1樓:**
對於飛機來說,空氣是乙個讓它既愛又恨的東西。飛機能夠獲得足夠的公升力離開
e68a8462616964757a686964616f31333363383436地面、在空中飛行,依靠的是空氣流過機體時機翼上下面受力的不同。沒有空氣,我們目前使用的飛機都將無法飛行。然而,飛機發動機在飛行過程中輸出的動力,大部分都用來克服空氣給飛機帶來的阻力。
各個飛機製造商在設計新的機型時,都會盡量利用更好的氣動外形來降低阻力。在同樣的條件下,阻力的減小意味著油耗的降低,進而意味著更低的飛行成本和更便宜的機票。
(波音787-10客機)
當飛機的速度接近空氣中聲音傳播的速度時,它所受到的阻力會急劇增加,遭遇「音障」現象。在上世紀中葉,軍用戰鬥機已經可以超音速飛行,以f-22、殲20為代表的第五代戰機還能實現超音速機動。然而對民航客機這種體積、重量都比較大的飛機來說,實現超音速的困難就比較大了。
歷史上唯一一種投入運營的超音速客機是英法聯合研製的協和號客機。這種機型僅僅生產了20架。比起動輒生產上千架的其他民航機型來說,協和號的數量顯得微不足道。
因為運營維護成本太高,協和號在2023年退役。目前在役的民航客機都是亞音速機型,最高的巡航速度為900公里/小時。
空氣給高鐵列車帶來的麻煩除了阻力,還有雜訊。氣動阻力與速度的二次方成正比,而氣動噪音隨則會隨著速度的七次或八次方急劇增加。這也是為什麼高鐵線路要在人口稠密地區的區段安裝隔音裝置並讓列車減速通過的原因。
計算表明,當列車的速度達到400公里/小時以上時,空氣阻力所佔總阻力的比例將超過80%。而任何在地表稠密大氣中執行的高速交通工具,其最高經濟速度不會超過400公里/小時。也就是說,列車可以在測試中跑出高於400公里/小時的速度(例如2023年12月3日中國的crh380al型列車曾經在京滬高鐵試驗段跑出過486.
1公里/小時的速度),但在實際運營中列車使用這個速度將會使成本和票價急劇公升高,並不經濟划算。
既然空氣是阻礙列車提速的原因,那麼如果能將空氣抽乾,讓列車在真空中執行,阻力和雜訊的問題便迎刃而解了。事實上,2023年德國工程師肯佩爾獲得世界上第乙個磁懸浮列車專利時,就有過這樣的設想。他提出在真空隧道中執行磁懸浮列車,速度可以達到1800公里/小時的高速!
當時的技術難以讓肯佩爾的願望變成現實。進入二十一世紀,人類的真空技術已經有了很大提高。例如,進行高能物理實驗的粒子加速器,已經可以長期將幾十公里的管道內的氣壓維持在0.
1pa甚至更低的狀態(海平面的大氣壓強約為1000000pa)。最近幾年,在真空管中行駛的「超級高鐵」正在由概念變成現實。例如spacex、特斯拉的創辦者埃隆·馬斯克積極推動的超迴路(hyperloop)列車。
按照計畫,這種列車的運營速度將達到1220千公尺/小時,比目前的商業噴氣式客機的速度更快。2023年5月11日,超迴路列車的實驗裝置「超迴路1號」進行了第一次測試。當時,許多**對這個測試的宣傳報道出現了偏差,把未來設想的速度報道成了測試速度。
實際上上,「超迴路1號」在那次測試中達到的最大速度也就170公里/小時左右,比我國普通鐵路上執行的z字頭列車速度稍快一些。
要將超級高鐵的夢想變成現實,超迴路還有很長的路要走。在超迴路1號的測試中,測試裝置減速的方法簡單暴力到直接撞擊沙土堆。對於測試這無可厚非,但如果要投入實際運營必然還要研發與這麼高的執行速度相匹配的減速制動系統。
高速鐵路是一項系統工程,不是具備了跑的比誰都快的列車就萬事大吉,還需要相應的軌道、訊號、供電等一些列系統問題的突破。因為在執行過程中要頻繁的開啟真空管乘降旅客,保持管中的真空狀態是另乙個需要解決的大問題。目前,超迴路列車的第一段測試管道已經在歐洲建成,不過長度僅有30公尺,用於研究驗證關鍵技術。
如果一切都按照馬斯克的設想順利進行,超級高鐵投入運營也要到2023年之後了。
(超迴路列車的測試管道)
作為全世界最大高鐵網的擁有者,我們國家的真空管超級高鐵也在研製中。2023年,西南交通大學已經建成了全球首個真空管道超高速磁懸浮列車原型試驗平台,其功能與超迴路列車剛剛在歐洲開建的那30公尺的測試管道基本一致。而早在2023年,西南交大的學報就已經發表了沈志雲院士對真空管高鐵發展的思考,提出了在2023年左右建成執行速度在1000公里/小時的超級高鐵的設想。
可以說,中國的研究者在超級高鐵的研究上並不落後。只是他們大都低調,在拿出成熟的產品前,不喜歡搞大新聞。
傳說中的超級高鐵到底是什麼,跑的比飛機還快,我這是危言聳聽還是真實已經發生的呢?
