CN112849167A - 磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联高速飞车系统及运输方法 - Google Patents

磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联高速飞车系统及运输方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及交通运输技术领域,具体是一种电磁发射式低真空度稀薄气体管道氢动力高速飞车系统及运输方法。包括飞车系统、低真空度稀薄气体管道系统、电磁发射系统;所述飞车系统包括飞车;所述低真空度稀薄气体管道系统包括供飞车往返飞行使用的低真空度稀薄气体管道,所述低真空度稀薄气体管道包括依次设于相邻站台之间的电磁发射低真空段、无轨巡航段以及气浮减速段;所述电磁发射系统包括磁悬浮轨道、磁悬浮拖板以及供电系统,磁悬浮拖板能够与飞车底部可控连接。相较于真空管道,低真空度稀薄气体管道有效降低建造及维护成本。本发明仅需在车站前后修建几公里的磁悬浮轨道,降低了磁悬浮轨道的建造成本。

Description

磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联高速飞车系统及运输方法
技术领域
本发明涉及交通运输技术领域,具体是一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联高速飞车系统及运输方法。
背景技术
轨道交通向1000km/h以上的高速度发展,必须解决轮轨摩擦阻力、空气阻力和空气噪声干扰的问题。通过铺设特定的管道,并将其抽成真空,设计一种真空管道磁悬浮运输系统,为解决此类问题提供了思路。它将悬浮列车技术和真空管道技术相结合,最大限度地减小了管道列车在高速运行时的摩擦阻力和气动阻力,并将噪音封闭在管道内,有效降低了空气噪声对环境的影响。
然而,全程真空管道高速磁悬浮运输系统存在工程造价成本高、维护费用高、运营能耗高等问题。目前时速达到600公里磁悬浮列车的每公里造价近6亿元,是高速铁路造价的3倍左右。高真空管道磁悬浮的设计速度将达到每小时1000公里以上,其工程造价必将成倍增加。在大尺寸管道内实现构建高真空环境,这对管道制造和维护提出了更高的要求。同时,在高真空管道内,为了保证车厢内部空气环境与自然大气环境一致,车厢必须实现完全密封,对列车的制造要求也很高。实际运营中,高真空管道磁悬浮的维持技术要求高,后期维护费用非常高。而且在高真空管道内全程采用磁悬浮驱动高速列车,要达到1000km/h以上的高速运行,必将导致运营消耗电能巨大,对列车加速和减速过程中所形成的管道气动效应缺乏有效利用。
另外,备受关注的美国超级高铁Hyperloop所设计的车辆和线路客运量仅能达到高铁、飞机等运输系统的3%~5%,运输能力明显受到极大限制。作为未来的载人交通运输工具,综合考虑经济效益,大规模的载客量是管道交通系统必须解决的问题,这就需要进行高速飞车的编组方案设计,综合考虑相邻飞车的整体结构。
发明内容
本发明为克服上述现有技术中存在的不足,提供了一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统及运输方法,解决了磁悬浮造价过高、高真空管道高成本、高速运行电弓技术以及管道交通乘客换乘等问题。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,包括飞车系统、低真空度稀薄气体管道系统、电磁发射系统;
所述飞车系统包括飞车,所述飞车包括至少一节依次首尾连接的车厢、设于车厢上的氢气罐、设于车厢上的氢燃料电池反应堆,位于尾部的车厢的尾部设有由氢燃料电池反应堆提供电能的动力螺旋桨;
所述低真空度稀薄气体管道系统包括供飞车往返飞行使用的低真空度稀薄气体管道,所述低真空度稀薄气体管道包括依次设于相邻站台之间的电磁发射低真空段、无轨巡航段以及气浮减速段,所述电磁发射低真空段内设有不少于四个加速气密闸门,所述气浮减速段内设有不少于四个减速气密闸门,相邻两个气密闸门之间的间距能够容纳飞车;从站台至无轨巡航段的相邻两个加速气密闸门之间的气压逐渐降低,所述电磁发射低真空段的相邻两个加速气密闸门之间均设有第一气压监测与维持机构,所述气浮减速段内的相邻两个减速气密闸门之间均设有第二气压监测与维持机构以及高压喷气悬浮机构,从无轨巡航段至站台的相邻两个减速气密闸门之间的气压逐渐升高,各个气压监测与维持机构能够监测实时气压且维持气压环境稳定,所述高压喷气悬浮机构包括若干设于气浮减速段的低真空度稀薄气体管道底部的高压喷气喷嘴,所述高压喷气喷嘴朝后上方设置;
