近日, 《今日美國》網站報導稱, 特斯拉公司、SpaceX CEO埃隆·馬斯克宣佈, 旗下“超級高鐵乘客艙”將進行測試, 目標運行速度為音速的一半, 並在1.2公里內完成刹車。
這意味著, 乘客艙要以約613公里的時速運行, 14秒內“秒停”, 減速度數值近重力加速度的1.2倍(1.2g)。
與馬斯克對這項短距離測試“瘋狂又興奮”的感覺不同, 人們更好奇“秒停”的可行性, 及“秒停”到“乘車上路”間的距離。
“秒停”不需“get”新技能
“14秒制動馬斯克所提的乘客艙,
國防科技大學磁浮技術工程研究中心教授李傑表達了類似看法, 並告知“馬斯克的超級高鐵和我國高鐵制動原理基本一致”。
在我國, 高鐵動車組採用複合制動。 正常制動中, 優先採用“再生制動”, 即將電動機“反轉”為發電機, 把動車組動能轉化為電能, 通過接觸網供應給相鄰區間動車組使用。 當動車組即將停站時, 則改為與汽車制動盤工作原理一般的“機械制動”。 高鐵遭遇停電等故障, 緊急制動也為“機械制動”模式。
此外, 我國CRH380AM還使用了“風阻制動”, 通過在列車端部升起風阻板,
“按馬斯克所述, 乘客艙品質約在幾百公斤左右。 動能是品質與速度平方的乘積。 速度較大, 但品質較小, 制動要消耗的能量並不‘巨大’。 以現有成熟的長定子驅動技術, 實現‘秒停’不費力, ‘再生制動’就可實現。 ”楊穎說。
“秒停”很容易 “商用”很尷尬
對馬斯克的測試, 楊穎表示不用太“興奮”, 譬如美國航空母艦上MK-73型攔阻索, 可使30噸重的艦載機以260公里時速著艦, 滑跑91.5米停止, 減速度約3g, 同比難度遠高於這項測試。
“研製超級高鐵, 最終是為了成為大眾交通工具。 它的啟動加速度和制動減速度不能超過普通健康人的承受限值。 目前看, 普通人承受的減速度限值約為0.5g。 ”中車株洲所研究院副院長陳高華說。 因此, 現有交通工具“減速度”均控制在0.5g以內。
“速度越大, 對應的減速度就越小。 公車緊急刹車, 乘客已‘人仰馬翻’。 飛機降落稍‘猛’, 乘客在飛機落地瞬間心裡也會‘咯噔’一下。
據悉, 我國350公里時速復興號高速動車組, 緊急制動大約需6.5公里制動距離。 正常制動下, “極限”挑戰需8-10公里制動距離。 對速度613公里時速, 制動距離僅1.2公里的“極限”挑戰, 不具“現實性”。 專家稱, 該“超級高鐵乘客艙”還在原理驗證樣機階段, 離工程樣機差距尚遠。
“這更像‘玩具’。即便能‘秒停’,但會產生超大電流和功率的需求。單節車沒有商業價值。如果在此‘要求’下,做成數百米長列車,乘客承受不了此減速度不說,僅其要求地面提供數十兆瓦級的短時加、減速功率,在經濟上就很不划算。”陳高華說。
制約輪軌交通往更高速度發展的主要有輪軌阻力、空氣阻力和雜訊等三大因素。真空中的“超級高鐵”,有望克服這些因素,由此倍受關注。
儘管有消息稱,最早的超級高鐵有望2021年建成運行。不過,這一目標,還顯“路漫漫兮”。譬如,超級高鐵在技術上的長距離測試,特別是載人測試如何做;技術上如何確保高速運動下磁浮系統的動力學穩定性、如何解決“車廂內有空氣,管道幾乎真空,到站下車後乘客如何呼吸”、真空管道內緊急情況下如何安全停車等,至今未有建設性答案。
“這更像‘玩具’。即便能‘秒停’,但會產生超大電流和功率的需求。單節車沒有商業價值。如果在此‘要求’下,做成數百米長列車,乘客承受不了此減速度不說,僅其要求地面提供數十兆瓦級的短時加、減速功率,在經濟上就很不划算。”陳高華說。
制約輪軌交通往更高速度發展的主要有輪軌阻力、空氣阻力和雜訊等三大因素。真空中的“超級高鐵”,有望克服這些因素,由此倍受關注。
儘管有消息稱,最早的超級高鐵有望2021年建成運行。不過,這一目標,還顯“路漫漫兮”。譬如,超級高鐵在技術上的長距離測試,特別是載人測試如何做;技術上如何確保高速運動下磁浮系統的動力學穩定性、如何解決“車廂內有空氣,管道幾乎真空,到站下車後乘客如何呼吸”、真空管道內緊急情況下如何安全停車等,至今未有建設性答案。