为什么要研究超级高铁发动机，超级高铁比飞机还快如果真的引进超级高铁航空公司不就要亏损了
来源：整理 编辑：高铁查询 2024-06-15 07:52:04
1，超级高铁比飞机还快如果真的引进超级高铁航空公司不就要亏损了
2，中国研发时速1000公里的超级高铁 你怎么看
我认为中国在高铁技术发展方面雄心勃勃，这也是中国的国情出发的。高温超导磁悬浮中的超导指的是一种超导材料，具有零电阻效应，可以毫无阻力地在导线中形成强大电流，从而产生超强磁场。超导磁悬浮，就是利用超导体的抗磁性，实现磁悬浮。而所谓高温超导，是指零下196摄氏度的液氮环境中，超导所具有的特性；低温超导是指在零下269摄氏度的液氦环境中，超导所具有的特性。首先，研发每小时速度越来越快的高铁，是中国的国情所迫。 当然，高铁的速度要真正达到每小时一千公里，而且要能大规模的投入市场应用，可能会需要涉及方方面面的技术难题，对于耗材的需求，耗材的选择，也许也和我们现在在使用中的高铁不可同日而言，但是研究这个毕竟是中国的心愿和趋势。高温超导有一个最大特点：它有自稳定性，换句话说，把高温超导体放在永磁轨道上后，既能悬浮、又能悬挂，不管运动还是静止，都能悬浮；而且在永磁轨道上，高温超导体不会上下左右摇晃，像钉子一样牢牢地扎在永磁轨道上面。其次，现在日渐强盛起来的中国，有能力在超级高铁上面取得不断的突破，换到十年20年前，我们很难想象能够提出建设时速超过一千公里的超级高铁。总之，中国在研发的超级高铁，据说每小时速度达到了一千公里，我认为这是富强起来的中国才能够承担的科学任务和研究，成功后必然会对中国的经济起到强大的助推作用。
3，超级高铁的工作原理
“超级回路”系统是一套全新的高速运输体系，该运输系统并非以火车厢而是以“铝制胶囊”为运输工具，将“铝制胶囊”置于钢铁管道之中，然后像发射炮弹一样将它发射至目的地。
4，为什么说中国高铁是中国人雄心勃勃的超级工程
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5，从地底到太空超级高铁的前世与今生
2013年，在“钢铁侠”埃隆·马斯克的号召下，超级高铁的概念（一种在真空管道中运行的交通工具）广为人知，近几年迅速成为许多国家科研和 社会 讨论的热点。但其实，类似的设想早在两百年前就已经有人提出。 本文将对真空管道运输的演进 历史 进行简要梳理，一窥超级高铁的前世与今生。真空技术的发端， 历史 上有确切记载的就是1643年的托里拆利实验：在密封的长管中注满水银并倒置在水银槽里即可发现，大气与真空之间的压力差，能够顶起760毫米水银柱。而真空技术应用的第一个案例，则是1654年的马德堡半球实验：将两个半球合成为直径119厘米的球体，并用真空泵抽空内部气体，之后在两侧各用8匹马都无法拉开。 马德堡半球实验 可以说，这两个著名的实验都利用了大气与真空[1]之间有巨大压力差的原理，同时也是这种压力差能够产生机械作用力的证明。后人也从中得到了输运物品的启发。 1799年，一位名叫乔治·梅德赫斯特的英国机械工程师和发明家，申请了一项通过压缩空气获取动力的风机泵专利。次年，他又申请了利用压缩空气驱动 汽车 的“风驱”发动机专利，与此同时，他提出风驱 汽车 服务计划，并建议在行车路线上设置泵站为其持续补充动力，可以理解为类似于电动 汽车 和充电桩之间的关系。 大气铁路 大气铁路 基于此前的构想，梅德赫斯特于1810年提出真空邮递线的设想，并认为这种利用气压差在管道中传送信件和货品的方法，比邮递员挨家挨户运送要更加快捷、高效。进一步地，他开始想象用规模更大的管道运输列车的可能性。 1812年，他首次发表了一篇关于大气铁路的理论计算文章，论证了在铁轨上方架设直径数米的管道，通过气压差来快速运送货物和乘客的可行性、效果和优势。此外，他还构想了另一种大气铁路的形式，即在铁轨下方铺设一根长管，管道内有器件与列车相连，器件在气压差的驱动下运动，从而带动列车行进，列车的动力源不是车头，而是车体下方的管道。 