江苏龙网

  1. 主页 > 生活百科 > >

高铁的前世今生(超级高铁的前世与今生)( 三 )


到了21世纪，获取真空的技术已经成熟，中国上海和日本山梨已有高速磁浮列车投入使用 。看起来超级高铁已经万事俱备了 。2013年，感受到北加州高速铁路项目的缓慢发展，特斯拉和SpaceX创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)发表了一份57页的白皮书，提出了在洛杉矶和旧金山之间建设560公里hyperloop的想法 。
在这个系统中，运输舱以每小时1220公里的速度在real 空管道中运行，使舱体悬浮的能量来自太阳能或其他可再生能源 。有趣的是，马斯克设想了一种类似于戈达德的气动悬挂方法 。可见，超级高铁几乎完全脱胎于之前科学家对信息资源网络的构想 。
此后，包括中国航天科技集团公司、西南交通大学牵引动力国家重点实验室、北交大、西京大学等国内机构在内的多家公司和科研院所相继进入超级高铁R&D阵营 。不过都是用磁悬浮 。在大家最关心的最高时速上，也有机构给出了6500公里的数据 。至于能不能实现，还是个未知数 。
诚然，超级高铁看似已经非常接近人类目前的科技水平，但实际上还有很多关键问题需要研究和解决——
超高速运行下的车轨作用:高速列车轨作用机理是车辆系统动力学的核心 。然而，目前高温超导磁悬浮车的实验研究主要集中在准静态或低速范围，实验数据难以支撑磁悬浮车在更高速度(600 km/h以上)下悬浮和导向稳定性的研究 。
空空气动力问题:真实空管道内稀薄气体引起的空气动力阻力是列车运行的主要阻力 。对于这种低压高速气流，现有的模拟很难准确模拟 。
管道的可靠密封和高效抽气空问题:一方面，在直径数米、长度数百公里的管道中保持长期的真实空度，对管道的结构和密封要求极高 。另一方面，在如此大的空房间内快速准确地抽出空气体并保持其中的真空度，也对真空设备提出了更高的挑战 。
散热:在低压环境下，地面起重要作用的对流传热几乎不起作用，传导和辐射将成为主要的散热方式 。研究低气压下列车表面的加热特性和电气设备的散热机理，保证系统内的热平衡，是一个不容忽视的课题 。
封闭管道中的通信与救援:首先，真实空环境中的无线电信号传播还有待研究 。其次，管道处于真空状态，密封效果好，不容易被外界损坏 。如果出现紧急情况，如何快速救援也是一个值得思考和急需解决的问题 。
正是因为以上以及更多没有提到的问题，超级高铁还处于模型试验阶段，远没有达到载人试验的水平 。好在理论上完全可行，全世界攻关的科学家比以前多了，还是有希望成为现实的 。
4.飞去泰泰空值得一提的是，在研究真实空管道列车的过程中，科学家们还设想了通过这种方式加速飞行器的可能性 。因为传统火箭如果增加载荷，就要把体积做得更大，放更多的化学推进剂进去 。真空管道运输不仅快捷，而且节能 。如果用来给飞机加速，飞机的体积可以更小，或者可以增加载荷 。
2001年，超导磁悬浮(现代磁悬浮列车的基础技术)的发明者之一、美国布鲁克海文国家实验室研究员詹姆斯·鲍威尔(James Powell)提出了雄心勃勃的星际列车(StarTram)项目，即磁悬浮空间空发射系统 。
顾名思义，这个系统需要把磁悬浮飞船空放入一个弯曲的真实的空管道中延伸到天空空 。第一代系统管道长度130 km，出口高度3~7 km 。最佳位置是智利的安第斯山脉或新墨西哥州南部的白沙导弹靶场 。加速后，Tai 空舰可以以14300 ~ 31500公里的时速冲出管道，逃离地球大气层 。这已经非常接近第二宇宙的速度了 。
星际列车每小时发射一次，每次发射可运载70多吨货物 。从每公斤的发射成本来看，该系统只需20~50美元 。要知道，就算是SpaceX也只能说从4600 ~ 20000美元降到了1400美元 。在建造成本上，第一代系统需要200 ~ 400亿美元，远低于航天飞机30年周期花费的1960亿美元，与美国2018年6430亿美元的军费相比甚至微不足道 。
根据研究小组的计划，第一代星际列车将主要运载卫星等货物，并将于本世纪20年代完成 。第二代系统管道长度1000 ~ 1500公里，出口高度22公里 。它每年运送一百万来自泰国的游客空 。每张票只需5000美元 。计划建于20世纪30年代 。
当然，星际列车不仅要面对超级高铁现有的问题，还要增加很多工程上的难题，比如管道架设、管道内飞机的悬浮控制等等 。但是星际列车一提出，就被桑迪亚国家实验室从可行性方面进行了验证 。目前也有相关的理论研究和模型试验 。如果星际列车能够实现，可能会把人类带入一个新的太空时代 。


推荐阅读


上一篇：有龙字的成语龙凤呈祥 有龙字的成语

下一篇：梦见老人死而复生什么预兆 梦到家中老人死而复生