磁悬浮列车原理是电流的磁效应吗
admin
2023-06-04 02:48:08

一、特斯拉CEO马斯克的超级高铁

最近,特斯拉维权事件闹得沸沸扬扬,又一次将特斯拉总裁马斯克送到风口浪尖。从特斯拉到SpaceX,从新能源电动车到超级高铁,一个又一个颠覆性的设想,令他登顶二十一世纪科技神坛,就连复仇者联盟里的钢铁侠都是以他为原型。但除了新能源电动车,马斯克的所有关于未来的设想都还在实验布局阶段,甚至很多设想都只是只闻其声,不见其行,超级高铁就是其中之一。那么,时速1126公里的超级高铁到底是怎样的黑科技呢?为什么至今为止还没有付诸实践?

磁悬浮列车原理是电流的磁效应吗图1

首先,让我们来了解一下马斯克是一个什么样的人。实际上,马斯克在国际上的名声褒贬不一。认同他的人将他的话奉为圭臬,否认他的人将他视作白日做梦的疯子。相信很多人都看过复仇者联盟,其中就有一位英雄—钢铁侠,他利用自己的科学发明成为了在外星人袭击地球时力挽狂澜的大英雄。马斯克给自己的定位就是用科学技术解决人类未来可能面临的危机和推动未来人类的发展。比如未来可能面临能源短缺和环保问题,于是有了新能源电动车;未来地球可能会不再宜居,于是有了移民火星的计划;为了节省出行时间,有了超级高铁概念的出现。马斯克就像一个做着关于未来美梦的12岁小孩,并寻求着将梦里的场景现实化。

超级高铁有什么独到之处能够吸引这个做着未来梦的马斯克呢?主要有两点原因。第一是超高的速度。超级高铁的理论最高速度可以达到每小时5000公里,从美国洛杉矶到纽约只需要26分钟,纽约到北京只需要两个小时,绕地球一圈也只需要三个小时。第二个原因就是成本低。因为真空管道的造价便宜,只有公里的1/4,高铁的1/2,而成本降低将进一步带动票价降低,而马斯克是一个疯狂追求低成本的人。

磁悬浮列车原理是电流的磁效应吗图2

那么,马斯克设想的超级高铁是怎么样的呢?2013年,马斯克提出超级高铁的设想,是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具。其外形酷似胶囊,也被称为胶囊高铁。采用磁悬浮加低真空模式。马斯克预想的超级高铁中,列车像胶囊,单体中183公斤,长约4.87米,只可以容纳四五名乘客。朋友们可以自行想象一下,在一段密闭的真空管道里,像发射子弹一样将高铁发射出去,速度将快得不可想象。而今年,马斯克发推文称其设计的超级高铁速度能够达到每小时1126公里。

那么,马斯克为什么声称未来落地实验的超级高铁能够达到时速1126公里呢?主要有两个原因。第一个原因是其运行的空间是真空的。想必朋友们体验过不同的车速带动迎面吹来的风的不同力度,速度小时,迎面而来的风比较温和;而速度比较大时,迎面而来的风就比较凌厉,快到一定程度还会让人感觉呼吸不过来,那就是人坐在车里感受到的空气阻力。因此,一般而言,运行器的速度越快,遭受的空气阻力就越大。基于这个,超级高铁采用了真空模式,具体为修建密闭管道,然后在管道内营造一个最大限度接近真空的环境,从而降低空气阻力,提升速度。第二个原因就是采用了磁悬浮的方式。通过磁悬浮这一技术,可以使得列车与轨道零接触,从而消除车规与车轮的摩擦力,大大提高速度。目前,世界上已经投入使用了配备磁悬浮技术的列车,我国上海也建设了磁悬浮列车,时速可达到每小时430公里,而普通高铁的时速最高为每小时350公里。

