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時速400公里高鐵不是終極目標(biāo),我國有更狂野的“貼地飛行”計劃!

發(fā)布時間:2024-05-09 09:04:55 來源:我是科學(xué)人 字號: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

在剛剛過去的五一長假中,各路旅游大軍再次占據(jù)媒體的焦點(diǎn)。據(jù)官方統(tǒng)計,五一期間,全國跨區(qū)域人員流動量約有13.6億人次,日均超2.7億人次。旅游事業(yè)的興旺發(fā)展得益于我國越來越好的交通狀況。以鐵路為例,時速350公里的復(fù)興號“貼地飛行”,讓很多過去需要一天一夜才能到達(dá)的目的地縮短到當(dāng)天抵達(dá),李白夸張的“千里江陵一日還”在鐵路線上成為現(xiàn)實(shí)。

“復(fù)興號”已成為國人節(jié)假日出行的首選交通工具

時間就是效率。從目前看,時速350公里的“復(fù)興號”已經(jīng)位列全球最快的高鐵列車之一,但350公里的時速絕對不是極限。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,由我國保持的世界最快高鐵速度即將被打破!而打破這一記錄的——同樣是來自我國擁有100%自主知識產(chǎn)權(quán)的CR450。

CR450全稱“CR450科技創(chuàng)新工程”,它所包含的并不只是將原有運(yùn)營速度由350公里/小時提升至400公里/小時那么簡單,而是全盤系統(tǒng)性的升級。一系列新材料、新技術(shù)的應(yīng)用,讓高鐵的“體重”輕了、“體力”強(qiáng)了。不斷提升性能的制動設(shè)備,讓列車停得住、停得穩(wěn)。啟動、加速的反應(yīng)時間減少,在噪聲指數(shù),環(huán)保指標(biāo)不變的情況下降低能耗,都顯示出CR450的卓越性能。

以“時間”換“空間”

隨著高鐵網(wǎng)絡(luò)的四通八達(dá),媒體上出現(xiàn)了“1小時”“2小時”和“3小時”都市圈的說法。有專業(yè)人士調(diào)研發(fā)現(xiàn),作為出行者,自身心理設(shè)定的理想“節(jié)奏”被定在了“4個小時”內(nèi)——如果你的旅途時間在4個小時以內(nèi)(含4個小時),那么這趟旅行基本不會打亂你的生活節(jié)奏;而如果超過了4小時,在路上每多花一分鐘,你的體驗(yàn)感就會下滑一個點(diǎn),你就越有可能會產(chǎn)生“一整天都在路上奔波”的負(fù)面感覺。

如果我們把“節(jié)奏”這個概念放在地圖上,意義就更加巨大:未來,隨著時速400公里的新高鐵部署和相關(guān)線路的升級改造,4小時交通圈的直徑會從原來的1300公里擴(kuò)大到1500公里。更高的運(yùn)行速度意味著更高的線路利用率——在各條主要高鐵干線已經(jīng)車次滿負(fù)荷運(yùn)行的當(dāng)下,更高速的列車意味著能在同樣一段線路里塞進(jìn)去更多的車,從而運(yùn)輸更多的人和貨物。

我們舉個直觀的例子——同樣是從北京出發(fā),同樣是4小時左右的旅途,目前最遠(yuǎn)往南能到達(dá)武漢,往西到達(dá)西安,往東北方向到達(dá)長春,以后就可以抵達(dá)長沙、蘭州、西寧或者哈爾濱——這可不是一兩個城市的聯(lián)動,而是把更多省份和城市群都聯(lián)動起來了。

越來越快的高鐵速度將越來越多的城市納入彼此“朋友圈”

當(dāng)然,這一被寫進(jìn)《“十四五”鐵路科技創(chuàng)新規(guī)劃》里的創(chuàng)新工程,還要經(jīng)受住各個技術(shù)領(lǐng)域和工程實(shí)際的考驗(yàn)。

在理論層面上,它要深化高速列車輪軌關(guān)系、弓網(wǎng)關(guān)系、空氣動力學(xué)、車輛動力學(xué)、撞擊動力學(xué)、振動與噪聲控制、無砟軌道結(jié)構(gòu)動力學(xué)、能源消耗與回收等鐵路基礎(chǔ)理論研究;

在維護(hù)保養(yǎng)上,它要發(fā)展適應(yīng)特殊環(huán)境和時速400公里高速運(yùn)營的新一代鐵路智能綜合檢測監(jiān)測與無人全自動化巡檢裝備,加快推動大型養(yǎng)護(hù)機(jī)械升級換代,推進(jìn)鐵路新型起重機(jī)械、高速鐵路快速救援搶修裝備研制運(yùn)用;