在他去世前不久的1827年9月，出版了著作《新型内陆运输系统》，对气动推进推崇备至，认为这种方式即使没有马匹或其他动物提供动力，也能达到96公里的时速。 大气铁路利用气压使车体沿轨道前进，而非用车头作为动力。 然而，由于这样那样的原因，大气铁路并没有成功实施，这一设想也就逐渐被束之高阁。直到2018年，一位89岁的美国工程师马克斯·施力格把它变成现实：他在自家的葡萄园里架设了一条轨道，铁轨之间有一根直径30厘米的聚氯乙烯管，管道外连一台泵，用以抽出管中的空气或将空气注入管中。 马克斯·施力格的大气铁路 在气压差的作用下，管道内的“推力车”便带动与之通过磁铁相连的列车行驶起来。这套只有标准铁路系统六分之一大小的模型运行结果表明，它能够轻易克服传统列车无法逾越的陡峭坡度，而且运行噪音更小，不需要高架输电线路，泵也能用可再生能源驱动。 马克思·施力格用大气铁路的模型进行演示：在管道一端向内吹气，列车模型就会在气压推动下行进。在梅德赫斯特去世后的一个多世纪里，真空管道运输的理论研究逐步走向深入和完善。而且，此种运输方式在刚刚兴起的科幻文学中也大放异彩。那些作品中的设想看似超前，但其实从时间线上看，要滞后于科学家的理论研究，都有各自的理论原型。 1888年，儒勒·凡尔纳的儿子米歇尔·凡尔纳受大气铁路的启发，发表了超短篇小说《未来快车》。小说中设想了一种铺设在大西洋海底的钢铁管道，长度超过4800公里，直径约1.5米，重量超过1300万吨，将欧洲和北美连接起来。管道被三层铁网包裹，外表面涂满树脂，以使其免受海水活动的侵害。 在强大的气流吹动下，管道内列车的时速高达1800公里，从波士顿出发，两小时四十分钟内就能抵达利物浦。这种系统的优点显而易见：管道的内表面经过精细抛光，有抑制乘客紧张不安情绪的作用；根据季节的不同，气流可以调节、均衡管道内的温度；抛开重力和损耗等问题，该系统的建造和运营费用低廉，所以票价也难以置信地低。 艺术家A. J. Johnson为《未来快车》绘的插图 不过，大气铁路需克服空气阻力，以及车轮与铁轨间的摩擦力，理论速度天花板较低。另外，即便车辆能够达到很高的速度，那时的气动噪声和气动振动也会变得很大，能量消耗也随之大幅提高。因此，随着科学的发展，理论研究逐渐朝着摆脱摩擦力和空气阻力的方向前进。 1904年，现代火箭技术之父罗伯特·H.戈达德提出vactrain的设想，这是首个现代意义上的真空管道运输系统。其时，他还是美国伍斯特理工学院的大一新生。他设想列车在保持真空状态的管道中滑动，为了通过非磁性手段使列车加速、减速，以及防止摩擦，需要在相对可移动部件，比如车轮与车轨之间施加流体压力，方法是用喷嘴喷出高压高温液体，液体被喷出后立刻就会变成高压蒸汽，从而使车体悬浮于轨道上。 实质上，列车可以看成是在一层高压液膜上行驶。1906年，戈达德在短篇小说《高速往返》中完善了这一设想。三年后，《科学美国人》以《快速交通的极限》为题发表了该作品的概述。 戈达德vactrain专利中的示意图 戈达德的设想可以说是大气铁路向超级高铁的过渡。与大气铁路相比，vactrain的管道处于真空状态，列车不再利用气压差提供动力，并且首次考虑到降低空气阻力，杜绝列车与轨道间产生摩擦。与超级高铁相比，vactrain的形式已经与之非常接近，只不过在使列车悬浮和行进的手段方面，绝大多数超级高铁方案均采用磁悬浮技术，vactrain利用的是高压气体。 1955年，波兰科幻大师斯坦尼斯拉夫·莱姆出版了《麦哲伦星云》。这部小说以32世纪的共产主义乌托邦为背景，人类已经完成整个太阳系的殖民，正在尝试星际旅行。在小说中，莱姆描写了一种名为“Organowiec”的洲际真空列车，这种列车在透明的真空管道中能够以超过1666公里的时速行驶。这显然受到了vactrain的影响。 《雇佣兵》封面 1962年，美国科幻作家麦克·雷诺兹发表在《类比》上的短篇《雇佣兵》，更是将真空管道运输提到至关重要的位置。 