广告

解密世界首台高温超导高速磁浮工程化样车,其技术厉害在哪里?

时间:2021-01-13 23:24:53 阅读:
在成都下线启用世界首台高温超导高速磁浮工程化样车,时速可达到620千米,由我国自主研发设计、自主制造,这次试验有何重大意义?高温超导磁浮列车和过去的低温磁浮列车有何不同之处?它的技术难点在哪里?里面包含了哪些先进设计技术?乘坐舒适度如何?
广告

在成都下线启用的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车,时速可达到620千米,由我国自主研发设计、自主制造,这次试验有何重大意义?高温超导磁浮列车和过去的低温磁浮列车有何不同之处?它的技术难点在哪里?里面包含了哪些先进设计技术?乘坐舒适度如何?

据新华社报道,由我国自主研发设计、自主制造的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车及试验线,13日在成都下线启用,时速可达到620千米,标志着高温超导高速磁浮工程化研究实现从无到有的突破。

QQ图片20210113155010.png

在我们的印象中,磁悬浮列车不接触轨道,悬浮在空气中,非常神奇。今天,记者近距离参观了世界首台高温超导高速磁浮工程化样车,这台重达12吨的样车就像是漂浮在水面的一片叶子,仅用手就能轻松向前推动。

该车采用全碳纤维轻量化车体、低阻力头型、大载重高温超导磁浮技术等新技术和新工艺,设计时速620千米,有望创造在大气环境下陆地交通的速度新纪录。

目前的速度还不是极限,未来结合真空管道技术,速度可达600-800km/h,将填补陆地交通和航空交通的速度空白。

高速磁浮列车技术是国内发展的重点,去年中国工程院院士孙永福说,经过近20年研发,我国已掌握常导磁浮基础理论和关键技术,形成全套工程化解决方案,成功研制自主化样机,高速磁浮已进入工程化应用“冲刺期”。

早在2002年,我国采用常导磁浮技术在上海建成高速磁浮商业运营线,实现了时速430公里的高速磁浮运营速度。

从普通列车到高铁再到磁浮列车,紧接着到世界首台高温超导高速磁浮工程化样车正式启动,人类距离传说中的“超级高铁”越来越近。

更适合超高速真空管道交通运输

不同于轮轨交通的方式,“超级高铁”是以“低真空管(隧)道技术”、磁浮技术为核心的交通工具。若在低真空状态下,高温超导磁浮列车在理论上可将时速提高到1000公里以上。

“与其它磁悬浮技术比较,高温超导磁悬浮更适合时速1000千米以上的真空管道交通运输。下一步计划结合未来真空管道技术,开发填补陆地交通和航空交通速度空白的综合交通系统,为远期向时速1000千米以上速度值的突破奠定基础。”西南交通大学校长杨丹表示。

此次验证段全长165米,建设占地约1250平方米,建设项目位于西南交通大学九里校区牵引动力国家重点实验室。项目主要内容包括:高温超导磁浮原理工程化样车、悬浮系统、牵引制动系统、运控系统、线下土建及附属工程建设,以及整个系统工程的联调联试和综合性能检测系统。

这是1月13日拍摄的高温超导高速磁浮工程化样车外观及试验线(无人机照片)。新华社记者 刘坤 摄

其中,样机采用长定值的直线电机牵引,主要在地面控制,车上有监控系统、无线充电座、休息区等,是无人驾驶的列车。样车采用轨抱车安全结构技术、大载重高温超导磁浮技术、长定子永磁同步直线电机、全碳纤维轻量化车体、低阻力头型、电涡流制动与安全导向一体化等新技术和新工艺,设计时速620千米,有望创造陆地交通速度的新纪录。

杨丹表示,高温超导高速磁浮工程化样车及试验线项目的建成是推动高温超导高速磁浮列车技术走向工程化的重要实施步骤,可实现高温超导高速磁浮样车的悬浮、导向、牵引、制动等基本功能,以及整个系统工程的联调联试,将满足后期研究试验。“结合西南交通大学校内磁浮列车模型试验台(400+弹射试验台、700滚动试验台),可验证高温超导磁浮列车高速化及长期运行可靠性。”

具有任何交通工具都难以达到的平稳性

作为革命性的技术创造,高温超导磁浮列车技术诞生于西南交通大学,该技术拥有无源自稳定、结构简单、节能、无化学和噪声污染、安全舒适、运行成本低等优点,是理想的新型轨道交通工具,适用于多种速度域,尤其适合高及超高速线路的运行。

高温超导磁浮列车和过去的低温磁浮列车有何不同之处?

