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世界首臺高溫超導磁懸浮列車,時速620公里,中國製造又創新紀錄

由 連橫地理 發表于 音樂2021-07-13
簡介弄明白列車的懸浮原理之後,我們再來了解一下磁懸浮列車到底是怎樣驅動前進的,我們都知道,傳統的火車是利用發動機驅動輪子,然後帶動火車前進,而高溫超導磁懸浮列車沒有輪子,想要驅動它,就需要使用直線電機,由於直線電機的線圈是條狀的,通電後就會產生

比高鐵更快的是什麼

這臺是由我國自主研製的高溫超導磁懸浮列車,它重達12。5噸,但是你只需用手輕輕一推,就能把這輛列車推動,因為它完全懸浮在鐵軌上面,不會和軌道產生任何摩擦力,據悉該列車的設計速度高達620千米每小時,有望成為大氣環境下速度最快的陸地交通工具,那麼問題來了,這臺高溫超導磁懸浮列車沒有輪子,它是如何驅動的呢?相比於傳統的高鐵,它到底強在哪裡?

世界首臺高溫超導磁懸浮列車,時速620公里,中國製造又創新紀錄

高溫超導磁懸浮列車作為一種革命性的新型交通工具,它誕生於我國的西南交通大學,該校從上世紀80年代開始啟動磁浮研製專案,經過40多年的探索研究,突破了大載重、高速高溫超導懸浮技術,為中國高鐵事業的發展做出了卓越貢獻。目前這臺高溫超導磁懸浮列車的設計速度是620千米每小時,但這並非它的極限速度,如果將其放在真空管道內執行,速度有望突破每小時1000公里,堪比天上的飛機!

世界首臺高溫超導磁懸浮列車,時速620公里,中國製造又創新紀錄

與傳統的高鐵不同,高溫超導磁懸浮列車沒有輪子,那麼它到底是如何驅動的呢?想要弄清楚這個問題,我們就得先了解什麼叫“高溫超導磁懸浮技術”,從名字就可以看出,高溫超導磁懸浮技術包含了3個關鍵詞,分別是高溫、超導、磁懸浮,首先我們來說一下什麼是“超導”,1911年,荷蘭科學家海克·昂內斯在測量汞的電阻時,發現汞在零下269攝氏度時,電阻會突然消失,這就是所謂的超導狀態,而這種在某一溫度電阻突然消失的材料,就被稱為超導體。

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由於超導體在某一溫度下電阻為零,電流流經超導體時就不發生熱損耗,可以在導線中形成強大的電流,從而產生超強磁場,因此超導體具有完全抗磁性。而超導體能夠在通電的情況下形成超強磁場,這就是磁懸浮的關鍵。所謂的磁懸浮,其實就是利用磁體同性相斥的特性,用磁體的排斥力抵消物體的重力,從而達到磁懸浮的效果。

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最後再來說一下“高溫”,這裡所說的高溫,其實是相對而言,前面我們提到很多材料,只有把溫度降到零下296度才會產生超導現象,這樣的超低溫度需要用到液氦(hai第四聲),但是液氦極其昂貴,很難大規模製造。如今隨著科學研究的深入,人們發現也有一些材料、例如銅氧化物在零下196度時就能觸發超導現象,這就是所謂的高溫超導,而零下196度的溫度,用便宜的液氮就能獲得,這也是高溫超導磁懸浮技術能夠大規模應用的原因所在。

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弄明白列車的懸浮原理之後,我們再來了解一下磁懸浮列車到底是怎樣驅動前進的,我們都知道,傳統的火車是利用發動機驅動輪子,然後帶動火車前進,而高溫超導磁懸浮列車沒有輪子,想要驅動它,就需要使用直線電機,由於直線電機的線圈是條狀的,通電後就會產生一個行波磁場,這個行波磁場如同波浪,像推動水面上漂浮的物體一樣推動磁懸浮列車,從而達到快速前進的效果,這就是高溫超導磁懸浮列車驅動的原理。

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在搞明白了高溫超導磁懸浮列車的技術原理之後,我們再來說說高溫超導磁懸浮列車相比於傳統的高鐵,它到底強在哪裡。總結來說,高溫超導磁懸浮列車有著三大優點。

首先就是快速,我國這臺高溫超導磁懸浮列車的設計速度高達620千米每小時,堪稱陸地上最快的交通工具。要知道中國的高鐵技術目前領先全球,其中復興號時速高達350公里每小時,已經屬於世界之最,但是相比於高溫超導磁懸浮列車而言,復興號就是個弟弟,由此可見高溫超導磁懸浮列車速度有多麼恐怖了。

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其次就是安全,細心的朋友會發現,高溫超導磁懸浮列車與軌道之間並沒有固定設施,但卻總能沿著軌道執行,即使像過山車一樣360度翻轉都不會脫軌,列車似乎被牢牢吸附在鐵軌上面,其實,這得益於一種名叫釘扎力的力學原理。永磁軌道和高溫超導體的抗磁性除了能夠讓列車懸浮之外,還產生了一種釘扎力,它能把列車牢牢拉扯固定在軌道上面,即使你想讓列車脫軌,除了使用炸彈之外也沒有其他辦法,因此相比於普通的高鐵,磁懸浮列車或許更加安全。

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最後就是節能,我國的高溫超導磁懸浮列車全車採用碳纖維輕量化車體設計,質量遠低於常規的高鐵,除此之外,磁懸浮可以大幅降低摩擦損耗,從而更加節能,只需要很低的電力損耗就是驅動列車,並且由於釘扎力的存在,列車不用耗費大量電力維護列車穩定執行,大幅降低了電力的損耗,從而大幅降低了執行成本。

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說完這麼多優點之後,相信大家都很關心這種列車何時能投入運營,按照目前的進度來看,高溫超導磁懸浮列車很快就會進入我們的生活之中,此次西南交大研發的這輛高溫超導磁懸浮列車,不是概念車,而是實實在在的工程化樣車,意味著這輛車已經具備了批次工業生產的條件了,只不過是仍需要大量的實驗來填補資料真空而已。

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高溫超導磁懸浮列車的出現,意味著我國高鐵技術再次和世界各國拉開差距,相信在不久的將來,“中國速度”將會再次震驚全世界,好啦,今天的高溫超導磁懸浮列車就聊到這裡,請不要忘了給我點贊關注哦,我是連橫小妹,我們下期再見。