超音速空氣動力火車

超音速空氣動力火車

超音速空氣動力火車,實際是一種超導磁懸浮列車,為在真空管運輸系統(Evacuated Tube Transport,ETT)中運行的交通工具,具有比飛機等其他交通工具快速、清潔、節能的特點。

簡介

空氣動力火車空氣動力火車

超音速空氣動力火車(Vactrain)是美國工程師戴睿·奧斯特(DarrylOyster)研製的一種交通工具,該火車利用真空管道運輸系統在陸地上建造類懸浮列車系統,速度將超過6450公里/小時,這意味著從北京到倫敦看奧運只需要1.9小時,比波音757快6倍。這種運輸工具比傳統的運輸方式,飛機,火車或者汽車都安靜,成本更低,速度比噴氣式飛機還快。

原理

空氣動力火車空氣動力火車

空氣動力火車的工作原理為空氣壓縮與大氣壓強。Vactrain會在一個密閉的管道內運行,通過在火車運行方向抽取管道內的空氣,形成低氣壓,讓後方的空氣推動Vactrain飛速運行。就像是一個巨人在吸動吸管內的火車一樣。

其具體工作流程為:將超導磁懸浮列車置於真空管道內,利用線性電機加速至預定速率。由於電動機和真空管已融為一體,所以真空管中的傳輸艙不需要發動機或者電力激活的部件,被動超導體能讓傳輸艙懸浮於真空管中,渦電流促使導電材質驅動運輸艙。當運輸艙加速時,電能轉化為動能,當運輸艙減速時,電能又會被重新獲得,所以這樣的系統的效率很高。

結構

包括沿線路方向的兩根抽成真空的管道,車體,真空設備,懸浮部件,加速裝置,能夠回復能量的剎車系統,減振裝置,管道定位器,轍叉系統,自動控制、檢測與維護裝置,施工方法,安全系統等。

最實際可用的模型系統,是基於車廂狀的,直徑1.5米寬,載人或載物運輸艙,漂浮於真空磁懸浮管中。磁懸浮管保存在近真空條件,運輸艙被內嵌到其中,在站點處通過氣塞使之駛離站點,沿路運行。

運行

空氣動力火車空氣動力火車

當運輸艙被加速到預定速率後(大約是6500公里每小時),後半程便開始自動漂移。由於運輸艙在近真空中運行,即使是運輸艙微微晃動也會造成一點點的能量浪費,不過能耗還是很低,裝載有近半噸汽車的運輸艙以6500公里每小時的高速運行,每小時只需要大約244度的電。

因為運輸艙加速需要時間,所以它的速度將取決與行程的長短。給定1G的加速度,列車能在大約3分鐘的時間到達6500km/h的速度,在這3分鐘內,列車已駛出161公里。短途旅程的合理速度是600km/h。然而,管道能向高速公路那樣聯通起來,運輸艙按傳輸路逕自動行進,地方性旅行的和長途旅行的磁懸浮管道得區分開,這樣才不會造成不合理的調度安排。以這么快的速度,環繞地球只需要6個多小時,一些極其重要的人或物便能立即到達目的地。

套用前景

DarrylOyster設計Vactrain主要是為了連線人煙稀少的地區與城市,而且Vactrain運行的管道是可以無視水域的影響的。Vactrain的運營成本會遠遠低於使用電力驅動的高鐵,乘客每公里的耗電量將會更低。

DarrylOyster的公司ET3已經售出了60個6座版Vactrain運行管道運輸許可證,但潛在的速度和容量會比現在設計的更高,將會有速度更快載客量更大的Vactrain出現。ET3公司成員和中國的有關機構還有合作,在中國,他們賣出了十數個許可證。作為一個開放性的財團,許可證的持有人將成為公司的合伙人。但整個Vactrain系統正式運行還需要十年時間。

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