14秒内刹住时速600公里乘客舱 超级高铁现实吗

0 评论 加国无忧 51.CA 2018年4月16日 11:52 来源:科技日报

近日,《今日美国》网站报道称,特斯拉公司、SpaceX CEO埃隆马斯克宣布,旗下超级高铁乘客舱将进行测试,目标运行速度为音速的一半,并在1.2公里内完成刹车。

这意味着,乘客舱要以约613公里的时速运行,14秒内秒停,减速度数值近重力加速度的1.2倍(1.2g)。

与马斯克对这项短距离测试疯狂又兴奋的感觉不同,人们更好奇秒停的可行性,及秒停到乘车上路间的距离。

秒停不需get新技能

14秒制动马斯克所提的乘客舱,技术上没问题。 十三五国家重点研发计划中速磁浮交通系统关键技术研究课题负责人、中车首席专家杨颖向科技日报记者表示。

国防科技大学磁浮技术工程研究中心教授李杰表达了类似看法,并告知马斯克的超级高铁和我国高铁制动原理基本一致。

在我国,高铁动车组采用复合制动。正常制动中,优先采用再生制动,即将电动机反转为发电机,把动车组动能转化为电能,通过接触网供应给相邻区间动车组使用。当动车组即将停站时,则改为与汽车制动盘工作原理一般的机械制动。高铁遭遇停电等故障,紧急制动也为机械制动模式。

此外,我国CRH380AM还使用了风阻制动,通过在列车端部升起风阻板,加大动车组空气阻力;德国、日本使用涡流制动,制动时将一套电磁铁置于钢轨上方,通电后,电磁铁与钢轨间产生涡流发热,将动能转为热能消耗掉。

按马斯克所述,乘客舱质量约在几百公斤左右。动能是质量与速度平方的乘积。速度较大,但质量较小,制动要消耗的能量并不巨大。以现有成熟的长定子驱动技术,实现秒停不费力,再生制动就可实现。杨颖说。

秒停很容易 商用很尴尬

对马斯克的测试,杨颖表示不用太兴奋,譬如美国航空母舰上MK-73型拦阻索,可使30吨重的舰载机以260公里时速着舰,滑跑91.5米停止,减速度约3g,同比难度远高于这项测试。

研制超级高铁,最终是为了成为大众交通工具。它的启动加速度和制动减速度不能超过普通健康人的承受限值。目前看,普通人承受的减速度限值约为0.5g。中车株洲所研究院副院长陈高华说。因此,现有交通工具减速度均控制在0.5g以内。

速度越大,对应的减速度就越小。公交车紧急刹车,乘客已人仰马翻。飞机降落稍猛,乘客在飞机落地瞬间心里也会咯噔一下。只有飞行员等具特殊优异体质者,可承受这种加码的减速度。杨颖补充。

?据悉,我国350公里时速复兴号高速动车组,紧急制动大约需6.5公里制动距离。正常制动下,极限挑战需8-10公里制动距离。对速度613公里时速,制动距离仅1.2公里的极限挑战,不具现实性。专家称,该超级高铁乘客舱还在原理验证样机阶段,离工程样机差距尚远。

这更像玩具。即便能秒停,但会产生超大电流和功率的需求。单节车没有商业价值。如果在此要求下,做成数百米长列车,乘客承受不了此减速度不说,仅其要求地面提供数十兆瓦级的短时加、减速功率,在经济上就很不划算。陈高华说。

制约轮轨交通往更高速度发展的主要有轮轨阻力、空气阻力和噪声等三大因素。真空中的超级高铁,有望克服这些因素,由此倍受关注。

尽管有消息称,最早的超级高铁有望2021年建成运行。不过,这一目标,还显路漫漫兮。譬如,超级高铁在技术上的长距离测试,特别是载人测试如何做;技术上如何确保高速运动下磁浮系统的动力学稳定性、如何解决车厢内有空气,管道几乎真空,到站下车后乘客如何呼吸、真空管道内紧急情况下如何安全停车等,至今未有建设性答案。

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