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item|超級高鐵,真的是未來最先進的交通工具嗎?

ainet.cn   2021年12月08日

  北京到廣州飛機 3 個多小時,上海到武漢高鐵 4 個小時,還能再快點嗎?超級高鐵或許能幫到你。

  什么是超級高鐵?它發(fā)展到哪一步了?它真的是未來理想的交通工具嗎?

  2013 年,埃隆馬斯克首次提出了他關于未來超高速運輸系統(tǒng)的構(gòu)想。在最初發(fā)布的設計里,這個被裝在半真空管道里面靠電磁力推動的車廂,因為解決了影響車輛速度的兩個傳統(tǒng)因素——摩擦力和空氣阻力,所以可以以接近音速的 1200 公里/小時的高速行駛。

  掰指頭算一下,同樣是上海到武漢,要是超級高鐵開通了的話,只需要 40 分鐘就夠了。也就是說你早上吃完一碗熱干面,還能準時的出現(xiàn)在陸家嘴跟上海的同事說 morning~~

  超級高鐵真的是未來理想的交通工具嗎?

超級高鐵的工作原理

  我們可以拿珍珠奶茶來舉例,超級高鐵的車廂,就像你吸進吸管里的一顆珍珠,只不過推動它前進的力,除了空氣壓力以外,主要是電磁的排斥力(就像兩塊磁鐵的同極靠近時會互相排斥一樣),而吸管就是超級高鐵運行的管道了。

  當車廂快速向前移動時,會壓縮前方的空氣而聚集在管道,前方的壓縮空氣會產(chǎn)生大量的阻力而使車速下降,該怎么辦呢?把管道抽成真空?但這難度太大了而且相當危險。所以超級高鐵運行的管道里面并不是完全的真空,只不過里面的空氣被抽走了一部分,然后在車廂頭部裝上像飛機引擎上一樣的壓縮風扇,一邊前進一邊吸入前方的空氣,把它們導向車廂后方而獲得額外的推力。同時它還有更大的作用,就是將這些壓縮空氣吹到車廂下方,形成一個能夠讓車廂浮起來的氣墊,這樣連摩擦力也沒有了,一舉兩得。由于沒有了摩擦力和阻力的影響,所以只需要很少的能量就推動超級高鐵前進了。

  提出這個概念之后,馬斯克就每年在洛杉磯 SpaceX 總部的一條測試跑道舉辦一場比賽,來自德國的 mu-zero HYPERLOOP 就是因為這場比賽而成立的,他們有 60 名來自不同大學的成員。

借助型材 打造乘客艙

  歐洲的超級高鐵活動已經(jīng)成為了歐洲一年一度的科技賽事,甚至引領著超級高鐵規(guī)劃的發(fā)展方向。 mu-zero HYPERLOOP 大約用了 8 個月的時間,圍繞著驅(qū)動系統(tǒng)設計出了功能齊全的乘客艙原型。

  他們設計出了一款直線電機,代替了車輪來推進車艙。通過電機產(chǎn)生的磁場,電機能向前推進并保持懸浮,使乘客艙也飄浮起來,這樣就避免了摩擦力。

  乘客艙被封裝在一個輕型的動力學外殼內(nèi),外殼也根據(jù)高速行駛的需求而進行了設計優(yōu)化。外殼的下面才是真正的驅(qū)動系統(tǒng),用型材搭建而成,上面還安裝了乘客艙所需的所有其他零部件。

  八個月的時間里, 團隊的想法也一直都在不斷的完善,所以免不了經(jīng)常想要改善結(jié)構(gòu)設計或者更換零部件。在調(diào)整的過程中,模塊化的型材技術所實現(xiàn)的靈活性讓他們非常意外,他們可以隨時改變結(jié)構(gòu)的設計,這大大加快了整個項目的設計進度。

  另外,他們發(fā)現(xiàn) Engineeringtool 也是一個非常好用的工具,不需要反反復復的跟供應商說自己的想法,自己就可以在線設計出想要的結(jié)構(gòu),并且還能直接導出零部件清單,采購時也非常方便。

  且不說這樣的設想是否能夠走進現(xiàn)實去使用,但是技術的進步就是在一代一代人的努力中實現(xiàn)的,相信在未來的十年或二十年之后,我們都能夠享受到超級高鐵帶給我們的便捷。

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