2樓:柳泉仙居
新聞** 山東商報
"超級高鐵"全球首個膠囊列車已投產 2023年運營
3樓:散文
比飛機快是可能的;
但是以後應該會降速的;
因為火車太坑了也是很危險的;
相對飛機來說事故還是比較多的。
4樓:禾女鬼口員
超級高鐵(pneumatic tubes)是一種以「真空鋼管運輸」為理論核心設計的交通工具,具有超高速、高安全、低能耗、雜訊小、汙染小等特點。因其膠囊形外表,被稱為「膠囊高鐵」。這種「膠囊」列車有可能是繼汽車、輪船、火車和飛機之後的新一代交通運輸工具。
5樓:蘇厚子
超級高鐵可能存在,也是設想階段,但比飛機高速度還快那就誇張了點。畢竟高鐵有軌道,先不說指數的可能性,但是如果太快了就失去高鐵的實際運載功能。
6樓:
快慢不可怕,安全和人心才是要防範的
7樓:匿名使用者
假的,只是理論上的。
等你現實的火車出來了,更先進,更快的飛機也早就造出來了。
飛機速度永遠快於火車。
超級高鐵比飛機還快的原因有哪些
8樓:匿名使用者
乙個只是理論上的速度,還沒有量產;第二個超級高鐵也只是比部分民用客機快,跟大部分軍用飛機來比還是遜色很多。任何人造機動,當速度達到一定快的時候,空氣阻力是第一因素,所以不要跟更高空中的飛機比快。
9樓:匿名使用者
5月11日,在美國西部內華達州,「超迴路推進系統」的乙個金屬測試裝置沿鐵軌加速疾馳。
5月11日,「超迴路1號」公司首席執行官羅布·勞埃德(中)和兩位聯合創始人沙爾文·皮謝瓦爾(左)、布羅根·班布羅根(右)慶祝。
「超迴路推進系統」測試裝置的模型。(新華社記者 郭爽 攝)
5月11日,美國內華達州乾燥的沙漠中,一項時長僅1.9秒的測試引起世人矚目。
在這裡,美國創業公司hyperloop one(超迴路1號)對超級高鐵技術進行了首次公開測試。取得成功後,該公司ceo自信地宣稱,可能在2023年推出貨運超級高鐵,並在2023年實現客運。於是,超級高鐵迅速填充人們的想象空間,也很快招來不少質疑之聲。
超音速:簡單測試,遠大夢想
實際上,這項測試相當簡單,甚至有些簡陋。當日,測試原型車以2.4g/s的加速度啟動,在預先鋪設的軌道上疾駛1.
