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  • 时速1500公里! “超级高铁”试验线正在成都搭建

    2018-06-23 15:43:10
       来源:都市快报

    超级高铁1500公里/小时

    提供轨道所需磁钢的是萧山一家企业

    未来的交通工具会带给我们怎样的惊叹?

    首席记者 林碧波

    刘慈欣在他的科幻小说《朝闻道》里讲了这样一个故事——科学家们在北纬45度线上建了一条直径5米的钢管。在这条封闭的管道里,通过粒子加速器,人们可以坐上一辆时速500公里的小车,环球一周,“小车像是一颗在无限长的枪管中正在射出的子弹。” 

    《朝闻道》2002年1月发表在《科幻世界》里。当时,时速500公里,大概真的是一件“蛮科幻”的事情。但现在,随着科技的进步,时速500公里已经不再是幻想了。

    前几天,杭州火车东站和上海虹桥火车站之间未来十年内可能会建一条“超级高铁”的消息,引发了很大的关注(详见快报2018年6月12日A01-A02版)。

    “超级高铁”是特斯拉和SpaceX创始人、科技“神人”埃隆·马斯克2013年提出的狂想:“超级高铁”车厢像一个胶囊,放置于真空管道中,像炮弹一样被发射到目的地,最高速度可达1200公里/小时。以平均时速1000公里/小时计算,乘坐“超级高铁”从杭州到上海(约150公里),全程只要9分钟。

    如今的现实和曾经的幻想,重合在了一起。

    “超级高铁”试验线

    正在成都搭建

    萧山一家企业提供

    轨道所需的磁钢

    6月19日,西南交通大学首席教授张卫华在2018年世界交通运输大会上透露,世界上时速最快的“超级高铁”试验线正在成都搭建,预计今年年底前将建成,并投入试验测试,列车最高时速有望达到1500公里。

    此前,西南交大已经在实验室内搭建过全球首个真空管道超高速磁悬浮列车环形实验线平台——它被称为“超级高铁的雏形”。“超级高铁”通常采用“真空管+磁悬浮”技术。真空管可减少空气阻力,磁悬浮减少地面摩擦力,理论上列车时速可达到4000公里,甚至更高。

    磁钢是磁悬浮技术的关键材料。有磁性的列车和有磁性的轨道之间会产生稳定的导向力和悬浮力。通过技术手段,磁悬浮的列车会像钉子一样牢牢地扎在永磁轨道上面,不会上下左右摇晃。

    与西南交大合作,并提供轨道磁钢的,是一家杭州萧山的企业——杭州永磁集团。

    高性能、高一致性和高稳定性 历经两年多研制出“三高”磁钢

    6月15日,我们探访了位于亚运村附近的杭州永磁集团。

    磁钢是工业生产中对合成磁铁的称呼,是由铝、镍、钴、钕、铁、钐等多种金属合成的合金。非永久磁钢在通电等情况下才会产生磁性,而杭州永磁集团生产的是充磁后就有永久磁性的永久磁钢,也称永磁材料。

    “‘超级高铁’的磁钢有别于普通磁钢,它要求具有高性能、高一致性和高稳定性。”杭州永磁集团总裁兼总工程师冒守栋对说,“通俗地讲,高性能指磁能密度高,即个子比别人小,但磁能比别人强。高一致性指磁能的高度均匀,不能忽强忽弱。高稳定性则是指不论经历严寒酷暑还是外界冲击和腐蚀,磁能能保持高度稳定。”

    2015年,杭州永磁接洽了西南交通大学“超级高铁”项目,经过两年多的技术攻坚,最终生产出了这种“三高”磁钢。

    车间生产主管、1985年出生的江西小伙陈金瑞,带我参观了磁钢生产的流程。一颗磁钢的生产大概要经历十几个步骤:从一开始把各种金属矿物按比例配料,到在炉子里高温熔炼、在仪器里破碎成粉,再到用模具压制、高温烧结成型,最后还要检验测试和充磁等。“三高”磁钢就是在对生产流程严格控制下的高性能产品。

    欧洲“超级高铁”试验线

    最近也发来了订单

    这两年,国内生产的磁钢与国际最高标准的差距正在快速缩小。

    杭州永磁集团副总裁贾颖燕主管销售业务。她说,前几天,美国做‘超级高铁’的Hyperloop One(超回路列车一号)公司,也给他们发来了订单。”

    Hyperloop One公司是埃隆·马斯克“超级高铁”狂想最重要的追随者和践行者,目标是2021年实现“超级高铁”载人运营。公司部分员工来自马斯克先前的团队。

    2016年5月,Hyperloop One在美国内华达州做过一次“超级高铁”实验:滑车在磁悬浮作用下悬空行驶,仅用1.1秒,就把速度提升到187公里/小时。

    去年9月,英国爱丁堡大学设计的从爱丁堡到伦敦“超级高铁”线路,被Hyperloop One评选为十佳“超级高铁”线路方案。这条路线全程约666公里,中间停靠曼彻斯特和伯明翰两站,总用时50分钟。

    “我们不仅会为这条欧洲的试验线提供高质量的磁钢,还会为他们提供整套的磁力装配系统。” 贾颖燕说。

    目前,中国运营速度最快的高铁“复兴号”:350公里/小时;巡航速度最快的客机波音747:约1000公里/小时。

    也就是说,“超级高铁”建设完成后,它的速度比现在的波音客机都要快得多!

    昨天,金华东阳50岁的董先生给快报打来电话,说自己在1980年出版的一本《生活与科学丛刊》中看到,当年就有科学家畅想过“超级高铁”:火车在地下的真空管道里行驶,速度可达6000公里/小时。

    董先生感叹,科技发展真是快,当年感觉不可思议的科学幻想,如今似乎真的要成为现实了。

    确实,很多以前没听说过或想都不敢想的交通工具,如今正向我们走来。除了“超级高铁”,超音速飞机也要来了。

    音速是指声音在空气中传播的速度。高度不同,音速不同。在海平面,音速约为1224公里/小时。

    20世纪70年代,英法两国研制的世界首架超音速客机开始商业运营。但由于成本和安全等原因,并未大规模取代普通客机。

    21世纪以来,波音和洛克希德·马丁都在加紧研发超音速飞机。目前,美国科罗拉多州的企业Boom正在研发一款时速为2335公里的超音速客机,计划在2020年试飞,2023年拿到航空许可。按此速度,从上海飞往美国洛杉矶只需要6小时。

    超高音速飞机也是研发的热点。据报道,由崔凯领导的中国科学院工程师小组,对缩小版飞机模型进行了风洞测试。测试结果显示,该飞机飞行速度可达7马赫(1马赫即1倍音速,7马赫约为每小时8600公里),符合预期试验目标,下一步将有可能进行空中测试。

    另据报道,崔凯工作所在的高温气动实验室在超音速领域很快还会有另一个突破——能产生36马赫速度的风洞,据称将在2020年开始运作。如果飞机的速度真的能达到36马赫,从上海飞到洛杉矶可能就只要14分钟。

    未来充满想象,充满可能!

    光速(光波或电磁波在真空或介质中的传播速度):

    约300000公里/秒

    第一宇宙速度

    (火箭升空逃离地球的速度):28440公里/小时

    超音速飞机2335公里/小时

    不久的未来

    波音747约1000公里/小时

    “复兴号”350公里/小时

    插图 张琳

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