一度被业内的人觉得这是一项比登月还难的技术,到底是什么? 基建狂魔再发力,成功突破这项技术 今年一月十三号 全球首条高温超导磁悬浮列车样车及试验线,在中国成都正式下线 这台列车完全由我国自主研发设计、自主制造,设计时速620公里 刷新了在大气环境下,全球陆地交通速度的新纪录 这项黑科技的诞生 让世界各国羡慕不已 美国人甚至指责我国偷了他们的技术 那么我国的高温超导磁悬浮列车究竟是一个什么样的制造,它牛在哪里? 又为什么说这项技术比登月还难? 这辆列车是由我国西南交通大学研制的 这里提一句,我国两弹一星的功勋人物中,有三个就是出身于这里 该大学为我国科技发展提供了大量人才 这次研发的高温超导磁悬浮列车 在车体全身使用碳纤维材料打造,车头采用最新的低阻力设计 而在车体底部安装了超导体,与其配套的轨道是永磁体 使车身在液氮的作用下可以实现永不脱轨的自悬浮状态 列车还使用了大载重、超高温的超导磁浮技术,它整体的设计充满了科技的味道 要了解这台高温超导磁悬浮列车,我们先了解超导、高温、磁悬浮这三个关键词 先说说超导 一九一一年荷兰科学家昂纳斯在测量汞的电阻率时, 惊奇的发现当汞的温度降到零下二百六十九度时,汞的电阻居然神奇地消失了 这是因为在通常情况下,电流在电阻的影响下会产生热量 电器就会发烫,发热又限制了我们设备的性能 如果使用的材料不会发热呢,这种在极低温度下电阻会消失的材料,就是超导体 这是人类发现的第一个超导体 后来人们还发现了多个具有这种特征的材料 这种材料能够让电流在材料内部毫无阻力的循环,产生超强的磁场和抗磁性 当我们在超导体上面加入一个磁铁,这个小磁铁开始被排斥,进而慢慢的悬浮在超导体上面 再来说,高温 事实上这个高温并不是指温度高 前面我们说了,当一些金属的温度降低到零下二百六十九度时,电阻就会消失 后来科学家们发现还有一些材料,比如铜氧化物 只要达到零下一百九十六度时,也会出现超导现象 这就是高温的由来 也就是比零下二百六十九度的超导体材料温度更高 这个高温的发现,让超导体能够成功应用在我们的生活中 如果让一个普通金属的温度,下降到零下二百六十九度变成超导体 我们需要使用价格昂贵的液态氦 现在只需要让金属的温度下降到零下一百九十六度,就可以触发超导性质 要达到这个温度,只需要用便宜又高效的液氮 最后,我们再讲磁悬浮 我们都知道磁铁有n级和s级,这两级之间同性相斥、异性相吸 而我们就可以利用斥力来实现悬浮,但是单纯的斥力悬浮是不稳定的 于是在此基础上,科学家利用电磁系统产生的吸引力或是排斥力将车辆托起,使整个列车悬浮在导轨上 然后利用电磁力进行导向,让其保持稳定、不会脱轨 再通过电机将电能转换成动能推动列车前进 这种方法避免了列车和轨道之间的接触,同时也消除了摩擦、阻力 这也是磁悬浮列车能跑得快的原因 这台高温超导磁浮列车就是使用具备磁性的轨道,同时在列车底部安装高温超导体 高温超导体在液氮的作用下散发出强大的抗磁性,从而达到磁浮 作为全球首个高温超导磁悬浮列车,它在如此性能优良的基础上,还使用了哪些高科技? 这台列车的电阻力几乎为零 因此它产生的感应电流会在列车的超导体内循环下去 而感应电流产生的磁场与轨道磁场是相反的,由他们互相这种作用力来产生悬浮力 除了悬浮之外,在这种磁力和抗磁力的拉扯之中。 