所述电磁发射系统包括铺设于站台和电磁发射低真空段的磁悬浮轨道、磁悬浮拖板以及供电系统,磁悬浮拖板能够与飞车底部可控连接。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述飞车中的至少一节车厢的头部斜向上设置有至少一个车头螺旋桨。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述飞车中的至少一节车厢的尾部斜向上且朝内倾斜的设置有至少一对车尾螺旋桨。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述飞车的相邻车厢之间设有允许乘客通过的连通通道。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述飞车起步设有与磁悬浮拖板摩擦配合的橡胶摩擦片。
作为本发明技术方案的进一步改进,所述车厢的侧视投影呈平行四边形流线形结构,车厢的后视投影呈底部为水平的圆形结构。
作为本发明技术方案的进一步改进,位于头部的车厢的头部下方设有一对头部车厢螺旋桨。
作为本发明技术方案的进一步改进,位于头部的车厢的头部上方设有至少一个进气孔,且进气孔上设置有压气机。
本发明进一步提供了一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车方法,采用的是磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,包括以下步骤:
㈠加速:乘客在站台上车进入飞车后,位于飞车底部可控连接的磁悬浮拖板在磁悬浮轨道的作用下推动带有磁悬浮拖板的飞车由站台穿过第一个加速气密闸门进入电磁发射低真空段并在电磁发射低真空段内逐渐加速,电磁发射低真空段的加速气密闸门依次开启,飞车穿过加速气密闸门后并依次关闭;
㈡巡航:飞车穿过最后一个加速气密闸门后达到巡航速度,飞车与磁悬浮拖板脱离,氢气罐以及氢燃料电池反应堆为动力螺旋桨提供动力,飞车在无轨巡航段内高速巡航飞行,磁悬浮拖板被回收至站台;
㈢减速:飞车穿过第一个减速气密闸门进入气浮减速段,高压喷气悬浮机构将气浮减速段内的气体加压后由高压喷气喷嘴朝后上方喷出,使得飞车在气浮减速段内逐渐减速而且利用底部气压浮起,气浮减速段的减速气密闸门依次开启,飞车穿过减速气密闸门后并依次关闭,当飞车在驶出气浮减速段时,飞车速度降低至接近静止,在惯性作用下飞车底部与位于下一站台的磁悬浮拖板滑动摩擦后停靠于下一站台。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果为:
(1)类比于轨道交通为车辆修建理想行驶条件,管道飞行为飞车提供了理想的飞行条件,极大地提高了飞车升阻比。
(2)相较于高真空管道,低真空度稀薄气体管道有效降低建造及维护成本。
(3)相较于磁悬浮列车,本发明仅需在车站前后修建几公里的磁悬浮轨道,降低了磁悬浮轨道的建造成本。
(4)相较于管道磁悬浮列车,由于本发明飞车在巡航段前进时仅需克服低于自身重力的阻力做功,而管道磁悬浮列车还需克服自身重力用以保证车辆悬浮,故此本发明能耗更低。
(5)相较于外部电网供电,不仅降低了列车高速行驶环境下电网架设成本,同时利用氢能源更加环保,且避免了高速列车电弓摩擦等难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统的结构示意图。
图2为所述气浮减速段的结构示意图。
图3为所述电磁发射低真空段的结构示意图。
图4为飞车的结构示意图。
图5为相邻车厢的连接示意图。
图6为位于头部的车厢的结构示意图。
图7为一节车厢的主视图。
图8为尾部车厢的结构示意图。
图9为一节车厢的后视图。
图10为氢气罐和氢燃料电池反应堆的布置示意图。
