安徽将建设合肥到芜湖高速磁悬浮轨,15分钟到达,你认为可行吗
磁悬浮的基本原理很简单,就是利用“同性相斥、异性相吸”的电磁原理,让磁铁对抗地心引力,让车辆悬浮起来(一般情况下不超过1厘米),然后利用电磁力引导,推动列车前行。最早提出磁悬浮高速列车概念的,是德国工程师赫尔曼·肯佩尔。
他发现列车最大的阻力来自于与列车车轮与轮轨的摩擦,那么如果列车能够悬浮于轨道之上,不就可以实现更高的速度吗?由此他在1920年就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。
由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁悬浮列车也有两种相应的形式:一种是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车,它的轨道是一种T型台,列车两边下部要把T型轨道的两边包住,它在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流。
使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙,并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。常导磁悬浮就是这种原理,常导磁悬浮的优势是技术简单,常导型高速磁悬浮列车的时速可达400公里—500公里之间。
超导磁悬浮列车的行驶依靠 “悬浮”、“导向”、“推进”3个要素,以500km的最高时速行驶。下面,就让我们逐一分析这3个要素。
悬浮依靠的是车体上的超导磁铁,以及在起到铁轨作用的导轨侧壁内嵌的8字形“悬浮导向线圈”。
导向是指让车体稳定保持在距离导轨下部约10cm、距离侧壁约8cm的位置。车体中心上下左右的偏差必须控制在1元硬币(直径20mm)的范围内。 稳定的秘密在于侧壁内的悬浮导向线圈之间经由线缆连接。车体如果向左右偏移,线缆中就会有电流流过。根据电流流向的不同,一侧线圈将受到斥力,另一侧线圈将受到引力,使车体回到中心位置。
推进推动车体前进的动力来自线性马达。通常的马达为圆筒形,是利用磁铁的引力和斥力带动中轴旋转,而线性马达的构造则是把圆筒切开摊平,无需转轴即可获得推进力。
作为目前最快速的地面交通方式,磁悬浮技术有着其他地面交通无法比拟的优势。在同为500公里的时速下,磁悬浮列车每个座位每公里的能耗仅为飞机的三分之一。在同为300公里的时速下,磁悬浮列车的能耗比高速轮轨列车低三分之一。另外,磁悬浮列车噪音和震动小,乘坐舒适;安全性好,启动停车快,爬坡能力强;无需燃油,几乎无污染;维修少,日常管理维护费用低。
2019年5月23日,我国时速600公里的高速磁浮试验样车在青岛下线,这标志着我国在高速磁浮技术领域实现重大突破!
试验样车是高速磁浮项目研发的重要环节,是高速磁浮的“实车级”试验验证平台。通过试验样车,可对高速磁浮关键技术及核心系统部件进行验证和优化。试验样车的下线,为后续工程化样车的研制打下了技术基础。
高铁最高运营速度为350公里/小时,飞机巡航速度800~900公里/小时,时速600公里的高速磁浮,可以填补高铁和航空运输之间的速度空白!
作为一种新的高速交通模式,高速磁浮列车具有速度快、启动加速度大、爬坡能力强等优点,既可以在长大干线交通中发挥出速度优势,也适用于中短途快启快停应用,大幅提升城市通勤效率,促进城市群、市域间的“一体化”“同城化”“通勤化”发展。
按实际旅行时间计算,在1500公里运程范围内,高速磁浮是最快的交通方式。以芜湖至合肥为例,距离大约在150公里左右,按照时速600公里测算,理论上大约15分钟,合肥芜湖即可双城直达!这是完全可行的,让我们一起期待。