加速装置

时速1030公里中国突破全球首个电磁橇

发布时间:2024/11/1 13:06:25   

开头

这次中国的研发人员是真的牛掰!

中国成功运行全球首个电磁橇,吨级物体时速可达公里!

要知道空气中的音速大概是公里每小时,也就是说电磁橇快赶得上音速了。

那么这玩意儿到底是干啥用的?跟之前的电磁炮、电磁弹射有什么区别?

电磁橇

近日,中国阶段性建成的世界首个电磁推进地面超高速试验设施-“电磁橇”,在济南成功运行。

对于吨级或以上物体最高推进速度可达每小时公里,创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。

从官方公开的视频资料来看,一个有些类似于高速列车的载荷,在一条长长的轨道上,在非常平稳的状态下很快就被加速到了风驰电掣的速度!

那是不是意味着以后的高铁速度会更快?

答案是肯定的。目前在运行的最快列车要属上海的磁悬浮列车,最高时速为公里/小时,连接浦东机场与龙阳路,全程30公里仅需8分钟。

磁悬浮的原理是利用悬浮磁力使物体处于一个无摩擦、无接触悬浮的平衡状态,使得车体可以完全脱离轨道,浮在距离轨道上方约1厘米处腾空行驶,近乎“零高度”空间飞行。

而此次试验成功的电磁撬,跟磁悬浮不一样,它跟轨道之间是有间隙接触,不是悬空的。

整个动力驱动也没有传统的铁路轮轨系统,取而代之的是依靠轨道和车体之间的电磁装置所产生某个方向的推进力,继而实现高速运行。

至于最高时速嘛,能达到上千公里。

比如北京到上海也就多公里,之前最快的高铁要4个小时,而如果使用这种技术,1个小时就到了。

但如果说电磁橇技术只能用于高铁,那就有点太小儿科了。

这玩意的用处可大了,可以理解为电磁弹射的民用版本,对,就是"领先就要领先美国"的马伟明院士发明的那种技术。

我们最新的航母上,装的就是电磁弹射。

它是利用通电导体与磁场发生相对运动时,切割磁感线会产生安培力,然后把战机固定在弹射器上,利用电磁力在短时间内赋予舰载机一个很快的初速度,利用这个能量把飞机弹射出去。

这么说吧,通常是在2-3秒极短的时间内,就能把重达几十吨的舰载机弹射出去,而且能够适应不同起飞重量的舰载机弹射起飞。

比起之前的蒸汽弹射,电磁弹射的优势太多太多了。

比如减重,节省空间,整个蒸汽弹射系统大概需要立方米的空间,锅炉,管线,大量的淡水需求增加了淡水处理装置的数量。

而电磁弹射只需要立方米,一半左右。

其次增加稳定性,蒸汽弹射就是个大型的锅炉给气系统,学热能的都知道,随着管线老化故障率会越来越高,蒸汽弹射平均出动故障是架次。

而电磁弹射是架次,而且输出动能质量上,电磁弹射也稳定的多。

最后能量使用效率提高十倍,蒸汽弹射的热转换效率大概6%,电磁弹射大概60%。

具体的优势体现在电磁弹射弹射的准备时间是15分钟,系统从预热到工作状态很快。

而蒸汽弹射每次启动要2小时以上,所以平时出海锅炉都不能停,锅炉检修的时候,航母等于被废。

电磁撬与电磁弹射

从现场给出的画面可以看到,此次的“电磁撬”和航母使用的电磁弹射器在原理和构造上基本相同,像什么高速大推力直线电机、百兆瓦级高频宽频供电技术、以及综合管理系统等等这些都有。

只不过,在弹射的物体,以及性能参数方面有所不同。

电磁弹射系统需要考虑航母空间限制,弹射频率,可维护性,以及弹射重量。

而这个“电磁撬”,因为陆地空间充裕可以使用更长的加速轨道,在减轻加速过载的同时实现更高速度,又因为是科学实验装置,所以采用了磁浮技术控制震动减少磨损。

相比于可维护性更追求控制的电磁弹射,“电磁撬”的精准性还差一点点,更重要的是,驱动重量也不及几十吨的舰载机,最多也就是一吨左右的东西。

当然了,这么厉害的东西,耗资也是巨大的。

据相关资料显示,“电磁撬”项目位于山东济南,是中国科学院与山东省、济南市开展战略合作的重大专案。

项目总投资约33亿元,于年10月开工建设,电磁橇及其配套设施于年9月完工交付,年12月底正式投入使用。

其中最高运行速度每小时公里的超高速磁悬浮试验系统,是世界首个电磁驱动地面超高速科学研究与实验设施。

在设计建造过程中,科研团队突破了很多关键核心技术,比如复杂动态过程下的空气动力学、高强度先进材料、高速测控等等,多项技术指标达到世界领先水准。

结尾

此次带来的成果也是非常喜人的,采用电磁推进技术建造的电磁橇设施,具有推力大、响应快、精确可控等突出优势,为高速地面交通、航空飞行器等高速先进装备的研发打下基础。

比如火箭花那么大力气加速到第一宇宙速度,但有效载荷中大部分都是燃料,太浪费了;太空电梯又太科幻了,目前没什么材料能实现。

但如果有一个轨道足够长的电磁弹射装置,能在地表把物体加速到第一宇宙速度,这样可以减少一级火箭助推器,同时减少复杂的分离控制程序和所需燃料,这对于可重复利用火箭是降维打击。

然后还有足够的能源的话,到那时,人类说不定真的可以大规模近地轨道移民了。

可以这样理解,“电磁撬”把它推送的东西换成炮弹,就是电磁炮,换成一列车,就是高音速列车,还可以换成火箭,换装在车上弄个电磁弹射起步,推背感十足!

这让我又想起了黑耀圣石写的科幻小说《太阳的距离》,在五指山建了座电磁轨道用于向太空发送物资。

所以,这次“电磁撬”的试验成功,标志着陆地上的电磁弹射,中国在世界范围内是妥妥的第一,今后如果有更快的高铁等设备出现,也就不足为奇了。

估摸着目前"世界第一强"的美国有点小紧张,只能干瞪眼看着我们表演了,属于中国人的戏法即将到来!



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