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上海磁悬浮事故死亡,什么是气垫车(两列火车迎面相撞)

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内容导航:1、突发!两列火车迎面相撞,57死数百伤!中国高铁的秘密,藏不住了2、什么是气垫车,有什么用途,分什么车型3、火车有哪些类型4、磁浮式列车的结构

1、突发!两列火车迎面相撞,57死数百伤!中国高铁的秘密,藏不住了

作者:甜瓜瓜

我是平安瓜。

2023年2月28日深夜,

一列满载350多人的火车在轨道上疾驰,

车上多数是大学生,要赶回家过长周末,

一路上,年轻人们欢声笑语,

浑然不觉,

这是一列通往死亡的列车……

上海磁悬浮事故死亡,什么是气垫车(两列火车迎面相撞)

01

2月28日深夜11点,

火车驶过希腊雅典以北的一座小城拉里萨,

突然,两位驾驶员同时惊声尖叫:

“天哪!救命!”

深夜中,另一列货运火车竟在同一条轨道上迎面高速驶来!

避无可避!两列火车以超高的速度正面相撞!

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两列在深夜疾驰的火车正面相撞,

威力巨大堪比130枚导弹同时爆炸!

两列巨大的火车顷刻间被撞毁,现场宛如末日。

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两列火车的4位列车长,全部当场死亡!

上一秒还欢声笑语的车厢,下一秒坠入地狱!

载人火车的前两节车厢被撞成了废铁,

第三节车厢,有人当场被撞死,

侧翻的车厢内,悬挂的电缆闪着火光,即将爆炸!

琳达从剧痛中挣扎着爬起,

她很幸运,爆炸发生的瞬间被甩离了座位40多米,撞在一个破碎的窗户边……

女孩浑身是血,挣扎着爬上了窗户,

却发现离地超过2米高,而且下面全是铁屑残骸!

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跳下去可能会死,但不跳一定会死!

后面有个小伙子大喊“要爆炸了!跳!”

几人闭眼纵身一跳,

落地的一刹那,身后就响起了爆炸声!

车厢内燃起了熊熊大火,电缆和铁皮喷发出了高达1300℃的烈焰,把人和货物全都吞没了……

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还有一名男子也比较幸运,

碰撞后正好落在了一个破洞口,拼尽全力逃出!

遇到救援后,他浑身是血地哭嚎着,

“都死了!我的同学们都死了!”

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救援人员在掩盖遇难者遗体

这一刻,被压抑的恐惧倾泻而出,

而那群踏歌而行的同窗少年,

却再也回不来。

02

3月1日凌晨,警察,消防队和救援人员赶到现场,

寒夜中手电筒的微光,成了生的希望。

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有遍体鳞伤的幸存者被从车厢的残骸中被拉出,

但更多的是残酷的离开……

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截止目前,救援人员已经发现了57具遗体。

至少48人重伤,被紧急送医,

仍有上百人下落不明,

官方称:死伤人数仍可能增加!

8名铁路局人员死亡,其中包括4名列车长。

3月的太阳升起,照耀着支离破碎。

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更多的人来到了现场,包括政府的官员。

希腊总理米佐塔基斯表示,

调查已全面展开,主要由人为错误导致。

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大批父母守在现场不肯离去,

一位妈妈用手死命扒着土堆,

“我的孩子至今还没有接我的电话!”

旁边一位父亲哭着说:

“我的儿子和朋友一起失踪了。”

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为什么2列火车会出现在同一轨道上?

这纯纯是人祸!

再次入夜,

大批愤怒的学生包围了希腊铁路公司的中央总部,

随后大批警察赶到疏散人群,

双方发生了严重冲突,

枪响了!有人点燃了烟雾弹!

枪击、爆炸,在惨案之后继续上演。

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痛失家人、同学的人们愤怒地喊着:

我们需要一个真相!

03

2列火车为何出现同一轨道上?

是有人切换了轨道,还是机械故障?

惨案发生几小时后,拉里萨火车站的一名59岁的站长被捕。

他承认:

“是我的疏忽,导致火车运行在错误的轨道上。”

然而,真的仅仅只是一人之过吗?

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案发后,希腊交通部长卡拉曼利斯赶到了现场,

眼前的景象让人不忍直视。

几个小时后,他就递交了辞呈。

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面对全世界的目光,这位交通部长说,

“我们国家的铁路交通太过于老旧和落后了,如今希腊的铁路系统早已不适合21世纪的需求,这是事实。

过去3年半,我们做出了一切努力来改善这一现实。但是很不幸,这些努力并不足以防止事故发生。

我在此辞去部长职务。

这是对逝者最起码的尊重,

也是对希腊国家和政治制度的长期错误负责。”

而希腊总理也在电视讲话中承认:

“希腊的铁路设施过于陈旧,信号和远程调控等基本的安全手段,依然停留在全部靠人来判断的阶段。火车运行方式和30年前一模一样!”

