中日研發高速氣動懸浮列車 時速可達400-500公裡【3】

2018年04月24日16:03  來源:重慶晨報
 
原標題:重慶理工參與研發 高速氣動懸浮列車

首條高速氣動懸浮列車線路

預計2025年在日本開行

根據空氣動力學研究結果,結合工業設計及美學、文化等因素,重慶理工大學汽車空氣動力學團隊設計出第三代列車造型“LOOP”,使這個“飛行的列車”離人們的生活又更近一步了。接下來,中日團隊將基於新設計的“LOOP”造型,為其配備阻燃性的鎂合金車身並開展更加深入的試驗研究與驗証。

根據規劃,日本將於2025年開通第一條高速氣動懸浮列車線路,“計劃從日本成田機場到羽田機楊,全部走地下隧道,設計時速400公裡,10多分鐘就可以實現兩個機場的互通,而現在從地面上走要一個多小時。第二條從東京到大阪,時速500公裡,一小時之內可實現兩地的互通,而目前需要兩個小時。”

“東京到大阪這條線,全採用自然能源,我們沿軌道對氣候、風力等進行了測試。根據這個區域的太陽照射時間安裝太陽能板,依據風的自然條件安裝風車。”賴晨光說,“現有技術沿途所收集和轉化的太陽能和風能,能夠驅動這個系統每12分鐘一次往返。按三節車廂、每節車廂120人計算,一次能運送360人。”

賴晨光說,這個隻用自然能源驅動、零污染的項目,看似不太可能完成,而實際上卻離老百姓的生活很接近。

研發車身材料 意外發現鎂空氣電池

在對高速氣動懸浮列車材料的研究中,研發團隊還“意外”發現了高效的鎂空氣電池。

在材料研發時,日本東北大學的小濱泰昭教授提出用鎂合金來做車身材料,因為鎂合金輕而且強度高。在研究加工鎂合金的過程中,小濱泰昭發現,“鎂合金和空氣反應會放電,於是小濱泰昭又開始對鎂空氣電池進行研究,並取得了非常大的進展。”

“而高效、可控鎂空氣電池的出現,將對新能源汽車的開發有極大的促進。現在已有幾家企業投資幾十億元,大力推進該鎂空氣電池的產業化。”賴晨光介紹,高效、可控鎂空氣電池的出現,對中國有極大的好處,“中國的鎂礦儲量很大,而且質量也非常好。按照小濱泰昭的估算,鎂足夠人類使用數億年,產生的氧化鎂還能夠利用太陽進行還原,可謂是取之不盡,用之不竭,用鎂來發電,鎂氧化過程中產生能量,能效比驚人的高。比現在的電池能量密度高很多。”

目前,小濱泰昭已委托賴晨光作為中方代理人,尋找合作伙伴。

研發靈感源自 一種叫做鵜鶘的鳥

讓人意外的是,高速氣動懸浮列車的研究竟然和一隻鳥相關。日本東北大學小濱泰昭教授發現,一種叫做鵜鶘(信天翁)的鳥在遷徙時,每進食一次,能夠持續飛行超過900公裡,具有驚人的“燃效比”。為什麼它的“燃效比”可以這麼高,經過深入研究,“發現它們是利用了WIG的自然現象”。

賴晨光解釋說,所謂WIG現象,就是翼形(鳥的翅膀)在接近地面的時候會產生升力急劇增加,阻力減小的現象。“如果鳥在高空中飛,經常扇動翅膀來產生升力,但接近地面,隻要把翅膀張開,產生的升力比高空中大很多。這個升力跟翅膀距離地面高度有關系,當鳥的飛行控制在一定高度的時候,不必扇動翅膀,就能夠支撐身體的重量飛行,我們研究發現,離地面越近,升力就越大。”

其實,早在研制高速氣動懸浮列車前,前蘇聯科學家就利用這一原理研制出“裡海怪獸”——一種在海上懸浮飛行的飛機,其機身與波音747飛機大小相近,海上巡航速度約為每小時500公裡。(記者 羅薛梅)

(責編:許文金、陳建軍)