真空管道磁懸浮構(gòu)想圖
運行在真空管道 磁懸浮時速堪比飛機 真空高鐵
據(jù)鐵道部7月28日透露,世界時速最快、運營里程最長的京滬高鐵有望明年提前通車。據(jù)悉,我國在建高鐵達(dá)1萬公里。可您知道除了在建的時速350公里的高鐵外,我國還在研制跑得更快的、時速可達(dá)1000公里甚至2萬公里的真空磁懸浮列車嗎?
從北京到廣州2300公里的路程,不用坐飛機、乘坐地面交通,同樣可以用2個半小時甚至1個小時達(dá)到。這就是我國正在積極研發(fā)試驗的真空管道高速交通。
記者從牽引動力國家重點實驗室課題組了解到,目前他們正在研制時速500-600公里的真空高速列車,這種技術(shù)預(yù)計10年后實現(xiàn)運營。
未來兩三年內(nèi),實驗室將推出時速600-1000公里的真空管道高速列車小比例模型。而根據(jù)現(xiàn)在的理論研究,這種真空磁懸浮列車時速可達(dá)到2萬公里。
真空高鐵三步走
第一步普通真空高鐵
時速500-600公里,預(yù)計2020年-2030年實現(xiàn)運營
第二步低真空磁懸浮
在低真空管道中采用磁懸浮技術(shù),時速1000公里以上,兩三年后開始研究第三步高真空磁懸浮
時速可望超4000公里,目前處于理論階段
技術(shù)揭秘
大氣環(huán)境下列車時速不宜超過400公里
西南交大牽引動力國家重點實驗室成員、兩院院士沈志云接受法晚記者采訪時說,目前任何一種地面交通工具,商業(yè)運營速度都不宜超過每小時400公里,否則能耗大、噪音超標(biāo),難以被市場接受。
沈志云介紹,真空管道高速交通,就是建造一條與外部空氣隔絕的管道,將管內(nèi)抽為真空后,在其中運行磁懸浮列車,由于沒有空氣摩擦的阻礙,列車將運行至令人瞠目結(jié)舌的高速。而且管道是密封的,可以在海底及氣候惡劣地區(qū)運行而不受任何影響。
該課題組成員張耀平做了一個比喻:“管道就像排污管道一樣,連接緊密,是一個完全密閉的空間。”
真空磁懸浮造價比普通鐵路更便宜
張耀平介紹,真空磁懸浮列車只是列車在真空環(huán)境下運行,而車廂內(nèi)并非真空的,乘客乘坐這種高速的列車也不會有眩暈等異樣的感覺。
從造價上來看,目前普通鐵路造價每公里1.5億,其隧道斷面大概在6米到8米之間,而真空磁懸浮管道斷面只有4米到5米之間,可省去很多鋼材費用,所以費用比普通鐵路更便宜。
對于票價,張耀平猜測,如果該技術(shù)剛剛投入運行時,其票價應(yīng)該要比高鐵的價格高,但是隨著技術(shù)不斷地成熟更新,其價格也會逐漸降低。
實驗故事
網(wǎng)上找材料引進(jìn)真空管道交通概念
張耀平在接受法晚記者采訪時說,美國佛羅里達(dá)州機械工程師戴睿·奧斯特于1999 年將真空管道磁懸浮運輸概念落實到圖紙并在美申請發(fā)明專利。
2001年,與戴睿相識并成為密友的張耀平將這項技術(shù)首次引進(jìn)中國。
張耀平說:“當(dāng)時我在中外運工作,感到我國物流運輸能力趕不上經(jīng)濟的快速發(fā)展,要解決的運輸物流最關(guān)鍵問題是交通要快捷安全,我就在網(wǎng)上找快速交通類的資料,于是就發(fā)現(xiàn)了戴睿的資料,這樣我們通過網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識了。”
2002年初,張耀平聯(lián)系到軌道交通領(lǐng)域兩位權(quán)威專家——西南交大機車車輛動力學(xué)專家沈志云和磁懸浮專家王家素,他們均對此表現(xiàn)出極大的興趣,覺得能夠進(jìn)行試驗研究。
當(dāng)年11月,張耀平放棄了在國企每月拿5000多元工資的工作,毅然到西南交大和這些專家一起進(jìn)行真空管道交通研究,當(dāng)了一名拿著1500元薪水的博士后。
2002年下半年,戴睿和妻子來到中國,幫助張耀平和同事在西南交通大學(xué)組建了“真空管道運輸研究所”。
張耀平介紹,當(dāng)時申請國家自然科學(xué)基金時,共申請了3次,2006年終于申請下26萬元的項目基金。
2006年底,帶著項目資金,包括研究生、教授在內(nèi)的共有10多位人員開始了研究。
真空磁懸浮列車優(yōu)點
1.無需車載電源 2.安全性高
3.能靜止懸浮,啟動耗能很少 4.運行噪聲小
5.車體輕,適合高頻率發(fā)車,大大降低路基和軌道成本
●各國對比
中美瑞比較我國技術(shù)占優(yōu)
沈志云介紹,美國和瑞士也在研究真空管道技術(shù)。美國搞的是高真空管道交通,大氣壓甚至只有外界的百萬分之一,但成本很高,難度很大,所以很難投入實際營運。
瑞士則把真空管放在地下隧道中,這同樣增加了很大的成本,最終也難以進(jìn)入實際應(yīng)用。
“而我們的方案相對于他們更優(yōu),管道內(nèi)只要降到0.5個大氣壓,就可以大大減少空氣對于機車的阻力,這樣,就大大降低了成本。”沈志云介紹。
沈志云估算,在現(xiàn)有的高速鐵路上,每公里只需要增加一兩千萬就可以建造成這個管道了,而增加的成本將在后來的運行成本中節(jié)約出來。這種方案,機車運行速度可以超過600公里/小時。
張耀平介紹,目前世界上共有美國、瑞士、中國3個國家正在研究真空管道磁懸浮技術(shù),我國已經(jīng)開始著手試驗了,美國和瑞士還在理論階段。