CN114502446A - 高速运输系统 - Google Patents

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CN114502446A CN202080047781.3A CN202080047781A CN114502446A CN 114502446 A CN114502446 A CN 114502446A CN 202080047781 A CN202080047781 A CN 202080047781A CN 114502446 A CN114502446 A CN 114502446A
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阿纳托利·爱德华多维奇·尤尼茨基
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A NatuoliAidehuaduoweiqiYouniciji
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A NatuoliAidehuaduoweiqiYouniciji
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    • B61RAILWAYS
    • B61BRAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B61B13/10Tunnel systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00Tracks for special kinds of railways
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract

本发明涉及长距离运输系统。高速运输复合设备包括自推进的轮式车辆(1),其包括具有动力单元(3)的主体(2)。车辆(1)的动力单元(3)被制成氢发动机(3.1)的形式,通过气体管道(3.2)连接到进气装置(3.3)。车辆(1)配备有向氢发动机(3.1)供应氧化剂(4.1)的系统(4)。动力单元(3)使得车辆(1)沿着预应力轨道结构(5)运动,车辆(1)安装在该轨道结构上。轨道结构(5)位于隧道(8)内,隧道呈密封管(8.1)的形式。隧道(8)在减小的压力下填充有氢气(18)。因此能够使车辆(1)以超过1000km/h的速度运动的能量消耗降低,并且运输系统的运行效率提高。