图中:1-低真空度稀薄气体管道,101-电磁发射低真空段,102-无轨巡航段,103-气浮减速段,111-第一气压监测与维持机构,113-第二气压监测与维持机构,123-高压喷气悬浮机构,3-磁悬浮拖板,4-车厢,401-动力螺旋桨,402-氢气罐,403-氢燃料电池反应堆,404-头部车厢螺旋桨,405-进气孔,406-压气机,5-车尾螺旋桨,6-车头螺旋桨。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
如图1、2、3以及10所示,本发明提供了一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,包括飞车系统、低真空度稀薄气体管道系统、电磁发射系统;
所述飞车系统包括飞车,所述飞车包括至少一节依次首尾连接的车厢4、设于车厢4上的氢气罐402、设于车厢4上的氢燃料电池反应堆403,位于尾部的车厢4的尾部设有由氢燃料电池反应堆403提供电能的动力螺旋桨401;
所述低真空度稀薄气体管道系统包括供飞车往返飞行使用的低真空度稀薄气体管道1,所述低真空度稀薄气体管道1包括依次设于相邻站台P之间的电磁发射低真空段101、无轨巡航段102以及气浮减速段103,所述电磁发射低真空段101内设有不少于四个加速气密闸门M,所述气浮减速段103内设有不少于四个减速气密闸门m,相邻两个气密闸门之间的间距能够容纳飞车;从站台P至无轨巡航段102的相邻两个加速气密闸门M之间的气压逐渐降低,所述电磁发射低真空段101的相邻两个加速气密闸门M之间均设有第一气压监测与维持机构111,所述气浮减速段103内的相邻两个减速气密闸门m之间均设有第二气压监测与维持机构113以及高压喷气悬浮机构123,从无轨巡航段102至站台P的相邻两个减速气密闸门m之间的气压逐渐升高,各个气压监测与维持机构能够监测实时气压且维持气压环境稳定,所述高压喷气悬浮机构18包括若干设于气浮减速段103的低真空度稀薄气体管道1底部的高压喷气喷嘴,所述高压喷气喷嘴朝后上方设置;
所述电磁发射系统包括铺设于站台P和电磁发射低真空段101的磁悬浮轨道2、磁悬浮拖板3以及供电系统,磁悬浮拖板3能够与飞车底部可控连接。
在本实施例中,所述飞车是借助管道对气流约束产生的效应,简称“管道效应”,是一种比地效飞行器更高效的效应,因此该飞车是一种比地效飞行器升阻比更大的管效飞行器。
为了清楚的说明本发明所述系统,本发明提供了磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车运输方法,采用的是磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,包括以下步骤:
㈠加速:乘客在站台P上车进入飞车后,位于飞车底部可控连接的磁悬浮拖板3在磁悬浮轨道2的作用下推动带有磁悬浮拖板3的飞车由站台P穿过第一个加速气密闸门M进入电磁发射低真空段101并在电磁发射低真空段101内逐渐加速,电磁发射低真空段101的加速气密闸门M依次开启,飞车穿过加速气密闸门M后并依次关闭。
具体的,所述气浮减速段103位于乘客换乘站台P前,长度约5公里;电磁发射低真空段101位于站台P后,长度与气浮减速段103相当;无轨巡航段102位于电磁发射低真空段101与下一站台P的气浮减速段103之间,长度最常。相较于高真空管道,由于对低真空度稀薄气体管道1的密封性要求降低,低真空度稀薄气体管道建造及维护成本降低。在本实施中,电磁发射低真空段101与气浮减速段103统称为过渡段,能够实现稀薄气体与大气压的渐次过渡。
在本实施例中,加速气密闸门M为四道加速气密闸门M1、M2、M3、M4,四道加速气密闸门M1、M2、M3、M4将电磁发射低真空段101的低真空度稀薄气体管道1分为三个由高到低的阶梯压力段,即靠近站台P的阶梯压力段的压力最高,靠近无轨巡航段102的阶梯压力段的压力最低。第一气压监测与维持机构111的气压监测部件能够检测低真空度稀薄气体管道1内的实时气压,当低真空度稀薄气体管道1内的实时气压较高时,气压维持机构能够对低真空度稀薄气体管道1内的气体进行抽取,直至低真空度稀薄气体管道1内的气压达到额定阶梯压力。当飞车从站台P依靠底部可控连接的磁悬浮拖板12在磁悬浮轨道11的作用下加速前进时,打开第一加速气密闸门M1,待飞车完全通过第一加速气密闸门M1并行驶一段时间后关闭第一加速气密门M1;待驶近第二气密闸门M2后打开第二加速气密闸门M2,待飞车完全通过第二加速气密闸门M2并行驶一段时间后关闭第二加速气密门M2;同理依次打开、关闭第三加速气密闸门M3、第四加速气密闸门M4