磁悬浮列车原理是电流的磁效应吗图3

既然已经拥有成熟的理论,为何超级高铁迟迟不能落地生根呢?主要原因有四点。首先是现有技术的限制。前文也提到,提速的核心原因之一就是真空运行,并且是按公里计算的真空环境。而现有真空技术做不到将那么长的管道抽为真空。此外,目前磁悬浮技术也还需要继续提升,远没到达能够使高铁速度比飞机还快的地步。第二个原因就是高成本。虽然预想建造真空管道成本会很低,但实际却恰恰相反,根据Virgin Hyperloop 2016年的一份文件显示每英里的建设成本在8400万美元到1.21亿美元之间,而超级高铁要在真空管道运行,就需要搭建超长的运行管道,所耗费的成本十分巨大。第三点就是没有实用性方案。超级高铁时速1126公里,这就意味着站点与站点设置需要距离足够长,不然列车刚刚出发就需要开始刹车。但站点设置较远,辐射的群众就比较少,实用性就大打折扣。第四点就是安全性问题。物理学家詹姆士*鲍威尔曾表示,超级啊高铁轨道的细微差错就可能造成严重的灾难,比如管壁穿孔、管道移位等,中国工程院院士王梦恕也曾指出将轨道抽成真空对乘客存在不小的安全隐患。其实,后面三点都是基于技术成熟后的实际考量,但目前制约超级高铁落地生根的最主要原因还是在于技术的限制。

磁悬浮列车原理是电流的磁效应吗图4

因此,可以看出,现阶段超级高铁在技术上不可行,安全上不可行,经济上不可行,实用性上也不可行。那是不是马斯克提出的超级高铁就是一场骗局呢?其实不尽然。虽然马斯克利用超级高铁的噱头不断“画饼”,为自己的美梦添砖加瓦,但其背后原理—真空加磁悬浮的确有研究的必要。而中国在超级高铁方面的研究也不逞多让,甚至将率先落地实验。我国航天科工集团2017年就公布了超级高铁的研究项目,运用真空管加磁悬浮技术逐步实现每小时1000-4000公里的最大运行速度。更值得一提的是,今年一月,世界首条高温超导高速磁浮工程化实验线将在西南交大启用,目前速度已经能够达到600km/h,这还仅是高速磁悬浮技术,未来搭配真空管道有望提升速度至每小时1000公里以上。中国工程院院士傅志寰也认为即便高铁存在争议,远没到落地的阶段,但也有研究必要性,因为未来交通的图景会有高铁的一席之地。

磁悬浮列车原理是电流的磁效应吗图5

二、磁悬浮门的原理到底是啥-云华起磁悬浮

随着科技不断的进步,磁悬浮家居已逐步走入人们的家庭为生活起居提供便利,下面云华起磁悬浮就给大家介绍磁悬浮门的原理。

磁悬浮列车原理是电流的磁效应吗图6

 

“磁悬浮”一词被人熟知应该是从磁悬浮列车开始的:通过磁极相斥的原理,使整列火车悬浮在轨道上,车身与轨道之间的摩擦力几乎为0,从而达到前所未有的高速移动体验。

 

磁悬浮列车原理是电流的磁效应吗图7

 

而磁悬浮平移门虽与磁悬浮列车原理相通,但它并没有真正悬浮于轨道之上(实现成本过于昂贵),仍然是通过滑轮在轨道上运动,但在磁力驱动的特点下,其结构与运行特点都与传统平移门具有本质区别;首先,我们看一下传统平移门的结构(如下图),电机让驱动轮转动,驱动皮带动吊架轮和门扇在轨道上来回运动;均为接触式驱动模式,摩擦力大、噪音大、磨损大、门扇撞击力大且驱动体积也大。

 

 

磁悬浮列车原理是电流的磁效应吗图8

 

 

再来看一看磁悬浮平移门的结构(如下图)通过改变直线电机中一个个线圈的电流,使其磁场发生改变,进而驱动永磁体承载架带动门扇在轨道上来回移动。直线电机与承载架之间没有任何接触,属于非接触式驱动模式;因为没有接触且完全省去马达、皮带等机械结构,所以噪音小,磨损小,门扇运行轻盈且驱动体积可做得非常小,小到和普通手动移门轨道一样大,但它却是全自动的!