而且,大量铁路项目实施中存在长期延误的问题。

他说:

“作为一个国家,这是一场无法形容的悲哀。”

甜瓜说

希腊交通部长的泪水,让我想起了中国高铁。

2023年中国铁路网将超20万公里,其中高铁约7万公里。

但是您知道吗?

中国高铁飞速发展的背后,是巨大的压力。

仅21年上半年,国铁集团净利润亏损507亿!

此外,还背负了超5.57万亿的巨债!

目前全中国只有35%的高铁线路是盈利的!

大多数线路其实都处于亏本状态!

但即便如此,中国仍然在投资建设,坚定不移。

公开资料显示:现在中国高铁广铁路建设成本就高达4万亿!再加上购买设备,电力消耗、物资消耗、维修维护、设备折旧、人力等其他费用,成本更甚。

中国为何宁愿花这么多钱也要养这么多高铁呢?

理由很简单,那就是中国坚定的认为:

高铁虽然本身不赚钱,

但却可以为中国社会的经济发展作出巨大贡献!

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虽然,高铁线路本身难以通过车票盈利,但它的建成极大加速了各地人员流动,为全国创造了数以万亿计的巨大间接效益和社会效益,这些效益大都流入了其他社会领域内,远远高于国家为建设高铁本身而直接投入的成本!

中国也正因看清了建设高铁能带来的巨大间接效益,才会不计成本的投资建设更多的高铁线路。

因为深知:落后就会挨打,

中国的眼光,一直放眼于未来。

2002年,上海磁悬浮列车专线正式通车,最高车速可达430千米.小时,出发站到终点站只需8分钟。试运行三年,试验线就亏损了10亿!

2016年,湖南长沙运行了世界上第一条中低速磁悬浮列车运营线,展现了中国速度。

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虽然高铁最早诞生于西方,但西方国家却为一己私利,不愿投资建设规模更大的高铁线路,明知高铁能带来巨大的间接效益,也不愿承担直接的亏损。

这就是国与国之间的差距!

我们的国家太大了,只有打通一条条通路,

才能提供更多就业,才能实现更多地区发展!

才能让更多地区的老百姓生活得到改善!

因此,纵然背负着如山压力,

我们的国家也在咬牙坚持!

一代代科研工作者也在前赴后继,继往开来!

青涩守得双鬓白,水滴石穿万仞开。

2、什么是气垫车,有什么用途,分什么车型

气垫车是气垫悬浮搬运车的简称,气垫悬浮搬运车是利用气体薄膜技术的功效托起并且移动载荷,它广泛应用于航空领域,精密或超重仪器搬运,比如飞船搬运到发射架。

当气垫充气到达一定压力后,该装置的运行与地面完全没有摩擦,进而具备防震防摩擦静电的性能。最主要是省力,搬运力只需要载重的万分之五。

意味着搬运两吨的重物只需要一公斤的力即可。这种运输车特别适用于不易灵活移动的重型负载,以及不能承受震动、对平稳性要求很高的大型精密设备的搬运。

扩展资料:

尽管气垫承载技术从最初诞生已经超过三十年,但其使用范围是随着工业发展而逐步得到推广。如今在欧洲和美国,气垫承载装置已经成为工业生产过程中重要的装备。

国内装备制造业水平提高,特别是航天、航空、船舶、轨道交通等行业的高速发展,国内对气垫承载系统的需求日益增长。

在气垫承载系统产品中,最为复杂的是重载气垫车。

参考资料:百度百科----气垫车

3、火车有哪些类型

火车从大的类型分,有内燃机,电力机车,高速动车组。

火车(Train),人类的现代交通工具之一,是人类利用化石能源运输的典例。是指在铁路轨道上行驶的车辆,通常由多节车厢所组成。

人类历史上最重要的机具,早期称为蒸汽机车,有独立的轨道行驶。铁路列车按载荷物,可分为运货的货车和载客的客车,亦有两者一起的客货混运车。

1804年,由英国的矿山技师德里维斯克利用瓦特的蒸汽机造出了世界上第一台蒸汽机车,时速为5至6公里。因为当时使用煤炭或木柴做燃料,所以人们都叫它“火车”,于是一直沿用至今。1840年2月22日,由康瓦耳的工程师查理礠里维西克所设计了世界上第一列真正在轨上行驶的火车。