另外,本实施例中的电磁发射段位于磁悬浮轨道2处,其包括站台P和电磁发射低真空段101。电磁发射系统所含的技术均为现有成熟技术,本领域技术人员是能够实现的。由于磁悬浮轨道2仅铺设于站台P和电磁发射低真空段101,可以有效降低磁悬浮轨道2的铺设成本。
㈡巡航:飞车穿过最后一个加速气密闸门M后达到巡航速度,飞车与磁悬浮拖板3脱离,氢气罐402以及氢燃料电池反应堆403为动力螺旋桨401提供动力,飞车在无轨巡航段102内高速巡航飞行,磁悬浮拖板3被回收至站台P;
在本实施例中,待飞车完全驶出第四气密闸门M4并加速达到巡航速度,与磁悬浮拖板12脱离,由于在巡航段10内高速巡航飞行。此时磁悬浮拖板3被回收至站台P。在飞车驶出电磁发射低真空段101进入无轨巡航段102后,低真空度稀薄气体管道1的底部并无磁悬浮轨道11,根据相关理论飞车在管道内的升阻比要远优于大气飞行及地效飞行,即飞车的管道效应,基于低真空度稀薄气体管道运行环境的气动外形设计使得飞车在无机翼情况下产生相应升力。同时,动力螺旋桨401用以提供巡航状态下的动力。优选的,动力螺旋桨401转动形成的圆面与车厢4的横截面相适配。在无轨巡航段102内即高速运行状态下,无论是管道磁悬浮还是管道飞车都会面临高速过弯时离心力过大而导致的控制难题,在本实施例中,弯道外侧可设置有高压喷气嘴,抵抗飞车高速过弯时因离心力过大而偏航,降低了控制难度。
㈢减速:飞车穿过第一个减速气密闸门m进入气浮减速段103,高压喷气悬浮机构18将气浮减速段103内的气体加压后由高压喷气喷嘴朝后上方喷出,使得飞车在气浮减速段103内逐渐减速而且利用底部气压浮起,气浮减速段103的减速气密闸门m依次开启,飞车穿过减速气密闸门m后并依次关闭,当飞车在驶出气浮减速段103时,飞车速度降低至接近静止,在惯性作用下飞车底部与位于下一站台P的磁悬浮拖板3滑动摩擦后停靠于下一站台P。
具体的,减速气密闸门m为四道减速气密闸门m1、m2、m3、m4,四道减速气密闸门m1、m2、m3、m4将气浮减速段103的低真空度稀薄气体管道1分为三个由低到高的阶梯压力段,即靠近无轨巡航段102的阶梯压力段的压力最低,靠近站台P的阶梯压力段的压力最高。第二气压监测与维持机构113的气压监测部件能够检测低真空度稀薄气体管道1内的实时气压,当低真空度稀薄气体管道1内的实时气压较高时,气压维持机构能够对低真空度稀薄气体管道1内的气体进行抽取,直至低真空度稀薄气体管道1内的气压达到额定阶梯压力。低真空度稀薄气体管道1外部供电,高压喷气悬浮机构18将气浮减速段103内的气体加压由高压喷气喷嘴后朝后上方喷出,使得飞车在气浮减速段103内逐渐减速而且利用底部气压浮起(类似于气垫船的使用原理),提升飞车高度,便于与磁悬浮拖板12可控连接。四道减速气密闸门m1、m2、m3、m4通过控制系统进行控制,当飞车从无轨巡航段102驶入,打开第一减速气密闸门m1,当飞车完全通过第一减速气密闸门m1后,立即关闭第一减速气密闸门m1,当飞车驶近第二减速气密闸门m2时打开第二气减速密闸门m2,待完全通过后立即关闭第二减速气密闸门m2;同理一次打开、关闭第三减速气密闸门m3、第四减速气密闸门m3。当飞车行驶出气浮减速段8的第四减速气密闸门m3时,飞车速度降低至近乎静止,惯性作用下依靠飞车底部安装的橡胶摩擦片与位于站台P的磁悬浮拖板12滑动摩擦后停靠在磁悬浮拖板12上即站台。
进一步的,如图6所示,所述飞车中的至少一节车厢4的头部斜向上设置有至少一个车头螺旋桨6。该车头螺旋桨6能够加速气流分离。
进一步的,如图9所示,所述飞车中的至少一节车厢4的尾部斜向上且朝内倾斜的设置有至少一对车尾螺旋桨5。但是,该车位螺旋桨5仅可设置于非尾部的车厢4上。且车尾螺旋桨5能够优化尾部气流分离,与车头螺旋桨6相配合能够共同作用优化流场,提高升阻比,加快气流速度,以产生更大推力。
另外,所述飞车的相邻车厢4之间设有允许乘客通过的连通通道。如图9所示,两对车尾螺旋桨5分别位于连通通道的两侧。
优选的,相邻车厢4之间为动密封连接结构,
