對車輛施加上下左右任何一個方向的力，這個系統(tǒng)都能自動把車體“拉回來”。

目前，世界上只有這輛樣車具備這種“自懸浮”的“超能力”。以日本正在建設(shè)的“低溫超導(dǎo)磁懸浮”為例，這種車輛跑起來類似飛機(jī)起飛，必須先“助跑”一段距離，才能產(chǎn)生磁力，車體才可以浮起來。

輕量化 | 一個人推動一輛火車

在啟用儀式現(xiàn)場，參與研發(fā)的鄧自剛教授打趣地對現(xiàn)場的小伙伴說，你推推列車看看？

一輛重達(dá)十幾噸的列車，推它？帶著好奇，小伙伴真的用力一推，然后……車跑了！

▲“徒手推火車”現(xiàn)場

以一人之力推動一輛火車，這是怎么做到的？

首先，它在靜止?fàn)顟B(tài)下是浮起來的，和軌道之間沒有摩擦阻力，這也是它能跑得快的原因。

其次，它整車車體采用的是碳纖維材料，重量比現(xiàn)在的高鐵列車要輕50%左右。這是因?yàn)榱熊噾腋∧芰κ堑?，因此要求車體必須輕量化，車體越輕，能搭建的乘客也越多。也因?yàn)槿绱耍邷爻瑢?dǎo)高速磁浮列車會比現(xiàn)有的高鐵列車車體更小。

無人駕駛 | 動力系統(tǒng)藏在軌道上面

試驗(yàn)線上，在兩根永磁體軌道中間，盤繞著一圈圈橘紅色的線圈。這又是什么？

這是直線電機(jī)，是高溫超導(dǎo)高速磁浮列車的動力系統(tǒng)。相較于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，直線電機(jī)的驅(qū)動力更大，因此列車能跑出更快的速度。除此之外，相較于傳統(tǒng)的高鐵列車，樣車的車頭“頭型”更長，在沒有輪軌之間的摩擦阻力之后，剩下的就是空氣阻力，車頭更長，空氣阻力更小。

走進(jìn)車廂內(nèi)部，車頭前方是一排簡單的操控臺。車頭上面是沒有動力系統(tǒng)的。車輛運(yùn)行將完全依靠地面電腦遠(yuǎn)程控制直線電機(jī)，實(shí)現(xiàn)無人駕駛。直線電機(jī)的驅(qū)動力可以向前，也可以向后，從而實(shí)現(xiàn)列車的減速、剎車。不過，列車車頭仍然設(shè)置了一排控制按鈕。車上還是會有管理人員，監(jiān)控列車的實(shí)時運(yùn)行，一旦出現(xiàn)緊急情況，可以實(shí)施緊急制動。

不僅“黑科技感”滿滿

高溫超導(dǎo)磁浮列車也是優(yōu)越性滿滿

高溫超導(dǎo)磁浮列車的優(yōu)越性

節(jié)能：懸浮和導(dǎo)向不需要主動控制、不需要車載電源，系統(tǒng)相對簡單。懸浮和導(dǎo)向只需用廉價的液氮（77 K）冷卻，空氣中78 %是氮?dú)狻?/span>

環(huán)保：高溫超導(dǎo)磁懸浮能靜止懸浮，完全無噪音；永磁軌道產(chǎn)生的是靜磁場，乘客接觸的地方磁場為零，無電磁污染。

高速：懸浮高度（10～30 mm）可根據(jù)需要設(shè)計，可用于從靜止至低、中、高速和超高速運(yùn)行。與其它磁懸浮技術(shù)比較，更適合真空管道交通運(yùn)輸（大于1000 km/h）。

安全：懸浮力隨懸浮高度的降低成指數(shù)函數(shù)增加，垂直方向無需控制的情況下也能保證運(yùn)行安全。自穩(wěn)定的導(dǎo)向系統(tǒng)在水平方向也可以保證運(yùn)行安全。

舒適：高溫超導(dǎo)體的特殊的“釘扎力”保持車體上下左右穩(wěn)定，是任何交通工具都難以達(dá)到的平穩(wěn)性。乘客乘坐時體會到的是“沒有感覺的感覺”。

運(yùn)行成本低：與德國的常導(dǎo)磁懸浮車和日本用液氦的低溫超導(dǎo)磁懸浮車比較，具有系統(tǒng)重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，制造和運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。

▲ 未來高溫超導(dǎo)高速磁浮列車效果圖

該技術(shù)擬先在大氣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)工程化

預(yù)期運(yùn)行速度目標(biāo)值大于600 km/h

可望創(chuàng)造在大氣環(huán)境下陸地交通的速度新紀(jì)錄

下一步計劃結(jié)合未來真空管道技術(shù)

遠(yuǎn)期向1000km/h以上的速度值突破

從而構(gòu)建陸地交通運(yùn)輸?shù)娜履Ｊ?/section>

引發(fā)軌道交通發(fā)展的前瞻性、顛覆性變革

End

來源：西南交通大學(xué)新媒體中心

評論處大家可以補(bǔ)充文章解釋不對或欠缺的部分，這樣下一個看到的人會學(xué)到更多，你知道的正是大家需要的。。。

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