过去,“低温超导磁悬浮”需要在超低温度下工作,要使用零下269摄氏度的液氦来保证车上超导材料的性能。“液氦很贵,而我们选择用温度相对较高的液氮来保证超导材料的性能,价格就至少便宜50倍。”西南交通大学邓自刚教授说,所谓高温超导,也是在接近零下200摄氏度的液氮环境下,发挥超导材料的导电特性,使得电力传输介质接近于零电阻,电能传输接近于零损耗。

新华社记者 刘坤 摄

面对高温超导磁浮列车,在人体乘坐感受方面它跟高铁是一样的。

“人在乘坐它时会感受到米每2次方秒的加速度,不会产生不舒服的身体反应。”邓自刚进一步解释,由于高温超导体自身的钉扎特性,将保持车体上下左右稳定,任何交通工具都难以达到的平稳性,乘客乘坐舒适度高。

据了解,高温超导磁浮列车的悬浮力,随悬浮高度的降低成指数函数增加,垂直方向无需控制的情况下也能保证运行安全;自稳定的导向系统在水平方向也可以保证运行安全。悬浮高度(10-30mm)可根据需要设计,可用于从静止至低、中、高速和超高速运行。

“人类对速度的追求是永无止境。目前最快的交通方式是乘坐飞机,但算上去机场的路途以及候机时间,也是很长的。如果有能够跟飞机的速度媲美的轨道交通工具,将会给乘客提供便捷舒适的超高速旅行,也将带动城市经济的发展。”邓自刚说。

综合科技日报、环球网、新华社报道

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 中科院微电子所在氮化镓表面态物理起源与抑制方面取得进展 相比于传统的半导体材料硅,宽禁带半导体GaN可在更高电压、更高频率、更高温度下工作,在高效功率转换,射频功放以及极端环境电子应用方面具有优异的材料优势。但受自然氧化和工艺沾污等因素影响,GaN材料表面容易受到氧化亚镓(Ga2O)及其它中间氧化态影响而失去原始新鲜表面的台阶流形貌……
  • 数据传输用掉全球近2%电量,边缘处理还面临哪些挑战? 探索如何在SoC设计中进一步降低能耗至关重要。在边缘降低能耗意味着需要优化在边缘使用的芯片的能耗。
  • 中科院微电子所在纳米森林柔性湿度传感器及其应用研究方面取得新 研究团队成功研制出一种柔性透明的高性能湿度传感器。该传感器以纳米森林为湿敏材料,制备工艺简单便捷,具备晶圆级图形化、大批量制备能力。
  • 游戏行业是低功耗蓝牙和 LE Audio 新的发展沃土 在通信标准稳步发展的过程中,蓝牙技术联盟 (Bluetooth SIG) 同样也在积极进取。低功耗蓝牙 (BLE) 已在移动应用中得到广泛普及。去年,蓝牙技术联盟官方宣布推出 LE Audio,它以 BLE 为基础,旨在更好地兼顾音频质量和低功耗,以在多种潜在应用中显著增强用户体验。这在游戏行业中引起了轰动,由于其延迟显著降低,LE Audio 在增强游戏体验方面展现出巨大潜力。
  • 碳化硅如何最大限度提高可再生能源系统的效率 SiC 电源开关和绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 是可再生能源系统等高功率应用的常用电源开关。SiC 电源开关与 IGBT 等传统硅电源开关相比,在高功率可再生能源应用中具有诸多性能优势。
  • 多重困难下,2022年全球晶圆厂设备营收仅实现年同比增长9% • 晶圆厂设备制造商的净营收增长至1,200亿美元,创下历史新高。 • 前五大供应商的系统和服务营收增至950亿美元,达历史最高水平。 • 预计WFE市场的总营收将在2023年年同比下降10%。 • 尽管WFE前景疲软,但EUV光刻技术发展势头依旧乐观。 • 2023年晶圆厂设备支出乏力,将促进生产备货时间正常化。
  • 如何快速进行“批量化的PCB测试分析”? 本文阐述了利用MeasureExpert工具结合矢量网络分析仪的方法,对可大批量生产的PCB进行快速测试并分析其信号传输性能,能够帮助工程师快速判断产品是否合规,精确分析产品失效原因,进而提高优化效率。
  • “后摩尔 芯C位”,奎芯科技品牌开放日圆满举办 奎芯科技自2021年成立以来,致力于推进我国算力基础建设,聚焦数据中心、人工智能、消费类电子、汽车电子等众多领域,推出多款高速接口、基础库和模拟IP,这些科技成果持续引领行业标准,吸引着半导体产业链上下游企业的密切关注。
  • 第三届中国集成电路设计创新大会暨无锡IC应用博览会(ICDIA 2023)7 7月13-14日,由中国集成电路设计创新联盟、无锡国家高新技术产业开发区管理委员会、国家“芯火”双创基地(平台)主办,无锡国家集成电路设计基地有限公司、无锡国家“芯火”双创基地(平台)、芯脉通会展科技发展(无锡)有限公司、上海芯行健会务服务有限公司、《中国集成电路》杂志社承办的“第三届中国集成电路设计创新大会暨无锡IC应用博览会(ICDIA 2023)”即将在无锡盛大召开。
  • 中科院微电子所在光电晶体管自适应储池计算方面取得进展 微电子所微电子器件与集成技术重点实验室刘明院士团队的尚大山研究员同北京师范大学何聪丽博士、香港大学王中锐博士和中科院物理所张广宇研究员团队合作,利用二维单层MoS2场效应管(FET)光电非线性响应机制和动力学特性,结合生物视觉系统中水平细胞反馈机制,开发了具有明/暗光自适应功能的感算一体延时储池计算技术。
广告
热门推荐
广告
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了