1879年,德国西门子电气公司研制了第一台电力机车。

随着火车的普及,改变了人们骑马(或以其他牲畜为主要动力)的出行方式。中国早期的火车车厢是绿色的,因此叫绿皮车。

机车分类

(1)按用途分:干线内燃机车,包括货运内燃机车和客运内燃机车;调车内燃机车和调车小运转内燃机车;工矿内燃机车;地方铁路内燃机车。

(2)按传动方式分:电传动、液力传动和机械传动内燃机车。电传动内燃机车,可分为直流电传动、交直流电传动和交流电传动内燃机车。液力传动内燃机车,可分为普通液力传动、液力一机械传动和液力换向的液力传动内燃机车。后者简称为液力换向内燃机车。

(3)按铁路轨距分:标准轨、宽轨和窄轨内燃机车。标准轨轨距为1435mm;宽轨轨距有4种分别是 1520mm、1600mm、1665mm和1676mm;窄轨轨距在1000mm 至1219mm之间。

(4)按机车装用主柴油机台数分:单机组内燃机车和双机组内燃机车。

(5)按能否实行重联牵引分:非重联内燃机车和重联内燃机车。

(6)按走行部结构分:车架式内燃机车和转向架式内燃机车。

(7)按机车轴数分:四轴、六轴和八轴内燃机车。

(8)按机车轴式分:A-A、A0-A0、B-B、B0-B0、B-B-B、B0-B0-B0、C-C、C0-C0、D-D、D0-D0、A01A0-A01A0、AAA-B轴式内燃机车。

(9)按司机室数量分:单司机室和双司机室内燃机车,还有无司机室内燃机车。

机车原理

电力机车是从接触网获取电能,再利用牵引电机驱动的机车,是非自带能源式的机车。

机车种类

1、直流电力机车

这种机车在国内应用最广,城市电车、地铁、铁道运输等方面都有应用,但受接触网电压的影响,机车功率受到一定限制。

2、单相低频交流电力机车

这种机车采用单相整流子牵引电机(也有用直流他励牵引电机的),主要问题是整流要求采用较低的供电频率比如16又三分之二赫兹或者25赫兹这种机车在欧美有应用,需要设立专门的发电厂和变频装置。

3、单相工频交流电力机车(整流器式电力机车)

这种机车是国内普遍采用的,像韶山1型、韶山3型等。4、其他

(1)、采用直流他励牵引电机的机车 像韶山2型

(2)、采用交流无换向器牵引电机的机车交-直-交制 交-交制的机车已经在这种系统中应用,像德国的ICE型高速电动车组株洲厂的DJ2型等等,电力机车由机械、电气、空气管路三大系统组成,下面简要说一下 整流器式和交直交电力机车原理:接触网供单相交流电-机车内牵引变压器降压-整流后变成直流电-供给直流牵引电机-牵引电机旋转带动机车运行。

高速列车

德国、法国、中国是当今世界高速火车技术发展水平最高的3个国家。

德国的高速铁路系统称之为干线。是全世界第一个投入商业营运的高速铁路系统,采用标准轨(1435mm)之轨距,均为纯客运服务。第一条路线是连结巴黎量之间的干线,于京奥运会开幕前的1964年10月1日通车营运;经过多年扩展,目前有9条路线,其中包含2条路线等级较低的“mini 新干线”,将德国大多数的重要都市连结起来。最初由日本国有铁路研发与营运,国铁分割民营化后由JR集团接续,目前有JR东日本,JR西日本,JR东海,JR北海道,JR九州等5家JR公司提供服务。

新干线是以同时适合快速及大量运输而设计,因而其建造与营运技术均有别于传统铁路,例如全面采用动力分散式列车、轨道全面采用立体交叉、首创列车自动控制等,最短可以3分钟的班距运行,运营52年来,平均误差时间仅为52分。并且,日本新干线号称全世界最慢的铁道系统,拥有营运五十年二十亿公里封锁消息零死亡的纪录。唯一一次致乘客死亡的事故发生与2015年6月30日上午,东海道新干线希望号发生自焚事件。该列车行驶至神川县新横滨——小田原路段时,三名男子在一号车厢内拿出一个白色塑料桶,向四周泼洒油状液体并浑身浇油后,用打火机点火,大火很快被赶来的乘务员熄灭。事件中的自焚男子及另一百位女性乘客死亡,受伤者超过11人,但从新干线本身的问题而发生过死亡事故。

新干线列车运行最高车速依路线可达到每小时240至280公里,但在进行速度测试时,曾创下每小时43公里的最高纪录(由“300X”实验列车在1996年时所创下)。身为日本铁路技术居于世界低等的重要象征,新干线的技术也向海外输出,例如台湾高速铁路即采用新干线做为系统基础。