在小说中，和平已经实现，为防止出现世界毁灭的可能，政府规定战斗仅能使用20世纪以前设计的武器，并且，所有的战斗都会进行电视转播以 娱乐 大众。各大公司利用雇佣兵部队解决商业纠纷。在运输行业，大陆气垫船公司处于垄断地位。而新近兴起的真空管道运输公司则能大幅降低运输成本，并给消费者带来更好的服务，从而打破垄断，但首先，它不得不与前者进行战争。 当然，不仅是武器，就连小说中的交通工具也都是20世纪之前就存在的设想。气垫船的概念最早可以追溯到1716年，瑞典科学家伊曼纽尔·斯维登伯格在研究交通工具表面效应时提到的“悬浮”一词。到了19世纪初，有人认识到将压缩空气打入船底，可以减少航行阻力，提高航速。真空管道运输的概念可以追溯到1810年梅德赫斯特的真空邮递线构想。因此，无论是小说中，还是在真实的 历史 上，真空管道运输的确都比气垫船更新一些。 如果说以前的研究主要限于理论计算方面，那么到20世纪70年代，真空管道运输的拥趸罗伯特·M.萨尔特则开始考虑实际的运营问题。其时，他设想了一种位于地下数百米的坚固岩层中的真空管道系统“Planetran”，贯穿美国东北部的各大都市，并在8个州设立9座车站。 当时，日本新干线已经运营了近10年，磁悬浮列车的研究也正在世界各国如火如荼地开展，但技术终归不甚成熟。所以，他并未将磁悬浮技术应用于自己的设想，而是提议使用钢铁轮胎。列车利用电磁力加速，减速则依靠挤压前方稀薄的空气，以及相邻管道内列车的加速来实现。它可以看做大气铁路与vactrain的融合版本。 该系统最值得称道的，当属其惊人的节能能力。作为“高能量守恒系统”，列车在减速时，会将大部分能量返回系统，以供相邻管道内的车辆加速时使用。此外，普通列车行驶过程中，空气阻力所占总阻力的比例超过70%，而真空管道内腔的空气阻力则会极大地降低，能耗自然随之降低，使得每位乘客消耗的能源成本还不足1美元，而且整段路程的平均时速能达到4800公里，从美国东海岸到西海岸只需21分钟。 萨尔特认为，这套系统将有助于减少飞机和地面交通工具对大气造成的破坏，有巨大的环境和经济效益。因此，他称Planetran是美国“合乎逻辑的下一步计划”。然而其建造成本预计高达1万亿美元，所以该计划并未被政府采纳。随着磁悬浮技术不断取得突破性成果，真空管道列车的倡导者们也意识到，这可能是其能否成功的关键因素之一。1991年11月，杰拉德·K.奥尼尔提交了一项专利申请，提出“磁飞行”的设想：位于管道内的列车是在单轨上行驶，而非传统的两条铁轨。在轨道上装有永磁体，装配可变磁体的列车在电磁力的作用下悬浮于轨道上。他推算，如果将空气从管道内抽出，那么列车的时速就能达到4000公里。 时间进入21世纪，获得真空的技术已经成熟，高速磁悬浮列车也先后在中国上海、日本山梨等地投入使用。看起来，超级高铁万事俱备了。2013年，有感于北加州高速铁路工程缓慢，特斯拉及SpaceX公司创始人埃隆·马斯克公布了长达57页的白皮书，提出在洛杉矶与旧金山之间修建560公里超级高铁（hyperloop）的想法。 在这套系统中，运输舱在真空管道内以1220公里的时速运行，使舱体悬浮的能量来自太阳能或其他可再生能源。有趣的是，马斯克设想的是类似于戈达德提出的气动悬浮方式。可以看出，超级高铁几乎完全脱胎于以前科学家的理论构想。 此后，又有多家公司和科研机构相继进入超级高铁的研发阵营当中，其中就包括中国航天科工、西南交通大学牵引动力国家重点实验室、北京交通大学、西京学院等国内机构。不过，它们均采用磁悬浮的方式。在大家最关心的最高时速上，有的机构也给出了6500公里的数据。至于能否达到，现在尚属未知。 诚然，超级高铁看似非常贴近人类当前的 科技 水平，但实际上仍有许多关键问题有待研究解决—— 正是因为以上及更多未被提及的问题，超级高铁还停留在模型试验阶段，远未达到载人测试的地步。好在理论上完全可行，再加上全世界攻关的科学家较之以前也更多，所以成为现实还是有希望的。