在工程建設(shè)上,它要深化時速400公里軌道、橋梁和路基變形控制、隧道和附屬設(shè)施氣動效應(yīng)優(yōu)化等技術(shù)研究。

“CR450”看似只是時速提高了50公里,而實(shí)際上,這是把整個中國軌道交通行業(yè)的上限又抬高了一個維度,將我們國際上的競爭對手又甩開了一點(diǎn)距離。

更“狂野”的計劃

在《“十四五”鐵路科技創(chuàng)新規(guī)劃》里,你會發(fā)現(xiàn)一個更震驚的事——時速400公里的高鐵其實(shí)并不算終極目標(biāo),中國鐵路的計劃比這個要狂野得多——在“重點(diǎn)任務(wù)”這個部分里,明確提出要“開展時速600公里級高速磁浮系統(tǒng)、低真空管(隧)道高速列車等技術(shù)儲備研發(fā)”。

時速600公里的高速磁懸浮可填補(bǔ)高鐵和航空運(yùn)輸之間的速度空白,形成包括航空、高鐵、高速磁懸浮和城市交通的速度梯度更加合理、高效、靈活便捷的多維交通架構(gòu)。事實(shí)上, “十三五”期間,我們就已經(jīng)攻克了時速600公里高速磁浮列車核心技術(shù),形成了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)和裝備,并開展了高速仿真試驗(yàn)和低速運(yùn)行試驗(yàn)。3年前,我國時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)在青島成功下線,標(biāo)志著我國掌握了高速磁浮成套技術(shù)和工程化能力。未來的目標(biāo)是依托“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃,繼續(xù)支持高速磁浮交通系統(tǒng)工程化技術(shù)與運(yùn)營系統(tǒng)集成技術(shù)攻關(guān),研究形成時速600公里高速磁浮試驗(yàn)線方案和商業(yè)運(yùn)營成套解決方案。

全球首列時速600公里高速磁浮列車在青島下線

作為一種新興高速交通模式,高速磁浮具有速度高、安全可靠、噪音低、震動小、載客量大、維護(hù)量少等優(yōu)點(diǎn),尤其是能耗低,每個座位的平均能耗僅為飛機(jī)的三分之一,汽車的70%左右。

高速磁浮的諸多優(yōu)點(diǎn),將有助于沿線城市以“時間換空間”的延續(xù)。依實(shí)際旅行時間計算,在1500公里運(yùn)程范圍內(nèi),高速磁懸浮是最快的交通方式,能大幅縮短旅行時間,重塑時空觀念。以北京至上海為例,搭乘時速600公里的高速磁懸浮列車,只需要2.5個小時左右,這個速度要比目前的高鐵快一倍左右,甚至比飛機(jī)通行時間還有優(yōu)勢。以此類推,京津冀、長三角、珠三角、成渝、長江中游城市群“五極”經(jīng)濟(jì)圈之間,2000公里范圍,4小時內(nèi)均可通達(dá)。

“時間”變少,可換來發(fā)展“空間”的擴(kuò)大、增多。從助力城市發(fā)展的角度來看,高速磁懸浮可以大大提高運(yùn)能,提高物流效率,增加資源配置和流動速度,降低能耗污染,有利于提高城市形象,降低碳排放達(dá)標(biāo)壓力,提高城市資源調(diào)動能力和市場活力,還能夠讓市民出行更加便利。

不過,磁懸浮高速列車本身的建設(shè)成本是相當(dāng)高昂的,保守估計,在中國建造高速磁懸浮每公里造價在3億元以上。如此計算下來,要高出高鐵成本2倍。

按照這個造價成本,小城市資金捉襟見肘,短期內(nèi)盈利難度大,加之中國國土廣闊,地質(zhì)條件差異大,經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡,這些都是制約磁懸浮列車廣泛推廣的原因,所以,有專家分析,即便未來時速600公里的磁懸浮高速列車建設(shè)了,基本上也是在一二線城市之間開通。

綜上所述,時速600公里的磁懸浮列車雖然具有廣闊的發(fā)展前景,但也需要克服技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策和市場等方面的挑戰(zhàn)。但不管怎么說,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場的不斷發(fā)展,磁懸浮列車仍會成為未來交通運(yùn)輸領(lǐng)域的重要力量。

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