进一步的,所述车厢4的侧视投影呈平行四边形流线形结构,车厢4的后视投影呈底部为水平的圆形结构。优选的,位于无轨巡航段102的低真空度稀薄气体管道1与车厢4之间留有一定的间隙。
在本实施例中,如图10所示,氢气罐402位于尾部的车厢4,同时头部的车厢4放置氢燃料电池反应堆403。由于在巡航段推动高升阻比的飞行器前进只需克服小于自身重力的阻力即可,而其他磁悬浮方案需提供自身全重的磁力使列车悬浮,故此在巡航段使用能耗低即功率密度低的氢燃料电池作为动力方式,同时负压管道需维持气压稳定及环保,氢能源是巡航段供能最优功能方式;但功率密度低的特点制约了氢燃料电池在需要大功率加速段的应用,故此采用加速段有轨磁悬浮电磁发射与巡航段稀薄空气管道串联的驱动方式。
如图6所示,位于头部的车厢4的头部下方设有一对头部车厢螺旋桨404。该头部车厢螺旋桨404相较于车头螺旋桨6所产生的圆面直径更大,而且具体使用时可由氢燃料电池反应堆403供电,使用时头部车厢螺旋桨404朝车厢4左右两侧外旋,这样可以降低车头阻力,加速气流流动,为飞车提供前进拉力。
进一步的,位于头部的车厢4的头部上方设有至少一个进气孔405,且进气孔405上设置有压气机406。该压气机406将管道内的空气加压可以为车厢4内人员提供换气使用,也可以为氢燃料电池反应堆403提供反应气体。
另外,在本发明中,气浮减速段103与电磁发射低真空段101分别利用不少于四个的减速气密闸门m和不少于四个的加速气密闸门M,将管道分为多个梯度压力,不仅避免了由于压差过大各个气密闸门承压过重,同时减小了由于压差过大导致气流紊流增强气流的稳定性提高运行效率。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,其特征在于,包括飞车系统、低真空度稀薄气体管道系统、电磁发射系统;
所述飞车系统包括飞车,所述飞车包括至少一节依次首尾连接的车厢(4)、设于车厢(4)上的氢气罐(402)、设于车厢(4)上的氢燃料电池反应堆(403),位于尾部的车厢(4)的尾部设有由氢燃料电池反应堆(403)提供电能的动力螺旋桨(401);
所述低真空度稀薄气体管道系统包括供飞车往返飞行使用的低真空度稀薄气体管道(1),所述低真空度稀薄气体管道(1)包括依次设于相邻站台(P)之间的电磁发射低真空段(101)、无轨巡航段(102)以及气浮减速段(103),所述电磁发射低真空段(101)内设有不少于四个加速气密闸门(M),所述气浮减速段(103)内设有不少于四个减速气密闸门(m),相邻两个气密闸门之间的间距能够容纳飞车;从站台(P)至无轨巡航段(102)的相邻两个加速气密闸门(M)之间的气压逐渐降低,所述电磁发射低真空段(101)的相邻两个加速气密闸门(M)之间均设有第一气压监测与维持机构(111),所述气浮减速段(103)内的相邻两个减速气密闸门(m)之间均设有第二气压监测与维持机构(113)以及高压喷气悬浮机构(123),从无轨巡航段(102)至站台(P)的相邻两个减速气密闸门(m)之间的气压逐渐升高,各个气压监测与维持机构能够监测实时气压且维持气压环境稳定,所述高压喷气悬浮机构(18)包括若干设于气浮减速段(103)的低真空度稀薄气体管道(1)底部的高压喷气喷嘴,所述高压喷气喷嘴朝后上方设置;
所述电磁发射系统包括铺设于站台(P)和电磁发射低真空段(101)的磁悬浮轨道(2)、磁悬浮拖板(3)以及供电系统,磁悬浮拖板(3)能够与飞车底部可控连接。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,其特征在于,所述飞车中的至少一节车厢(4)的头部斜向上设置有至少一个车头螺旋桨(6)。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,其特征在于,所述飞车中的至少一节车厢(4)的尾部斜向上且朝内倾斜的设置有至少一对车尾螺旋桨(5)。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,其特征在于,所述飞车的相邻车厢(4)之间设有允许乘客通过的连通通道。
5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,其特征在于,所述飞车起步设有与磁悬浮拖板(3)摩擦配合的橡胶摩擦片。