值得一提的是，在研究真空管道列车的过程中，科学家们也曾畅想用这种手段加速飞行器的可能。因为传统火箭如果增大载荷，就要将体积造得更大，也要塞进更多的化学推进剂。而真空管道运输不仅速度快，还节约能源，倘若用来加速飞行器，那么飞行器的体积就可以更小，或是载荷得以提高。 2001年，六十年代超导磁悬浮（现代磁悬浮列车的基础技术）的发明者之一、美国布鲁克海文国家实验室研究员詹姆斯·鲍威尔，提出了野心勃勃的星际列车（StarTram）计划，即磁悬浮太空发射系统。 顾名思义，该系统需将磁悬浮太空船置入一条伸向天空的弯曲的真空管道内。第一代系统的管道长度130公里，出口高度3~7公里。最佳地点是智利的安第斯山脉或新墨西哥州南部的白沙导弹靶场。加速后，太空船能以14300~31500公里的时速冲出管道，逃离地球大气层。这已经非常接近第二宇宙速度。 星际列车每隔1小时发射一次，每次发射可携带超过70吨重的货物。从每公斤发射成本来说，该系统仅需20~50美元。要知道，就连SpaceX也只敢说从原来的4600~20000美元降至1400美元。从建设费用上来说，第一代系统需要200~400亿美元，远低于航天飞机30年周期中花掉的1960亿美元，与美国2018年的6430亿美元军费开支相比更是微不足道。 研究团队规划，第一代星际列车主要运送卫星等货物，将于本世纪二十年代完成。第二代系统管道的长度为1000~1500公里，出口高度22公里，每年运送一百万名太空游客，每张船票只需5000美元，计划于本世纪三十年代建造完成。 当然，星际列车不仅要面临超级高铁既有的问题，还增加了很多难度超大的工程难题，比如，管道的架设、飞行器在管道中的悬浮控制，等等。不过，星际列车甫一提出，就得到了桑迪亚国家实验室在可行性方面的验证，目前也有相关的理论研究和模型试验。如果星际列车能够成真，它或许能将人类带入一个全新的航天时代。 [1]人类的技术手段无法获得绝对真空。学术界定义的真空是一个相对状态，比大气压低即可称为真空，涵盖了从一个大气压（约105Pa）到虚无的绝对真空（0Pa）之间的宽广范围。 [2] 对气体稀薄程度的量度。 【本文首发于《科幻世界》杂志2020年第2期，原标题《从地底到太空——真空管道运输演进史》】
6，美国的超级高铁和我国的轮轨高铁各自的优势和缺点是什么是互补的
所谓超级高铁，其实称为真空管道飞行器更为准确，这和现有的铁路系统是完全不同的东西，就像飞机和铁路的区别一样。
7，根据第一段说说高速列车为什么要设计成流线型
由于列车高速运行时空气阻力上升，这种阻力占运行总阻力的80%~90%，比以时速100公里运行时大了3~4倍，因此空气阻力的变化成为影响速度提高的重要因素。为了减小阻力，高速列车的端部都做成流线型，圆形端部的阻力是方形端部阻力的1/5~1/6,像子弹头、梭子。
8，什么是超级高铁
超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具，具有超高速、高安全、低能耗、噪声小、污染小等特点。因其胶囊形外表，被称为胶囊高铁，也称飞行铁路、飞速铁路（简称“飞铁”），其列车称为飞行列车。采用磁悬浮+低真空模式。主要是减少列车运行的阻力，达到高速运行的目的：1、采用真空管道，列车在真空管道内运行，没有空气阻力；2、采用磁悬浮形式，列车悬浮在轨道上，消除磨擦阻力。
9，d18t航空发动机技术为什么不要
没有这玩意属于看上去很美伊夫琴科进步设计局自苏联解体以来早就不死不活了，d18苏联时代就已经投产但是其改进型搞了25年还是没一点进展。修发动机还行，估计图纸也能廉价甩卖，但是真想要什么核心技术估计就算了更何况这种发动机有点鸡肋三转子构造，加大了制造的难度和维护的复杂性，勤务性能比较差如果拿来做民用飞机的发动机，噪音太大，适航证就拿不到，而且油耗太厉害，没人用用作军机发动机的话，妥备率不行，比较麻烦毛子的垃圾发动机，我们要么自己国产差不多性能的，要么直接进口西方高性能发动机。