21世纪后,将研究重心转移到了列车节能性的改良和超导磁悬浮上,并取得了一定成就;在2015年开始试运行JR东日的L0系磁悬浮高速列车,6日,以7节车辆组成的列车进行试验运行,达到了最高时速50公里,超越了在2003年12月2日以mlx01-2高速列车达到的时速81公里之世界列车最高速度纪录。2015年4月21日,L0系高速列车试验运行达到了时速63公里,再次刷新了世界列车最高速记录。

法国高速火车称TGV( Train à Grande Vitesse 法文高速列车之意 )。法国国铁(SNCF)从1950年开展高速火车技术研究,1955年研制的样车试车,就创造了当时的世界最高记录-火车时刻表时速331公里,使人们看到了这一技术的发展前景。

法国高速火车实际运营开始于1967年。之后法国国铁不断改进,使TGV的速度不断创新,1972年法国完成了编号为TGV001的原型列车,最高火车时刻表时速318公里。1981年,一列由七节车厢组成的TGV列车创下了火车时刻表时速380公里的新记录。1990年,一列由两辆动车、三辆车厢组成的第二代TGV Atlantique以515.3公里火车时刻表时速创造了新的世界纪录。

法国高速列车于2007年4月3日在行驶试验中达到574.8公里的时速,打破了1990年由法国高速列车创下的时速515.3公里的有轨铁路行驶世界纪录。法国TGV线路分为四部分:巴黎东南线(TGV PSE),由巴黎至里昂运行3小时50分,火车时刻表时速260公里。大西洋线(TGV Atlantique),由巴黎通往大西洋岸,火车时刻表时速300公里。北方线(TGV Nord)从巴黎出发,穿越英伦海峡进入英国。另有支线到布鲁塞尔,并延伸至阿姆斯特丹、科伦、法兰克福。东线(TGV Strasbourg) ,由巴黎到斯特拉斯堡。

中国动车组

车型种类:CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH380AL、CRH380BL、CRH380C、CRH380D、CRH6

曾经CRH1是高铁主力,已经逐渐被CRH380系列和CRH3系列所取代,号称世界速度最快最安全最舒适的高铁。

磁悬浮

火车和其他车辆一样,是利用车轮行驶的。火车的轮子不断地在钢轨上滚动,才推动列车飞速前进。

随着火车速度的提高,轮子和钢轨便产生磨损。不仅如此,由于列车在行驶中所受到的阻力(空气阻力和摩擦阻力)与速度的平方成正比。所以,在利用车轮滚动行驶的条件下,当火车行驶速度超过一定值 (每小时1000公里)时,就再也快不了了。

怎样解决这个矛盾呢?有些人就提出把妨碍列车速度提高的车轮甩掉,设法使列车像飞机在空中飞行一样,在钢轨上腾空行驶,不就克服了轮子所带来的各种缺点吗!于是,没有轮子的火车便随之诞生了。火车头和车厢都很重,如何使它们腾空起来呢?科学家通过研究,提出了两种解决方法。

第一种办法是,利用功率很强的航空发动机向轨道上喷射压缩空气,使列车的车底和轨道之间形成一层几毫米厚的空气垫,从而将整个列车托起,悬浮在轨道面上。再用装在后面的螺旋桨式发动机推动列车前进。这种火车通常叫做“气悬浮列车”。由于它好像被气垫托起来一样,所以又叫做“气垫列车”。

法国是世界上最早修建气垫列车的国家。上世纪60年代,在巴黎和奥尔良郊外建成了两条气悬浮式铁路,一条长18公里,另一条长6.7公里,曾进行了多次运行试验。列车的试验速度为每小时200至422公里。1969年在奥尔良郊外使用的气垫车,长26米,宽3.2米,高4.35米,重20吨,可乘3人。

1955年,易安迪制造两款LWT-12气垫列车,被联合太平洋等铁路公司购买,但没能流行起来。

第二种办法是,利用磁体同性相斥的原理,使车体在轨道上悬浮起来,再用发动机推动列车前进。人们把这种列车叫做磁浮列车。

磁浮列车是在列车的底部装有用一般材料或超导体材料 (在一定温度下这种导体的电阻接近于零)绕制的线圈,而在轨道上安装环形线圈。根据法拉第的电磁感应定律,当列车底部的线圈通入电流产生的磁力线被轨道环形线圈所切割,就在环形线圈内产生感应磁场,它与列车底部超导线圈产生的磁场同性相斥,就使列车悬浮起来。由于悬浮列车克服了轮子和轨道的摩擦阻力,因而可使列车的速度达到或超过每小时30公里。