 

 

磁悬浮列车原理是电流的磁效应吗图9

相关内容

热门资讯

【实验报告】实验一 图像的... 实验目的熟悉Matlab图像运算的基础——矩阵运算;熟悉图像矩阵的显示方法࿰...
MATLAB | 全网最详细网... 一篇超超超长,超超超全面网络图绘制教程,本篇基本能讲清楚所有绘制要点&#...
大模型落地比趋势更重要,NLP... 全球很多人都开始相信,以ChatGPT为代表的大模型,将带来一场NLP领...
Linux学习之端口、网络协议... 端口:设备与外界通讯交流的出口 网络协议:   网络协议是指计算机通信网...
kuernetes 资源对象分... 文章目录1. pod 状态1.1 容器启动错误类型1.2 ImagePullBackOff 错误1....
STM32实战项目-数码管 程序实现功能: 1、上电后,数码管间隔50ms计数; 2、...
TM1638和TM1639差异... TM1638和TM1639差异说明 ✨本文不涉及具体的单片机代码驱动内容,值针对芯...
Qt+MySql开发笔记:Qt... 若该文为原创文章,转载请注明原文出处 本文章博客地址:https://h...
Java内存模型中的happe... 第29讲 | Java内存模型中的happen-before是什么? Java 语言...
《扬帆优配》算力概念股大爆发,... 3月22日,9股封单金额超亿元,工业富联、鸿博股份、鹏鼎控股分别为3.0...
CF1763D Valid B... CF1763D Valid Bitonic Permutations 题目大意 拱形排列࿰...
SQL语法 DDL、DML、D... 文章目录1 SQL通用语法2 SQL分类3 DDL 数据定义语言3.1 数据库操作3.2 表操作3....
文心一言 VS ChatGPT... 3月16号,百度正式发布了『文心一言』,这是国内公司第一次发布类Chat...
CentOS8提高篇5:磁盘分...        首先需要在虚拟机中模拟添加一块新的硬盘设备,然后进行分区、格式化、挂载等...
Linux防火墙——SNAT、... 目录 NAT 一、SNAT策略及作用 1、概述 SNAT应用环境 SNAT原理 SNAT转换前提条...
部署+使用集群的算力跑CPU密... 我先在开头做一个总结,表达我最终要做的事情和最终环境是如何的,然后我会一...
Uploadifive 批量文... Uploadifive 批量文件上传_uploadifive 多个上传按钮_asing1elife的...
C++入门语法基础 文章目录:1. 什么是C++2. 命名空间2.1 域的概念2.2 命名...
2023年全国DAMA-CDG... DAMA认证为数据管理专业人士提供职业目标晋升规划,彰显了职业发展里程碑及发展阶梯定义...
php实现助记词转TRX,ET... TRX助记词转地址网上都是Java,js或其他语言开发的示例,一个简单的...
【分割数据集操作集锦】毕设记录 1. 按要求将CSV文件转成json文件 有时候一些网络模型的源码会有data.json这样的文件里...
Postman接口测试之断言 如果你看文字部分还是不太理解的话,可以看看这个视频,详细介绍postma...
前端学习第三阶段-第4章 jQ... 4-1 jQuery介绍及常用API导读 01-jQuery入门导读 02-JavaScri...
4、linux初级——Linu... 目录 一、用CRT连接开发板 1、安装CRT调试工具 2、连接开发板 3、开机后ctrl+c...
Urban Radiance ... Urban Radiance Fields:城市辐射场 摘要:这项工作的目标是根据扫描...
天干地支(Java) 题目描述 古代中国使用天干地支来记录当前的年份。 天干一共有十个,分别为:...
SpringBoot雪花ID长... Long类型精度丢失 最近项目中使用雪花ID作为主键,雪花ID是19位Long类型数...
对JSP文件的理解 JSP是java程序。(JSP本质还是一个Servlet) JSP是&#...
【03173】2021年4月高... 一、单向填空题1、大量应用软件开发工具,开始于A、20世纪70年代B、20世纪 80年...
LeetCode5.最长回文子... 目录题目链接题目分析解题思路暴力中心向两边拓展搜索 题目链接 链接 题目分析 简单来说࿰...