9秒後,衝進軌道盡頭的沙子並停下來,其時速大約為115英里,僅相當於一輛快速行駛的汽車而已,無怪乎有**稱這項測試有點「平淡無奇」。
不過,這項不足2秒鐘的測試卻包含hyperloop one的夢想,它的願望是讓高鐵實現超音速行進,時速達到1125千公尺以上。也就是說,乙個小時就能把北京的乘客送到上海。
這個遠大目標最初由spacex(美國太空探索技術公司)和特斯拉創始人埃隆·馬斯克提出,它與磁懸浮列車類似,只不過列車除了懸浮,還要在真空管道中執行,這樣不但沒有地面摩擦力,而且幾乎沒有空氣阻力,因此只需要非常小的動力就可以極快的速度行進。由於馬斯克忙於自己旗下的幾家科技公司無暇顧及此事,便將這一設想公開讓有興趣的人去開發。
馬斯克的想法不但得到了響應,而且引起了競爭。目前,除了hyperloop one,還有一家美國創業公司為實現超級高鐵的設想不遺餘力。
準真空:成也蕭何,敗也蕭何
回過頭來看這場測試,似乎與超級高鐵相差甚遠,但**所言的「hyperloop的一小步,未來交通的一大步」,也許並不誇張。
「技術層面是可行的。」中國中車唐山公司總工程師孫幫成毫不猶豫地說:「超級高鐵是符合物理原理的。
」他告訴科技**記者,列車高速行駛過程中70%以上的阻力來自空氣摩擦,而超級高鐵就是要模擬出一種高空環境,就像飛機在天上飛一樣,阻力小很多。
孫幫成強調說,超級高鐵的真空管道並非完全真空,而是準真空。也就是說,還存在一定的空氣阻力,只是非常小,所以只需要很小的推動力就可以實現長時間高速疾駛。在馬斯克的設想裡,這種推動力來自列車車廂尾部的渦輪機。
成也蕭何,敗也蕭何。真空管道也是超級高鐵最大的技術難點之一。孫幫成認為,真空管道之難,並不在於抽取真空,而在於保持真空。
畢竟真空管道很長,高鐵運營環境複雜,材料又有一定壽命,如何避免「漏氣」是很大的難題。
高成本:致命弱點,推廣難點
hyperloop one確實惹來不少質疑之聲,但矛頭並非指向超級高鐵的技術原理,而是其推廣成本。美國南加州大學交通運輸工程專案負責人詹姆斯·穆爾二世指出,這一概念在成為現實並大規模應用之前,會遭遇安全性、融資和土地所有權等諸多問題。
「沒錯。」提到推廣成本,孫幫成表示贊同。他認為,鋪設磁懸浮軌道和真空管道成本很高,對真空管道進行維護的成本也很高,而且由於現在超級高鐵還處於概念驗證和技術測試階段,其真正實現後所面臨的成本現在還難以估計。
「但是路面交通需要提速,而高鐵通過磁懸浮克服地面摩擦後,繼續提速的唯一方法就是克服空氣阻力,這也是可以實現的方法。」孫幫成說,「超級高鐵不但可以讓人們真正實現貼地飛行,而且還可以解決高耗能和噪音問題。」
孫幫成指出,目前國內已有高校在研究超級高鐵技術,只不過是通過小比例的實驗裝置研究如何實現真空管道和列車驅動控制。
10樓:海之聲
速度都是其次,最主要的要保證乘客安全
11樓:小小草命運
高鐵跑快是因為它的票價比火車的貴,飛機飛高是因為地面真沒什麼公路適合它慢慢開的。
12樓:蘇厚子
理論上是不可能的。但是速度會更快。原因在於高鐵在地面,有軌道執行,而且距離有限。
乘比飛機還快「超級高鐵」是什麼體驗
13樓:匿名使用者
乙個只是理論上的速度,還沒有量產;第二個超級高鐵也只是比部分民用客機快,跟大部分軍用飛機來比還是遜色很多。任何人造機動,當速度達到一定快的時候,空氣阻力是第一因素,所以不要跟更高空中的飛機比快。
超級高鐵說法是真實嗎
5月11日，在美國西部內華達州，超迴路推進系統 的乙個金屬測試裝置沿鐵軌加速疾馳。5月11日，超迴路1號 公司首席執行官羅布 勞埃德 中 和兩位聯合創始人沙爾文 皮謝瓦爾 左 布羅根 班布羅根 右 慶祝。超迴路推進系統 測試裝置的模型。新華社記者 郭爽 攝 5月11日，美國內華達州乾燥的沙漠中，一項...
中國什麼時候建設超級高鐵，中國有沒有能力比美國更早造出超級高鐵
這個現在只是 實驗階段，沒有個十來年是實現不了的 北京到約翰兩小時 明年開通 烏魯木齊到北京2020年五月開始 中國有沒有能力比美國更早造出超級高鐵 殊不知，中國高鐵執行速度之所以比西方的快，是因為中國修路遇到山就挖隧道，內遇到溝就架橋，所以基 容本上跑直線。而西方國家遇到這些情況都會繞行，導致列車...
中國高鐵有多厲害大國崛起的超級工程
中國高鐵具有三bai大優勢 技術先du 進 安全可靠 低zhi 價效比高dao 運營經驗豐富,中國每回建設一條鐵答路其標準至少保證二十年不落後。中國目前已經成功擁有世界先進的高鐵整合技術 施工技術 裝備製造技術和運營管理技術,具有組團出海的實力,可以挑戰任何競爭對手。目前,中國高速列車保有量1300...