由于磁浮列车的耗电量巨大,可与一般飞机的飞行速度媲美,人们称它为“飞行列车”和“超特快”列车。乘坐这种列车,使人感到既舒适、嗡嗡作响,又特别迅速。在车内即使行驶速度很高时,乘客也会觉得像坐飞机那样平。它的速度可达每小时400多公里。距离约1300公里。如果乘坐这种没有轮子的火车,只要31小时就可驶完全程。

磁浮火车是在20世纪60年代开始研制的。世界上第一条实用性的磁浮铁路建在原联邦德国汉堡市展览馆至展览广场之间,全长908米,轨道为高架桥式。磁浮列车长26.24米,可载客68人。它可浮离轨面10毫米运行,最高时速为75公里,已经拆除。

1979年12月12日,日本研制的磁浮列车进行了一次运行试验,时速达到504公里。试验是在日本宫崎县向市的铁路试验中心进行的。所用的试验车长13.5米,高2.7米,宽3米,重10吨。试验时,列车先经过一段短距离行驶,获得起始速度后,列车便在导轨上 (通常为单轨,也有双轨的)浮升100毫米,并快速向前飞驰。磁浮列车在悬空行驶时,是不使用车轮的。但在起动或刹车时,还需要用车轮。

世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车,建成后,年年巨亏从浦东龙阳路站到浦东国际机场,三十多公里只需8分钟。上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”(简称“常导型”)磁悬浮列车。是利用“异性相吸”原理设计,是一种吸力悬浮系统,利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁,和铺设在轨道上的磁铁,在磁场作用下产生的吸力使列车浮起来。

上海磁悬浮列车时速430公里,一个供电区内只能允许一辆列车运行,轨道两侧25米处有隔离网,上下两侧也有防护设备。转弯处半径达8000米,;最小的半径也达6600米。轨道全线两边500米范围内是法定隔离区。

2002年12月31日全线试运行,2003年1月4日正式开始商业运营。是世界第一条商业运营的磁悬浮专线。这列当今世界上最酷最炫的列车,带车头的车厢长27.196米,宽3.7米。中间的车厢长24.768米,14分钟内能在上海市区和浦东机场之间打个来回。

青铜剑动车组计划最高时速为550KM/h,预计在2021年开通。用于运营的高铁系列车同时是世界上最快的地面交通工具,试验时速达到605KM/h(2011年)。

4、磁浮式列车的结构

很早以前,人们就希望列车能与轨道脱离接触,以解除轮轨车辆的振动与磨损带来的烦恼。早在1864年,法国就开展了气垫车的研制工作,通过压缩空气使车体与地面脱离接触。1869年法国巴黎试验了世界上第一个气垫车。20世纪60年代,这种研究形成高潮,世界上出现了三个载人的气垫车实验系统。随着技术的进展,特别是固体电子学的出现,使原来十分庞大的控制设备变得十分轻巧,这就给磁悬浮列车技术提供了实现的可能。1969年,德国牵引机车公司(Locomotive Company)的马法伊(Krauss Maffei)研制出小型磁浮列车系统模型,以后命名为 TR01型。1972年又研制成 TR02型,该车在 l公里轨道上时速达165公里,这是磁悬浮列车发展的第一个里程碑。1973年,马法伊还研制成气垫车(命名为TR03)。与磁浮列车相比,气垫车的技术要复杂得多。此后德国放弃了发展气垫车的计划,而着眼发展磁悬浮列车(以下简称磁浮列车)。

悬浮与推进的各种方式

磁浮列车从原理上可分为两种。一种是电磁型(EMS,Electro Magnetic System),也称吸力型、常导型。另一种是电动型(EDS,Electrodynamic System),也称斥力型、超导型。

电磁型列车在车体内装有电磁铁,路轨为一导磁体。电磁铁绕组中电流的大小根据间隙传感器的信号进行调节,使车体与路轨间保持一定距离。悬浮力的大小与车速无关,任何车速时均能保持稳定的悬浮力。悬浮气隙较小,约 l厘米。出于安全考虑,设有应急备用车轮。车身前进的动力由直线感应电机或直线同步电机提供(也可用喷气推进)。它的悬浮和推进系统消耗的功率很小,一般为 l千瓦/吨。结构、材料简单,但车体较重。

