超級(jí)高鐵的一個(gè)致命缺陷是對(duì)昂貴金屬管道的依賴(lài),。中國(guó)的解決方案是采用結(jié)合鋼殼和真空密封混凝土的復(fù)合N形梁,。在管道內(nèi)部,中方團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)由環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋和玻璃纖維增強(qiáng)材料構(gòu)成的復(fù)雜結(jié)構(gòu),以消除磁阻力,。外部使用波紋鋼伸縮縫來(lái)適應(yīng)溫度變化,激光引導(dǎo)的張力網(wǎng)格確保對(duì)齊精度在0.05毫米以?xún)?nèi)。
試驗(yàn)表明,盡管經(jīng)歷了寒冷的冬天和高溫的夏天,,這些管道仍能保持接近真空的完整性。在時(shí)速達(dá)到1000公里時(shí),,磁阻力會(huì)呈指數(shù)級(jí)上升,。馬斯克的團(tuán)隊(duì)曾為鋼材產(chǎn)生的渦流而苦惱。徐升橋團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了核心部分,,重新定位超導(dǎo)線(xiàn)圈以?xún)?yōu)化磁通量,,同時(shí)用低碳鋼網(wǎng)格取代傳統(tǒng)鋼筋。他們還利用激光校準(zhǔn)軌道模塊,,使預(yù)制軌道對(duì)接精度達(dá)到0.1毫米,消除了振蕩風(fēng)險(xiǎn),。
針對(duì)真空環(huán)境,,研究人員重新設(shè)計(jì)了混凝土,通過(guò)混合玄武巖纖維,、硅粉,,配合預(yù)真空養(yǎng)護(hù)解決了標(biāo)準(zhǔn)混凝土在真空中碎裂的問(wèn)題。試驗(yàn)證明,,這種混凝土能夠在數(shù)十年內(nèi)承受接近真空的壓力而不開(kāi)裂,。
2024年7月的一次試驗(yàn)中,中國(guó)的科學(xué)家和工程師們?cè)谝粋€(gè)低真空管道內(nèi),,一輛高速飛車(chē)完美地懸浮在22厘米的高度,,在2公里長(zhǎng)的軌道上實(shí)現(xiàn)了航跡偏差近零的1000公里/小時(shí)級(jí)別的測(cè)試。管壁上的光纖傳感器檢測(cè)到微小移動(dòng),,觸發(fā)對(duì)超導(dǎo)電流的實(shí)時(shí)調(diào)整,。應(yīng)急氣閘和耐壓艙解決了人員安全問(wèn)題。
這次試驗(yàn)是國(guó)際上的一個(gè)里程碑,,首次在低真空環(huán)境中對(duì)時(shí)速1000公里的超導(dǎo)電動(dòng)懸浮系統(tǒng)進(jìn)行了綜合驗(yàn)證,,展示了多項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)技術(shù)。馬斯克的“超級(jí)高鐵”因其復(fù)雜性而失敗,中國(guó)人則很好地利用了模塊化理念,,如預(yù)制的管段可以大規(guī)模生產(chǎn),,將成本削減了60%;分布式真空泵降低了能源消耗,,人工智能算法可以預(yù)測(cè)維護(hù)需求,。
根據(jù)研究人員的設(shè)想,中方的項(xiàng)目是一個(gè)可擴(kuò)展的系統(tǒng),,計(jì)劃在未來(lái)幾年內(nèi)擴(kuò)展軌道長(zhǎng)度,。項(xiàng)目的成功試驗(yàn)也得益于中國(guó)豐富的高鐵建設(shè)經(jīng)驗(yàn),在自動(dòng)焊接,、毫米級(jí)測(cè)量以及嚴(yán)格的碰撞測(cè)試等方面都有所體現(xiàn),。
未來(lái),中方的項(xiàng)目仍需克服一些難題,,例如高昂的成本,、更長(zhǎng)管道中的熱膨脹問(wèn)題以及乘客應(yīng)急方案。即便如此,,中國(guó)正在書(shū)寫(xiě)另一種結(jié)局,,這一次很可能會(huì)成功實(shí)現(xiàn)。
中國(guó)正推進(jìn)研發(fā)新一代“超級(jí)高鐵”
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