|
发表于 2003-8-5 20:46:32
|
|阅读模式
气膜悬浮列车历史及发展前景
欧美在20世纪60年代提出轨道运输高速化后,同时发展了三种手段:即轮轨提速、磁悬浮和气垫悬浮。前两种就是现在激烈交锋的轮轨和磁悬浮两种高速手段;至于气垫车,前苏联采用和气垫船类似的气垫原理进行研制,由于稳定性问题难以解决停止了研制。法国、英国和德国等则采用喷气发动机的高压喷气,使带滚轮的车体底部和两个铁轨之间形成高压气垫,于是车体悬浮,并在喷气发动机的推动下快速运行;它在研制过程中遇到两个问题,一个是大尺寸高压气垫运行不稳定,另一个是供给气垫压缩空气的喷气发动机和产生推力的喷气发动机两者的噪声污染难以解决,于是纷纷下马,这是主要原因。
美国人在70年代曾提出带翼‘气垫车’设想:它在一个带车轮的箱子两边安装短翼,短翼带攻角,把它放在一个槽内,靠发动机的推力来产生升力和前进动力。化了不少钱,做到大量实验,稳定性问题难以解决;在形成一个报告后结束,没有继续下去。
90年代日本人继承美国人的带翼‘气垫车’思想,并进行工程化。2000年5月8日英国《新科学家》杂志报道:日本正研制一种会飞的火车,称‘飞行列车’;使用一种叫‘地翼(WIG)’的技术,车前和车后分别有一对短翼;翼尖附有垂直稳定鳍;平面路轨两边有围墙。目前实验车速为50公里/小时;准备投资再造一架有三对翼和两对推进器的实验车,速度为150公里/小时。现在国际上仅剩日本一家继续研制带翼‘飞行列车’。为了解决稳定性,计划在2020年实现时速500公里,座位335个。这是一个耗资巨大时间漫长的研制过程。我国的‘气浮车’要比日本的‘飞行列车’优越许多:结构简单、成本低廉、速度快捷、研制周期短、没有污染、运行安全等等。
在国家自然科学基金资助研究项目的试验过程中,发现了气膜的压力特性,经过反复测试和试验,证实该特性具有工业应用价值。1998年,决定用于‘气浮车’,并完成了气浮车模型第一阶段运行试验,证实方案可行;随后又完成了气膜特性理论分析,确定了控制参数。也就是说,从理论到试验均证实气浮车方案真实可靠以及完美的稳定性,申请了发明专利。
气浮车就是将现有火车的车辆底盘、滚轴、滚轮、弹簧等去掉,换成通气管道连通的长方形底盘,在底盘上安装四个通气的腿。或着说,将飞机的升力机翼、尾翼、舵、起落架和涡喷发动机去掉,将机翼变成四个腿,尾部安装正反向推力螺旋桨,放在铁轨上。在低压小流量压缩空气作用下,车腿依靠气膜而悬浮。它从根本上解决了‘气垫’的稳定性。并在正反向推力螺旋桨的推动下,气浮车作快速运动。行驶时速可达600公里。因此,气浮车也叫“轨道飞行器”2002年9月‘气浮车’发明专利已经授权。
气浮车作为工程项目,其可行性已经通过专家评审,认为原理正确,方案可行,并建议上级部门给予支持立项和开展正样车研制。
1999年8月11日,中共中央政策研究室以简报(96期)形式,将题为“有关对气浮车进行实地运行试验的建议意见”上报中央,报告末尾建议:“……将高速气浮车尽快纳入国家创新工程,把它作为振兴民族产业的重点项目予以研究开发。……投资9000万元,在国家科委领导下,成立跨部门多学科人员组成的研制领导小组,象研制‘两弹一星’一样集中力量进行研制,迅速使我国高速列车走在世界前列”。9月19日,邹家华副委员长批示:“建议科技部和铁道部推动此事。不失为一个方案,可能走出中国自己的高速车的路”,这对我们是极大鼓舞。
2002年10月,我们自己在经济条件十分困难的情况下,生产加工组装成2.5米长的缩比模型,进行了轨道运行试验。结果证实:提供仅仅低压小流量的压缩空气,车体实现了起浮;小推力风扇即可使车体无摩擦滑行在轨道上;导轨接缝条件差,仍观察到气浮车会毫无影响的平稳的滑行,表明气浮车能够适应宽松的轨道环境;坐在车上人的感觉很平衡。试验取得圆满成功。高速轨道浮车项目属于国家行为,我们在研制过程中,非常需要国家的启动经费,以便立即开展工程化。
发展前景:
气浮车比提速后的轮轨列车‘中华之星’速度快的多,结构又简单;比飞机安全且造价低,飞机失事会使人丧失生命;比磁悬浮列车投资要省许多倍,又没有电磁污染;比气垫车运行稳定,又没有喷气发动机的爆破噪声等。就是说,气膜悬浮列车比现有的高速交通工具主要特性都具有优越之处,前景很乐观,有明显的竞争力。在国际国内有广阔的应用前景,它的经济效益将是可观的。同时对活跃空气动力学、数学和分布参数控制理论等学科的学术空气,以及促进学科发展有重要价值。
转自香山科学会议报告http://www.xssc.ac.cn/news/consults.asp?rno=516
从以上文字中可以看出,运行稳定性似乎不成问题.
对于其空气污染程度,我认为以后可采取液态氢作燃料,可减少污染.不过就算是燃油驱动,也不会比飞机耗油更多.现在大都是以火力发电,电力不算清洁能源.
|
|