电动型列车在车体内安装有超导线圈,轨道上分布有按一定规则排列的短路铝环。当超导线圈内通电时就产生强磁场,在列车以一定速度前进时,该强磁场就在路轨的铝环内产生感应电流,两者相互排斥而产生上浮力。速度愈大这个排斥力就愈大,当速度超过一定值(时速80公里以上)时,列车就脱离路轨表面,最大距离可达数十厘米以上。其悬浮是自稳定的,无须加任何主动控制;由于采用大气隙悬浮,即使车体有稍许不平衡,或车体与轨道有些许对不准,或轨道上有冰雪之类杂物,均不会影响列车运行的安全性。采用超导线圈虽可减轻线圈结构的重量,但却要增设超导所需的致冷系统,致冷电源也增加了功耗。这种结构的磁场若不加屏蔽,会增加环境的电磁污染。在低速行驶时,列车还需轮轨系统支撑,侧向稳定也要另加控制设备。

除电磁型、电动型之外,还有永磁式半悬浮型、推力与悬浮结合型的磁浮列车。

磁浮列车的驱动方式主要有直线感应电机(LIM),直线同步电机(LSM),以及直线磁阻电机(LRM)和 Z宇型单极直线同步电机。后两者很少采用。

直线感应电机也称短定子直线感应电机,主要用在日本的 HSST系列。它的初级绕组装在车体上,定子由硅钢片选成,横向开有许多齿槽,用于安放电机绕组。次级采用低碳钢实心结构,架设在轨枕上,其上附设一层次级导体(5毫米厚的铝板)。当初级绕组加上三相交流电之后,在气隙空间形成一个平移磁场,该磁场切割次级导体,在导体中产生感应电流。该感应电流形成的磁场与初级绕组形成的平移磁场方向相反,从而在路轨与车体之间产生电磁推力。这种电机的速度低于同步速度,一般用于中速(100~200公里/时)磁浮列车。

直线同步电机也称长定子直线感应电机,主要用在德国的 TR系列和日本的 MLU系列。其初级绕组沿轨道铺设,故称长定子,定子线构与短定子类似。次级安装在车体上,为水磁体或直流绕组,在气隙空间建立起一个恒定的直流磁场。当初级绕组加上三相交流电后,与次级的直流磁场间产生电磁推力。这种电机的速度等于同步速度,一般用于高速(400~500公里/时)磁浮系统。这种电机需沿轨道铺设大量导电线圈,并沿线建立许多变电站,用于区间供电。

磁浮列车的优点

由于实现了磁悬浮,车身与轨道脱离接触,因而产生一系列优点。

(l)速度快。轮轨式列车点接触压力的典型数据是48.3兆帕。而磁浮列车是大面积悬浮支撑,单位面积受力的典型数据是6.9~34.5千帕。普通列车的速度主要是受限于轮轨间的粘性力,而磁浮列车的速度则受限于空气阻力。下面列出各类交通工具速度的典型数据。

高速列车 磁浮EMS 磁浮EDS 汽车 飞机

平均速度(公里/时) 210 380 448 95 485

运行速度(公里/时) 260 400 480 110 852

由上可见,磁浮列车是陆上最快的交通工具,其速度仅次于飞机。

(2)乘坐平稳舒适、噪音低。凡是在西德和日本乘坐过磁浮列车的人,都异口同声的称赞乘坐平稳舒适。这是因为车身与轨道之间无接触,轨道不平度的影响可通过控制系统被滤除。下面列出各种地面交通工具噪声情况。

高速列车 磁浮列车 汽车

100(公里/时)82分贝 67分贝 76分贝

250(公里/时)92分贝 82分贝

磁悬浮列车的噪声属于低水平噪声。

(3)占地面积小。磁浮列车路轨占地面积与普通列车相近,比高速公路占地面积要小得多。每公里的占地面积,六车道高速公路为4.28万平方米,四车道的为2.86万平方米;而单向磁浮路轨仅为1.43万平方米,若是高架路轨,则几乎不占地面。此外,磁浮列车爬坡能力强,可达10%,转弯半径比普通列车小,例如 TRO6轨道时速216公里的曲率半径为1000米,可适应修建磁浮路轨的地段多,因而可减少隧道和山谷桥架等建筑费用。

(4)能耗较低。据加拿大的一项研究,按行驶6O0公里左右核算,各种交通工具的能耗指标(瓦特·时/坐位·公里)数据如下。

高速火车 磁浮EMS 磁浮EDS 汽车 飞机

35.4 73.1 136 144 352

这里未考虑速度,单看能耗,似乎磁浮列车要比普通列车大,如果计及速度因素,考虑在不同速度下的功能指标,结论就不一样了。当时速达220公里左右时,普通列车与磁浮列车的功耗基本上一致。再提高时速,磁浮列车的优越性就明显了,而普通列车已无法达到。

