近日,中国航天科工集团有限公司对外宣布,其与山西省联合建设的超高速低真空管道磁浮交通系统实验成功,国内多家媒体已经报道。
这个列车的速度有多快呢?官方目前没有透露详细数字,反正比现有的所有列车都要快,有媒体猜测预计能达到1000公里/小时,而且未来争取突破4000公里/小时。
4000公里/小时是什么概念?3.24马赫,比歼20战机飞得都快,这能成吗?
看看这个交通系统用了哪些技术,你就知道这个速度并不夸张。
首先是超导磁悬浮技术,这两年全世界的材料学专业被韩国和美国给忽悠惨了,看到“超导”两个字很多人已经有心理阴影,人民群众已经不相信了,觉得沾上这两个字的都是骗人的。
这其实大可不必,韩国宣布的的“常温超导”磁悬浮技术也没有必要用这么高大上的技术,中国的“高速飞车”用的可能是低温超导,这个就要靠谱得多,只要是导体在一定低温环境下都可以实现0阻抗。
当导体处于超导状态时,其内部产生的磁化强度会与外界磁场完全抵消,导致超导体内部的磁感应强度为零。换句话说,磁力线完全被排斥在超导体外面,这一特性使得超导体对外部磁场产生强烈的排斥作用,为超导磁悬浮提供了悬浮力。底部放上磁铁,可以让几十吨、上百吨的物体轻易悬浮起来。
当下还没有人研发出了真正意义上的常温超导,想实现超导必须由外界提供能量,以此来维持特定材料,比如铌钛合金在低温下的的超导特性。这个温度是很低的,零下260多摄氏度,也就是说还是要耗能。这个没多大关系,列车交通系统本来就要很多电能。车辆悬浮起来后,与轨道没有接触摩擦力等于0,跑起来会非常快,加速也很快,以后可以在高速列车中体验一把推背感了。
除了超导悬浮技术,本次中国航天科工还用到了低真空技术,这个技术理解起来就很简单了,就是整个列车不是在开放式轨道上运动,而是在一根管道里,里面被抽成了半真空或者真空。这么做的目的是在列车高速行驶的时候减小阻力,减少能耗,而且有个非常好的优点,那就是安静。
另外在真空环境下,车头的形状可以随意设定,不需要考虑什么空气动力学,即便是造成方形也可以。从官方发布的视频来看,这个“高速飞车”实验车头部比较敦厚,不像日本为了提高动车车速,疯狂优化车头气动外形,把车头造的非常尖。
超高速低真空管道磁浮交通究竟有哪些优势呢?
快只是其次!从上海到北京有1200多公里,以目前中国的高铁速度计算需要3个多小时才能到,如果用上“高速飞车”只需要一个半小时就足够了。住在上海想去北京看故宫,早上7点出发,看完过后中午坐车回家吃饭都来得及。
因为整个列车都没有与轨道接触,就不会产生振动,不需要额外加装冗杂的减震装置,在行驶过程中是悄无声息的,舒适性肯定要比普通的高铁好很多。而且这种列车的结构很简单,几乎没有什么要维修的地方,真的普及应用的话全天候24小时都可以运行。
磁悬浮列车也更加环保,它的速度比航空客机还要快,但是整个过程是全电的,没有一丁点碳排放。现在可以用清洁的风电和水电来供应整个列车系统,以后就算用了核电站发出的电,也比飞机用的航空煤油要环保很多。而且,站在乘客角度就是安全性更高、票价更便宜、体验感更好。
这次的“高速飞车”项目是在大同市阳高县开工建设,目前已经实现了2公里全尺寸列车的稳定运行,整个系统已经完善,离商用越来越近了。
值得注意的是,目前这个“高速飞车”项目只完成了一期目标,在2021年立项的时候,总共设立了三个目标,终极目标是要在“一带一路”沿线建设“高速飞车”运行的轨道,列车的时速要达到4000公里/小时,从北京到苏伊士运河只要2个小时,比坐飞机还要快4倍。
中国大力发展磁悬浮高速列车项目,并不是在向世界炫耀我们的交通技术有多么先进。国家这么重视这个项目是有原因的,它能带动国内很多行业的技术革新。