您當前的位置 : 東北網  >  東北網國內  >  國內要聞
搜 索
14秒內剎住時速600公裡乘客艙 超級高鐵秒停現實嗎?
2018-04-16 10:13:41 來源:科技日報  作者:俞慧友
關注東北網
微博
Qzone
極光新聞

  十四秒內剎住時速六百公裡乘客艙—— 『秒停』的超級高鐵,現實嗎?

  特斯拉又『搞事』了。

  近日,《今日美國》網站報道稱,特斯拉公司、SpaceX CEO埃隆·馬斯克宣布,旗下『超級高鐵乘客艙』將進行測試,目標運行速度為音速的一半,並在1.2公裡內完成剎車。

  這意味著,乘客艙要以約613公裡的時速運行,14秒內『秒停』,減速度數值近重力加速度的1.2倍(1.2g)。

  與馬斯克對這項短距離測試『瘋狂又興奮』的感覺不同,人們更好奇『秒停』的可行性。

  『秒停』不需『get』新技能

  『14秒制動馬斯克所提的乘客艙,技術上沒問題。』『十三五』國家重點研發計劃『中速磁浮交通系統關鍵技術研究』課題負責人、中車首席專家楊穎向科技日報記者表示。

  國防科技大學磁浮技術工程研究中心教授李傑表達了類似看法,並告知『馬斯克的超級高鐵和我國高鐵制動原理基本一致』。

  在我國,高鐵動車組采用復合制動。正常制動中,優先采用『再生制動』,即將電動機『反轉』為發電機,把動車組動能轉化為電能,通過接觸網供應給相鄰區間動車組使用。當動車組即將停站時,則改為與汽車制動盤工作原理一般的『機械制動』。高鐵遭遇停電等故障,緊急制動也為『機械制動』模式。

  此外,我國CRH380AM還使用了『風阻制動』,通過在列車端部昇起風阻板,加大動車組空氣阻力;德國、日本使用『渦流制動』,制動時將一套電磁鐵置於鋼軌上方,通電後,電磁鐵與鋼軌間產生渦流發熱,將動能轉為熱能消耗掉。

  『按馬斯克所述,乘客艙質量約在幾百公斤左右。動能是質量與速度平方的乘積。速度較大,但質量較小,制動要消耗的能量並不「巨大」。以現有成熟的長定子驅動技術,實現「秒停」不費力,「再生制動」就可實現。』楊穎說。

  『秒停』很容易『商用』很尷尬

  對馬斯克的測試,楊穎表示不用太『興奮』,譬如美國航空母艦上MK-73型攔阻索,可使30噸重的艦載機以260公裡時速著艦,滑跑91.5米停止,減速度約3g,同比難度遠高於這項測試。

  『研制超級高鐵,最終是為了成為大眾交通工具。它的啟動加速度和制動減速度不能超過普通健康人的承受限值。目前看,普通人承受的減速度限值約為0.5g。』中車株洲所研究院副院長陳高華說。也因此,現有交通工具『減速度』均控制在0.5g以內。

  『速度越大,減速度應該越小。公交車緊急剎車,乘客已「人仰馬翻」。飛機降落稍「猛」,乘客在飛機落地瞬間心裡也會「咯?」一下。只有飛行員等具特殊優異體質者,可承受這種「加碼」的減速度。』楊穎補充。

  據悉,我國350公裡時速復興號高速動車組,緊急制動大約需6.5公裡制動距離。正常制動下,需8—10公裡制動距離。對613公裡時速,制動距離僅1.2公裡的『極限』挑戰,不具『現實性』。專家稱,該『超級高鐵乘客艙』還在原理驗證樣機階段,離工程樣機差距尚遠。

  『這更像「玩具」。即便能「秒停」,但會產生超大電流和功率的需求。單節車沒有商業價值。如果在此「要求」下,做成數百米長列車,乘客承受不了此減速度不說,僅其要求地面提供數十兆瓦級的短時加、減速功率,在經濟上就很不劃算。』陳高華說。

  制約輪軌交通往更高速度發展主要有輪軌阻力、空氣阻力和噪聲等三大因素。真空中的『超級高鐵』,有望克服這些因素,由此備受關注。

  盡管有消息稱,最早的超級高鐵有望2021年建成運行。不過,這一目標,還顯『路漫漫兮』。譬如,超級高鐵在技術上的長距離測試,特別是載人測試如何做;技術上如何確保高速運動下磁浮系統的動力學穩定性、如何解決『車廂內有空氣,管道幾乎真空,到站下車後乘客如何呼吸』、真空管道內緊急情況下如何安全停車等,至今未有建設性答案。

責任編輯:孫嵐
圖片版權歸原作者所有,如有侵權請聯系我們,我們立刻刪除。
頻道推薦