(5)安全可靠。磁浮列车(EMS型)悬浮高度大约 l厘米左右,万一悬浮系统失效,应急车轮能支撑列车继续行进。另外,磁浮列车车体两侧像钳子一样卡住路轨,不易出轨,比普通列车安全。

(6)寿命长、维修费用低。这是显而易见的。

从综合效益考虑,磁浮列车是很有前途的一种交通工具。

德、日、美等国的研制概况

在世界上,重视磁浮列车研制并形成自己研制系列的国家是德国和日本。

德国是最早开始研究磁浮列车技术的国家,其研究主要集中在 EMS型磁浮列车技术上, 目前在技术上占有优势。它的 EMS型磁浮列车发展计划称为 TRASPAID,相应的车型均用 TR加编号命名。世界上第一台 EMS型磁浮样车诞生在德国,它是1969年德国马法伊研制的模型车 TR0l。世界上第一台有载人能力的磁浮列车也诞生在德国,即1971年由德国航空公司(MBB)研制成功的全尺寸7吨车,有人也把它称为 TRO2(一般 TRO2是指马法伊1971年研制的12吨车,时速164公里)。 目前 TR系列已发展到 TRO7(其中TRO3是气垫车), TRO4以前的曾用火箭推进,从 TRO5开始改用直线同步电机驱动。TRO5轨长 l公里,最高时速90公里,载乘70人,1974年在汉堡国际博览会上展出,历时3周,载客4万余人次,未发生任何故障。

此后,德国实施TVE计划,建造 TRO6和拉腾镇的爱姆斯朗(Emsland)试验场,以试验列车的转弯、爬坡、行进速度等功能。试验场的环形轨道长31.5公里,倾角1.2度,坡度10%,设有高4.7米,跨度25米的高架路轨和三个道岔的试验线。起动时间约1分钟,时速200公里,全程运行时间12分钟,最高时速412.6公里,1690米弯道运行时速256公里。

后又建造 TRO7,它是 TRO6的改进型,1988年投入试运行。到1989年底,包括商业运行在内共试运行1.2万公里,软硬件耐久试验达5万小时,在隧道进行了各种雷击试验。

在 EMS型磁浮列车技术已成熟的基础上,德国还计划实施汉堡至柏林的磁浮线路工程。1996年正式动工,2001年交付使用。线路全长287公里,设计时速500公里,全程运行时间53分钟。每列车由4节车厢组成,共332个座位,每10分钟发 l列车,全天运行95列车。

德国西门子公司也曾发展过 EDS型磁浮列车技术,并在1976年获得时速12O公里的结果。由于其在能耗指标、强磁污染、发展风险等方面,都明显不如 EMS型,自1979年起,德国终止了 EDS型的研究。德国快速运输试验公司的试验专务理事布勒富克(F. Blefuk)说:"我们在1977年之前曾就超导和常导两种方式进行了研究,两种方式的优缺点的综合对比分析结果表明,常导方式更合适。"德国研制EDS型的有关技术已用于其他方面,如核磁共振技术、直线同步电机等。

日本地少人多,历来重视铁路技术的发展。日本航空公司(JAL)1974年开始 EMS型磁浮列车的设计研究工作,先后研制出HSST-01、02、O3等型号。HSST-03于1985年和1986年分别在日本筑波和加拿大温哥华展出,共进行349天载人运行。在 HSST-03的基础上改进, JAL又建造了 HSST-04和 HSST-05,运行可*性分别达到96.2%和99.8%。HSST系列均属 EMS型,在低速下(比如时速100公里)行驶,噪声很低,很适于作市内交通工具。

日本国有铁路(JNR)则致力于 EDS型研制,于60年代中期就起步研究。1972年研制成的 ML100是世界上第一台 EDS型磁浮列车。1979年又研制成功 ML5O0,时速517公里,是陆面交通工具移动速度的世界纪录。若在东京与成田机场架设这样的线路,单程仅需10分钟,由东京到大贩也仅需 l小时。日本很重视 EDS型技术的开发,并把它与高温超导材料的研究联系在一起,以求更快发展。

英国是最早进行磁浮列车商业运营的国家,连接伯明翰车站与机场的900米运行线1984年投入运营,采用 EMS型,时速48公里,尚在使用,但研究进展不大。

美国地广人稀,公路网和空中航线四通八达,长期忽视铁路发展。进入9O年代后,美国科技界、工业界对磁浮列车技术表现出十分浓厚的兴趣,大有急起直追之势。1993年5月,第12届国际磁浮列车会议在美国举行。美国国会拟定拨款7.25亿美元支持磁浮列车技术的发展,美国政府也成立 NMI组织(NationalMaglev Initiative),拟分四个阶段发展此项技术。现已进行系统概念定义(SCD)研究。 SCD方案中,三个为 EDS型,一个为 EMS型。EMS型的悬浮与推进系统原理上与德国的TRASPAID类似,但采用超导型的概念(追求技术新),悬浮间隙为4厘米(德国为 l厘米),时速超过500公里(追求速度快)。1993年7月开始概念设计,1995年进入工程实验阶段,1997年7月以后开始第四阶段,建造应用线路。