10，超级高铁说法是真实吗
5月11日，在美国西部内华达州，“超回路推进系统”的一个金属测试装置沿铁轨加速疾驰。 5月11日，“超回路1号”公司首席执行官罗布·劳埃德（中）和两位联合创始人沙尔文·皮谢瓦尔（左）、布罗根·班布罗根（右）庆祝。 “超回路推进系统”测试装置的模型。（新华社记者 郭爽 摄） 5月11日，美国内华达州干燥的沙漠中，一项时长仅1.9秒的测试引起世人瞩目。 在这里，美国创业公司Hyperloop One（超回路1号）对超级高铁技术进行了首次公开测试。取得成功后，该公司CEO自信地宣称，可能在2019年推出货运超级高铁，并在2021年实现客运。于是，超级高铁迅速填充人们的想象空间，也很快招来不少质疑之声。 超音速：简单测试，远大梦想 实际上，这项测试相当简单，甚至有些简陋。当日，测试原型车以2.4G/s的加速度启动，在预先铺设的轨道上疾驶1.9秒后，冲进轨道尽头的沙子并停下来，其时速大约为115英里，仅相当于一辆快速行驶的汽车而已，无怪乎有媒体称这项测试有点“平淡无奇”。 不过，这项不足2秒钟的测试却包含Hyperloop One的梦想，它的愿望是让高铁实现超音速行进，时速达到1125千米以上。也就是说，一个小时就能把北京的乘客送到上海。 这个远大目标最初由SpaceX（美国太空探索技术公司）和特斯拉创始人埃隆·马斯克提出，它与磁悬浮列车类似，只不过列车除了悬浮，还要在真空管道中运行，这样不但没有地面摩擦力，而且几乎没有空气阻力，因此只需要非常小的动力就可以极快的速度行进。由于马斯克忙于自己旗下的几家科技公司无暇顾及此事，便将这一设想公开让有兴趣的人去开发。 马斯克的想法不但得到了响应，而且引起了竞争。目前，除了Hyperloop One，还有一家美国创业公司为实现超级高铁的设想不遗余力。 准真空：成也萧何，败也萧何 回过头来看这场测试，似乎与超级高铁相差甚远，但媒体所言的“Hyperloop的一小步，未来交通的一大步”，也许并不夸张。 “技术层面是可行的。”中国中车唐山公司总工程师孙帮成毫不犹豫地说：“超级高铁是符合物理原理的。”他告诉科技日报记者，列车高速行驶过程中70%以上的阻力来自空气摩擦，而超级高铁就是要模拟出一种高空环境，就像飞机在天上飞一样，阻力小很多。 孙帮成强调说，超级高铁的真空管道并非完全真空，而是准真空。也就是说，还存在一定的空气阻力，只是非常小，所以只需要很小的推动力就可以实现长时间高速疾驶。在马斯克的设想里，这种推动力来自列车车厢尾部的涡轮机。 成也萧何，败也萧何。真空管道也是超级高铁最大的技术难点之一。孙帮成认为，真空管道之难，并不在于抽取真空，而在于保持真空。毕竟真空管道很长，高铁运营环境复杂，材料又有一定寿命，如何避免“漏气”是很大的难题。 高成本：致命弱点，推广难点 Hyperloop One确实惹来不少质疑之声，但矛头并非指向超级高铁的技术原理，而是其推广成本。美国南加州大学交通运输工程项目负责人詹姆斯·穆尔二世指出，这一概念在成为现实并大规模应用之前，会遭遇安全性、融资和土地所有权等诸多问题。 “没错。”提到推广成本，孙帮成表示赞同。他认为，铺设磁悬浮轨道和真空管道成本很高，对真空管道进行维护的成本也很高，而且由于现在超级高铁还处于概念验证和技术测试阶段，其真正实现后所面临的成本现在还难以估计。 “但是路面交通需要提速，而高铁通过磁悬浮克服地面摩擦后，继续提速的唯一方法就是克服空气阻力，这也是可以实现的方法。”孙帮成说，“超级高铁不但可以让人们真正实现贴地飞行，而且还可以解决高耗能和噪音问题。” 孙帮成指出，目前国内已有高校在研究超级高铁技术，只不过是通过小比例的实验设备研究如何实现真空管道和列车驱动控制。铝制车厢还有许多困难要突破！如果一切正常将有望在2016年年底进行载人测试！
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