6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,其特征在于,所述车厢(4)的侧视投影呈平行四边形流线形结构,车厢(4)的后视投影呈底部为水平的圆形结构。
7.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,其特征在于,位于头部的车厢(4)的头部下方设有一对头部车厢螺旋桨(404)。
8.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,其特征在于,位于头部的车厢(4)的头部上方设有至少一个进气孔(405),且进气孔(405)上设置有压气机(406)。
9.一种电磁发射式磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统方法,其特征在于,采用的是如权利要求1至8任一权利要求所述的磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统,包括以下步骤:
㈠加速:乘客在站台(P)上车进入飞车后,位于飞车底部可控连接的磁悬浮拖板(3)在磁悬浮轨道(2)的作用下推动带有磁悬浮拖板(3)的飞车由站台(P)穿过第一个加速气密闸门(M)进入电磁发射低真空段(101)并在电磁发射低真空段(101)内逐渐加速,电磁发射低真空段(101)的加速气密闸门(M)依次开启,飞车穿过加速气密闸门(M)后并依次关闭;
㈡巡航:飞车穿过最后一个加速气密闸门(M)后达到巡航速度,飞车与磁悬浮拖板(3)脱离,氢气罐(402)以及氢燃料电池反应堆(403)为动力螺旋桨(401)提供动力,飞车在无轨巡航段(102)内高速巡航飞行,磁悬浮拖板(3)被回收至站台(P);
㈢减速:飞车穿过第一个减速气密闸门(m)进入气浮减速段(103),高压喷气悬浮机构(18)将气浮减速段(103)内的气体加压后由高压喷气喷嘴朝后上方喷出,使得飞车在气浮减速段(103)内逐渐减速而且利用底部气压浮起,气浮减速段(103)的减速气密闸门(m)依次开启,飞车穿过减速气密闸门(m)后并依次关闭,当飞车在驶出气浮减速段(103)时,飞车速度降低至接近静止,在惯性作用下飞车底部与位于下一站台(P)的磁悬浮拖板(3)滑动摩擦后停靠于下一站台(P)。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113844681A (zh) * 2021-09-01 2021-12-28 中国化学工程第三建设有限公司 一种磁悬浮真空管道运载系统
CN114559969A (zh) * 2021-09-10 2022-05-31 中北大学 气动助力的低真空管道谐波气流超高速飞行列车运行方法
CN117885546A (zh) * 2024-01-30 2024-04-16 西南交通大学 基于水平螺旋的磁浮列车姿态控制方法
US11971326B2 (en) 2022-10-28 2024-04-30 Southwest Jiaotong University Dynamic simulation test platform and method for ultra-high-speed evacuated tube magnetic levitation (maglev) transportation
WO2024087735A1 (zh) * 2022-10-28 2024-05-02 西南交通大学 一种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台及试验方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105620495A (zh) * 2016-01-28 2016-06-01 北京九州动脉隧道技术有限公司 一种用于真空管道列车的阶段式驱动系统
CN107139947A (zh) * 2017-04-28 2017-09-08 北京机电工程研究所 超高速真空管道飞行器系统
CN107176173A (zh) * 2017-06-23 2017-09-19 苏彬诚 一种真空高速列车的轨道系统
CN107406009A (zh) * 2015-02-08 2017-11-28 超级高铁技术公司 运输系统