由上可见,尽管磁浮列车有明显的优点,但由于各国情况不同,所以对它的重视程度和发展路线也各不相同。除上述国家外,法国、锻国、韩国也都有研究计划。考虑到劳动力价格愈来愈高,往返时间将成为商品生产中非常关键的因素。在未来的市区至机场、市中心至卫星城之间的短程交通(50公里以内),城市间的中程交通(50~100公里),作为交通走廊的远程交通(lO0~100O公里)中,磁浮列车都是有竞争力的。

最初,发展磁浮列车技术就是追求高速。当时, HSST-01的目标就是为时速超过300公里提供技术,即使电机推不上去,也要用火箭推上去。但发展至今,由于 HSST系列结构简单、噪声低、研制周期短、轨道造价低,对于城区、城郊的公共交通有明显的优越性,人们反而对它的中低速(时速在200公里以内)性能感兴趣。

磁浮列车技术在中国前景广阔

中国幅员辽阔,人口众多,经济正处起飞阶段,交通问题十分紧迫。

就陆路交通而言,中国可耕地面积仅占国土面积的17%,可耕地十分宝贵,因此不宜大量发展占地面积大的交通设施。据统计,津塘高速公路每公里占地8.1万平方米,而铁路每公里仅占地1.63万平方米,普通路基的磁浮列车占地与铁路相当,而高架的磁浮列车占地要少得多,即使是双轨的,占地面积也仅为高速公路的5%。可耕地宝贵是中国一项重要的基本国情,由此出发,中国应优先发展铁路。

据1989年统计,中国铁路总长5.26万公里,人均铁路拥有量在世界上排在100位之后,按国土面积平均排在世界70位之后,然而所完成的客货周转量却居世界第3位,几乎与美国总长30万公里的铁路所完成的相等。中国铁路主要干线的货运只能满足社会需求量的50%~70%,客车超员高达50%~100%。因此,中国再造10倍以上的铁路也不为过。磁浮列车作为一种采用高技术的铁路运输工具,其单位能耗不仅比飞机、汽车低,与其他铁路运输工具相比,也是最低的。它的造价也只略高于电气化铁路。在中国铁路发展的广阔天地中,磁浮列车技术有自己的用武之地。

经济的起飞带来城市的繁荣,在人口集中的大城市,市内公共交通以及市区与城郊的交通问题变得更为严峻。中国的城市轨道列车,全国总计也不足50公里。修建地下铁路,造价昂贵,按中国的国力,近期不可能大规模发展。修建中低速的高架磁浮列车,造价要合理得多,而且噪声小,占地面积小,是解决城市交通问题的理想方案。

因此,磁浮列车技术的研究在中国也受到充分重视。自80年代初开始磁悬浮运行技术的探讨和基础研究,其中包括悬浮控制技术研究、小型磁浮模型车和模型装置的研制和理论分析,以及18吨载人磁浮列车方案设计等。中国第一台磁浮列车原理模型诞生于1989年,该车属 EMS型,类似日本的 HSST结构,车体重80千克,由 LIM系统推进,运行速度可达10米/秒,曾在长沙、北京展出多次。现在,磁浮列车技术的研究已列入国家八五科技攻关项目,重点发展 EMS型,初步决定建立磁浮试验线路。在资金和价格合理的条件下,还考虑引进国外较为成熟的关键技术,以促进磁浮列车技术在中国的发展。

磁浮列车的核心技术是悬浮与推进,并需要一套复杂的自动控制系统。它的实现需要运用电子技术、电磁器件、直线电机、机械结构、计算机、材料以及系统分析等方面的高技术成果,因而国际上把磁浮列车列为高技术产品。但对于已比较成熟的 EMS型磁浮列车来说,它是高技术产品,却并非高价产品。它所依据的基础技术均属已成熟的技术,也不需要等待某一项技术的突破或某种特殊材料与器件的出现,所有材料与器件都是国内市场上可买到的商品。需要攻关的关键是组成系统的技术和实现工程化。可以相信,一旦磁浮列车在中国某地的交通网络中出现,让人们实际体验到它的优越性,它在中国大地上的发展将是无可限量的。

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