还有一种叫做钉扎力的东西 这个钉扎力,作用在列车运行的全过程,防止其偏离轨道 就算你故意让它脱离轨道,也只能用炸弹来代替 它还会使列车三百六十度都保持一定的距离,悬浮在轨道之上 这样列车在前进时,会因为轨道无接触、不产生摩擦力,从而大幅度提高列车的速度 对比现在常见的时速三百多公里的高铁 这台磁悬浮列车的试行速度已经达到了六百二十公里 这是什么概念,要知道,中国民航飞机的飞行速度约为每小时800至900公里 以北京到武汉为例,这两个城市大约距离一千一百五十二公里 坐火车的话大概需要五个小时,坐飞机也需要两个小时 而这趟磁悬浮列车仅仅只要一个半小时,我们就能够到达目的地 这个比飞机还快的超级列车,在当时一度被业内的人觉得这是一项比登月还难的工程 如今我们成功突破这项技术,表示未来的中国将开启陆地起飞的模式 它不止速度快,高温超导磁浮列车还省钱环保 不充电,不烧油,只需要使用液氮就能作为动力 在百公里只需要消耗一点液氮 氮气无色无味,在空气成分中占很高比例,取之不尽用之不竭 液氮使用后,也会直接挥发成气体,返回大气中,不造成任何污染 磁悬浮列车运行过程中不和轨道接触,从而减少噪音 而且因为钉扎力的存在,车身不需要其他的车载电源和繁琐的动力系统 就减少了列车设备上的制造成本 再加上磁悬浮列车与轨道是完全悬浮,从而造就了的低运行成本 高温超导磁悬浮列车亮相后,美国人不相信这是我们国家自助生产研制出来的,转身就诬陷我们偷了他们的技术 目前世界上比较成熟的磁悬浮列车有四类 这四类代表分别是德国的常导型磁悬浮列车、日本的超导型磁悬浮列车、美国的铝导型磁悬浮列车,以及以我国的中低速磁悬浮列车 而美国采用的磁悬浮技术和我们中国目前研发的高温超导磁悬浮技术,有着天壤之别 我国的高温超导磁悬浮在零下一百九十六摄氏度就能够实现超导性 打破了以前零下二百六十九度才能实现超导的传统认知 而且跟其他三种磁悬浮列车相比啊,我国的高温超导磁悬浮列车是唯一一个拥有自悬浮能力的列车 所以,美国人还是醒醒吧,中国偷不了美国根本不存在的技术! 现在高温超导磁悬浮列车已经成功试行,那什么时候能将它应用到生活中? 高温超导磁浮列车项目负责人金朝辉表示,目前我国已经具备建设高速磁悬浮试验线和产业落地的基础 高温超导磁悬浮列车运行的基础设施建设,和我们现有的高铁基建技术非常接近 桥梁、隧道、路基的形式都很类似 最主要的区别就是现代高铁轨道用的是钢轨 以后改成高温超导磁悬浮列车的话,需要换成磁轨 国均也已经具有成熟的技术和完整的产业链支持,如列车控制技术、安全管理技术等 高温超导磁悬浮列车关键的高温超导块材料,目前暂未实现量产 不过国内多家企业都具备制备高温超导块材的能力,只是受限于需求量较小,才没有实现量产,若有市场驱使,可以在短时间内实现量产 因此,中国在高速超导磁悬浮列车完全具备建设高速试验线和后续产业落地的基础 据了解,工程化样车和试验线启用后,会对已有功能进行验证,进一步优化改进,最终呈现一套比较完善的高温超导高速磁浮方案,为将来的投产商用做准备 对于高温超导高速磁悬浮列车投入商用的时间表,西南交通大学副校长何川预计:如果国家支持建设长距离试验线,短则两三年,长则五六年 在过去的数十年里,中国从没有一寸高速铁路 到现在的通过高铁把无数的大、中、小城市串联在一起 高铁网络以前所未有的速度改变着中国的城市格局,一座座城市借助高铁正在崛起 中国高铁也成为了一张闪亮的国际名片,是成为我国发展速度的象征 曾经时速高达每小时三百五十公里的复兴号,让我们在交通科技上领先了全世界 如今我们的高温超导高速磁悬浮列车实验成功,是我国轨道交通领域的新突破 未来会给我国的交通运输带来了更多的便利 相信以后我国的建设力量会更加强大,让我们为祖国加油!