CN108749828A (zh) * 2018-06-05 2018-11-06 西南交通大学 一种管道交通系统
CN108944961A (zh) * 2018-05-23 2018-12-07 邱洪武 一种电磁悬浮发电列车系统
CN109383529A (zh) * 2018-09-29 2019-02-26 中车唐山机车车辆有限公司 真空度控制系统及控制方法
WO2020085949A1 (ru) * 2018-10-25 2020-04-30 Вячеслав Васильевич СЕЛИН Устройство магнитной системы левитации для устойчивого высокоскоростного перемещения грузов
CN111775970A (zh) * 2020-06-30 2020-10-16 华中科技大学 真空管道高速磁悬浮真空保持与泄压疏散系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107406009A (zh) * 2015-02-08 2017-11-28 超级高铁技术公司 运输系统
CN105620495A (zh) * 2016-01-28 2016-06-01 北京九州动脉隧道技术有限公司 一种用于真空管道列车的阶段式驱动系统
CN107139947A (zh) * 2017-04-28 2017-09-08 北京机电工程研究所 超高速真空管道飞行器系统
CN107176173A (zh) * 2017-06-23 2017-09-19 苏彬诚 一种真空高速列车的轨道系统
CN108944961A (zh) * 2018-05-23 2018-12-07 邱洪武 一种电磁悬浮发电列车系统
CN108749828A (zh) * 2018-06-05 2018-11-06 西南交通大学 一种管道交通系统
CN109383529A (zh) * 2018-09-29 2019-02-26 中车唐山机车车辆有限公司 真空度控制系统及控制方法
WO2020085949A1 (ru) * 2018-10-25 2020-04-30 Вячеслав Васильевич СЕЛИН Устройство магнитной системы левитации для устойчивого высокоскоростного перемещения грузов
CN111775970A (zh) * 2020-06-30 2020-10-16 华中科技大学 真空管道高速磁悬浮真空保持与泄压疏散系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113844681A (zh) * 2021-09-01 2021-12-28 中国化学工程第三建设有限公司 一种磁悬浮真空管道运载系统
CN114559969A (zh) * 2021-09-10 2022-05-31 中北大学 气动助力的低真空管道谐波气流超高速飞行列车运行方法
US11971326B2 (en) 2022-10-28 2024-04-30 Southwest Jiaotong University Dynamic simulation test platform and method for ultra-high-speed evacuated tube magnetic levitation (maglev) transportation
WO2024087735A1 (zh) * 2022-10-28 2024-05-02 西南交通大学 一种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台及试验方法
CN117885546A (zh) * 2024-01-30 2024-04-16 西南交通大学 基于水平螺旋的磁浮列车姿态控制方法
CN117885546B (zh) * 2024-01-30 2024-09-06 西南交通大学 基于水平螺旋的磁浮列车姿态控制方法

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