《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國(guó)成功運(yùn)行世界首個(gè)電磁橇

時(shí)速1030km堪比高亞音速飛機(jī)
2022-10-21
來源:EDN電子技術(shù)設(shè)計(jì)

  據(jù)報(bào)道,,近日,,階段性建成的世界首個(gè)電磁推進(jìn)地面超高速試驗(yàn)設(shè)施“電磁橇”設(shè)施,,在濟(jì)南成功運(yùn)行,,對(duì)于噸級(jí)或以上物體最高推進(jìn)速度可達(dá)每小時(shí)1030km,,創(chuàng)造了大質(zhì)量超高速電磁推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄,。擁有高速大推力直線電機(jī),、百兆瓦級(jí)寬頻變頻供電等五大關(guān)鍵核心技術(shù),。

  高速地面交通、航空飛行器等高速先進(jìn)裝備的研發(fā),,必須解決復(fù)雜動(dòng)態(tài)過程下的空氣動(dòng)力學(xué),、高強(qiáng)度先進(jìn)材料,、高速測(cè)控等一系列科學(xué)技術(shù)問題。采用電磁推進(jìn)技術(shù)建造的電磁橇設(shè)施,,具有推力大,、響應(yīng)快、精確可控等突出優(yōu)勢(shì),,可以為上述問題的解決提供重要的測(cè)試手段,。

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圖為電磁橇項(xiàng)目

  據(jù)了解此前速度最快的磁懸浮列車是由日本JR公司制造的L0列車,它的最高時(shí)速達(dá)到了603km,,而不久前我國(guó)完成系統(tǒng)性試驗(yàn)的超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)全尺寸試驗(yàn)線(一期)項(xiàng)目,,即“高速飛車”項(xiàng)目,利用了超導(dǎo)磁懸浮技術(shù),、低真空管道技術(shù)和超導(dǎo)同步直線電機(jī)技術(shù)才最終實(shí)現(xiàn)最大速度1000km/h,。

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  圖為日本JR公司制造的L0列車

  可是根據(jù)目前的視頻來看,電磁橇不僅是處在正常的自然空氣環(huán)境中,,而且采用的也不像是高溫超導(dǎo)軌道,,那么他是怎么實(shí)現(xiàn)如此高的推進(jìn)速度的呢?

  有業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為所謂的電磁推進(jìn)技術(shù)應(yīng)該是采用了電磁彈射相關(guān)的技術(shù),。電磁彈射是采用電磁作用原理產(chǎn)生的電磁推力使物體加速,,因電磁驅(qū)動(dòng)力與電流平方成正比,所以只要保證足夠的電流輸入,,便能在發(fā)射裝置內(nèi)產(chǎn)生足夠大的推力,,使物體達(dá)到更高的速度,這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)的核心動(dòng)力裝置就是直線電機(jī),,也即前文所提到的高速大推力直線電機(jī),。

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  圖為電磁彈射器

  電磁彈射實(shí)現(xiàn)的具體過程是,電磁彈射的導(dǎo)軌中鋪滿了一個(gè)個(gè)通電的線圈,,它們?cè)谲壍乐行纬梢粋€(gè)一個(gè)磁場(chǎng),。而電磁彈射要推動(dòng)的物體,它就是一塊磁鐵,。在磁場(chǎng)里,,因?yàn)橥韵辔愋韵喑獾脑恚苿?dòng)滑塊向前進(jìn),。這些導(dǎo)軌中的線圈是依次通電,,當(dāng)磁鐵通過第一個(gè)線圈的時(shí)候,第一個(gè)線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng),,吸引磁鐵向前運(yùn)動(dòng),。

  可是當(dāng)該磁鐵通過第一個(gè)線圈的時(shí)候,異性相吸引,,就會(huì)被該磁場(chǎng)給拉回來,。那怎么辦呢?有兩個(gè)辦法,,第一就是轉(zhuǎn)換第一個(gè)線圈的電流方向,,從而改變磁場(chǎng)方向,本來是相吸引,,現(xiàn)在變成相斥,,就可以持續(xù)的推進(jìn)加速了。還有另外一種方法,,當(dāng)滑塊經(jīng)過第一個(gè)線圈后,,第一個(gè)線圈停止充電,磁場(chǎng)消失,,下一個(gè)線圈通電,,在新的位置產(chǎn)生磁場(chǎng),推動(dòng)滑塊向前運(yùn)動(dòng),。一般來說電磁彈射器使用的就是第二種方法,,這也就會(huì)用到前文所提及的百兆瓦級(jí)寬頻變頻供電技術(shù)了。

  電磁彈射這個(gè)概念其實(shí)很早就出現(xiàn)了,,但是真正的發(fā)展到很高的水平還得到我國(guó)第三艘航母003型福建艦,,可以說此次的電磁橇項(xiàng)目是軍用轉(zhuǎn)民用的一個(gè)很好的范例,也將為未來我國(guó)磁懸浮列車的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。


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