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14秒內(nèi)剎住時速600公里乘客艙 超級高鐵秒停現(xiàn)實嗎?

時間:2018-04-16 13:35:02 來源:


特斯拉又“搞事”了。

近日,《今日美國》網(wǎng)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(jìn)行測試,目標(biāo)運行速度為音速的一半,并在1.2公里內(nèi)完成剎車。

這意味著,乘客艙要以約613公里的時速運行,14秒內(nèi)“秒停”,減速度數(shù)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(shù)上沒問題。”“十三五”國家重點研發(fā)計劃“中速磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”課題負(fù)責(zé)人、中車首席專家楊穎向科技日報記者表示。

國防科技大學(xué)磁浮技術(shù)工程研究中心教授李杰表達(dá)了類似看法,并告知“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(fù)合制動。正常制動中,優(yōu)先采用“再生制動”,即將電動機(jī)“反轉(zhuǎn)”為發(fā)電機(jī),把動車組動能轉(zhuǎn)化為電能,通過接觸網(wǎng)供應(yīng)給相鄰區(qū)間動車組使用。當(dāng)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(jī)械制動”。高鐵遭遇停電等故障,緊急制動也為“機(jī)械制動”模式。

此外,我國CRH380AM還使用了“風(fēng)阻制動”,通過在列車端部升起風(fēng)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于鋼軌上方,通電后,電磁鐵與鋼軌間產(chǎn)生渦流發(fā)熱,將動能轉(zhuǎn)為熱能消耗掉。

“按馬斯克所述,乘客艙質(zhì)量約在幾百公斤左右。動能是質(zhì)量與速度平方的乘積。速度較大,但質(zhì)量較小,制動要消耗的能量并不‘巨大’。以現(xiàn)有成熟的長定子驅(qū)動技術(shù),實現(xiàn)‘秒停’不費力,‘再生制動’就可實現(xiàn)。”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(jī)以260公里時速著艦,滑跑91.5米停止,減速度約3g,同比難度遠(yuǎn)高于這項測試。

“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(xiàn)有交通工具“減速度”均控制在0.5g以內(nèi)。

“速度越大,減速度應(yīng)該越小。公交車緊急剎車,乘客已‘人仰馬翻’。飛機(jī)降落稍‘猛’,乘客在飛機(jī)落地瞬間心里也會‘咯噔’一下。只有飛行員等具特殊優(yōu)異體質(zhì)者,可承受這種‘加碼’的減速度。”楊穎補充。

據(jù)悉,我國350公里時速復(fù)興號高速動車組,緊急制動大約需6.5公里制動距離。正常制動下,需8—10公里制動距離。對613公里時速,制動距離僅1.2公里的“極限”挑戰(zhàn),不具“現(xiàn)實性”。專家稱,該“超級高鐵乘客艙”還在原理驗證樣機(jī)階段,離工程樣機(jī)差距尚遠(yuǎn)。

“這更像‘玩具’。即便能‘秒停’,但會產(chǎn)生超大電流和功率的需求。單節(jié)車沒有商業(yè)價值。如果在此‘要求’下,做成數(shù)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(shù)十兆瓦級的短時加、減速功率,在經(jīng)濟(jì)上就很不劃算。”陳高華說。

制約輪軌交通往更高速度發(fā)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(guān)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(biāo),還顯“路漫漫兮”。譬如,超級高鐵在技術(shù)上的長距離測試,特別是載人測試如何做;技術(shù)上如何確保高速運動下磁浮系統(tǒng)的動力學(xué)穩(wěn)定性、如何解決“車廂內(nèi)有空氣,管道幾乎真空,到站下車后乘客如何呼吸”、真空管道內(nèi)緊急情況下如何安全停車等,至今未有建設(shè)性答案。

關(guān)鍵詞: 客艙 時速 現(xiàn)實

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