Description

高速运输系统
技术领域
本发明涉及超高速运输领域,尤其涉及用于运输乘客和货物的干线运输系统,其提供沿着由轨道结构的车轨限定的轨迹在空间中的运动。
背景技术
真空管列车的想法在1835年由英国科学家Henry Pinkus获得专利,并且高速铁路运输的这个发展方向在不断改进。
由Yansufin提供的超声速地面运输系统是已知的,其包括具有车厢的车辆,车厢在底部装配有线性马达转子、超级电磁体和超级永磁体。线性马达的定子安装在构建在轨道上的支撑件上,并且由通过液氦冷却的超导绕组以及由通过磁极定向的具有产生磁垫的可能性的超电磁体和超永磁体制成。全金属气密主管安装在支撑件上,由通过环形波纹管彼此密封连接的单独的管构成。在车辆的终点和中间停车点处设置门。车厢配备有向外打开的门。沿着轨道的整个长度,被调节用于自动操作的真空泵被安装在主管上,并且风力发电机[1]被安装在主管的顶部,主要在单独的管的接合处。
这种运输系统的缺点是,用于确保车辆在轨道结构的延伸部分中悬浮的基础设施的低效率和高成本。
还已知一种运输系统,其包括飞行器交通工具和电力运输线。车辆由通过车辆间走道彼此连接的车厢构成。车辆主体由分开的隔室构成,并且填充有比空气轻的气体。车厢由客舱和货舱构成。设有高度调节器和转向舵、电动航空涡轮机。电动运输线包括运输桅杆和车轨。车厢沿着车轨滑动,通过导电刷从车轨传递电力,通过车轨向车辆提供电压。在车辆的前方,定位有准备并清洁轨道以免受到外部污染的清洁刀。在发生事故的情况下,车辆将被熄火而脱离线路[2]。
这种运输系统的缺点是在高车速下空气阻力的显著增加,这导致在使用该运输系统时的大量不合理的成本。
车轨轨道位于地面上的封闭式加强钢筋混凝土高架桥中或位于地下。航天器的机身用作车厢,为了使高架桥中的车厢上方的车轨轨道的弯曲部分上的车厢横向稳定,设有由安装在车厢顶部上的辊子包围的特殊轨道。车轨轨道在运动开始时指向下坡,当向后运动时,该下坡是上坡,并有助于在轨道的端部执行更有效的制动,并且为了相同的目的,从目的地站的那侧从高架桥吸入空气,并从发车站的那侧泵送空气[3]。
然而,上述现有技术没有充分利用根据本发明的在高车速时减小气流阻力的能力。
超级高铁运输系统是已知的,其包括位于支撑件上的高架管线,单个运输舱在该高架管线内运动。在运输舱的前部,具有带压缩机的鼓风机。在它们后面有一个乘客的车厢,电池位于尾部。位于运输舱前面的特殊导向装置和鼓风机使底部下方的来流气流改变方向,这允许在预真空条件下在运输舱下方产生气垫。运输舱由线性电机驱动,其中,在管线内以一定间距安装有作为定子的铝轨。转子位于每个运输舱中。由于定子不仅执行加速,而且执行制动,所以在后一种情况下,运输舱的动能也转换成电能[4]。
这种运输系统的缺点是用以确保运输舱在运动期间的稳定性并防止其围绕其自身轴线旋转的控制的复杂性。
技术本质上最接近且获得的积极结果是尤尼茨基运输复合设备,其包括自推进的轮式车辆,该轮式车辆包含具有动力单元的主体,以便沿着通过张紧而预加应力的轨道结构运动,该轨道结构位于在各站处配备有门的密封隧道中。隧道被制成通过拉力在纵向方向上被预加应力的管状[5]。
这种运输复合设备的缺点是其效率不足,这是由于需要在轨道结构的隧道中产生深真空,并且需要为自推进的轮式车辆的动力单元装备有用于确保其运动的庞大系统,这代表了具有用于储存燃料和能量部件的关联部(communications)的容器,并且占据了车辆的体积和重量的相当大的部分。
本发明基于实现以下目标:
-减少能量消耗以确保车辆以超过1,000km/h的速度运动;
-增加车辆体积利用效率。
发明内容
根据本发明的技术目的通过尤尼茨基超高速运输复合设备实现,该超高速运输复合设备包括自推进的轮式车辆,该轮式车辆包括具有动力单元的主体,以便沿着由张紧而被施加预应力的轨道结构运动,该轮式车辆位于在各站处配备有门的密封隧道中,其中,动力单元被制成为氢发动机的形式,该氢发动机通过气体管线连接到进气装置,并且隧道填充有在压力P(单位:Pa)下的氢,该压力P在以下范围内:
500≤Р≤15,000,
而车辆装备有向氢发动机供应氧化剂的系统,该系统包括装有氧化剂的罐,并且隧道被制成通过拉力沿纵向方向被施加预应力的管的形式,并且车辆主体被制成为旋转体的形式并且与隧道的内表面等距地定位。
通过将氢发动机制成内燃机的形式,也可以确保技术目的成功实现。
由于氢发动机以燃料电池的形式制造的事实,也实现了上述结果。
该技术方案也以氧用作氧化剂的方式得到保证。
所述结果的实现还通过以下事实来确保,即,隧道具有圆形截面,其壁厚h(单位:m)由以下比率确定:
0.05≤h/R≤0.5,
其中R(单位:m)——隧道的内径。
这个结果也通过车辆以圆形间隙δ(单位:m)位于隧道中的事实来实现,该圆形间隙由以下比率确定:
0.1≤δ/R≤1。
该任务的解决方案还通过隧道位于高架桥上、和/或水柱(water volumn)中、和/或地下的事实来确保。
所述结果还通过使隧道相对于其的布置的外部环境具有中性浮力(neutralbuoyancy)的事实来实现。
在隧道在车辆运动开始时指向下坡并且在车辆运动结束时指向上坡的情况下,也实现了对该问题的解决方案,这允许回收功(车辆运动的回收能量)并且使用具有减小的输出的动力单元。
所述结果的实现还通过以下事实来确保,即,隧道的斜坡被配置成在重力的影响下赋予车辆加速度а(m/s2),该加速度由以下比率确定:
0.01≤а/g≤0.25,
其中g(m/s2)——重力加速度。
上述结果也通过以下事实实现,即,车辆的前体和后体被制成具有S形轮廓的圆锥形。
如果主体轮廓的母线是具有交替曲率的曲线或者是以符号变化方向(sign-variable direction)定位的曲线段和直线段的整体,则也可以获得给定问题的解决方案。
上述结果的实现还通过进气装置位于主体的锥形部分的顶部上的事实来确保。
附图说明
本发明的本质由附图来说明,图1-20示出了以下内容:
图1-尤尼茨基超高速运输复合设备的布局图像-总图(实施例)的片段;
图2-具有车辆的隧道和轨道结构的横截面的布局图像(实施例);
图3-动力单元和车辆支撑系统的变型的布局图像(实施例);
图4-车辆变型的布局图像(正视图);
图5-车辆变型的布局图像(等距视图);
图6-车辆变型的布局图像(侧视图);
图7-具有车辆的隧道和轨道结构的横截面的布局图像(实施例-成两排,在地球表面上方的同一高度处的支撑件上,具有太阳能电池板以及通信和运输通道);
图8-具有车辆的隧道和轨道结构的横截面的布局图像(实施例-成两排,在竖直平面中,在地球表面上方的支撑件上);
图9-具有车辆的隧道和轨道结构的横截面的布局图像(实施例-成两排,在竖直平面中,一个在地球表面上方的支撑件上,另一个在地层中);
图10-具有车辆的隧道和轨道结构的横截面的布局图像(实施例-成两排,在地球表面上的倾斜地面中);
图11-具有车辆的隧道和轨道结构的横截面的布局图像(实施例-成两排,在地层中);
图12-具有车辆的隧道和轨道结构的横截面的布局图像(实施例-成两排,在相同高度的水中);
图13-具有车辆的隧道和轨道结构的横截面的布局图像(实施例-成两排,在水下、在底部土壤中);
图14-具有车辆的隧道和轨道结构的横截面的布局图像(实施例-成两排,在水下、在蓄水池的底部处的倾斜地面中);
图15-地面上方桁架高架桥上的隧道布置的实施例的布局图像(正视图);
图16-地面上方的支撑件上的隧道布置的实施例的布局图像(正视图);
图17-水中隧道布置(具有中性浮力)的实施例的布局图像(正视图);
图18-地层中隧道布置的实施例的布局图像(正视图);
图19-具有过渡部分的隧道布置的实施例的布局图像-地下、水下和地上;
图20-具有门室和车站的尤尼茨基超高速运输复合设备的总图片段的布局图像(实施例)。
图上的位置:
1-车辆;
2-主体;
3-动力单元;
3.1-氢发动机;
3.2-气体管线;
3.3-进气装置;
4-向动力装置供给氧化剂的系统;
4.1-氧化剂;
4.2-罐;
5-轨道结构;
6-轮;
7-车轨索;
7.1-车轨索的承载元件;
7.2-车轨索的主体;
7.3-车轨索的硬化材料;
8-隧道;
8.1-管;
8.2-隧道管的承载元件;
9-地基;
10-支撑件;
11-车站;
12-桁架高架桥;
13-倾斜的土地;
14-水;
15-浮子;
16-锚闩;
17-连接浮子、隧道和锚闩的元件;
18-氢;
19-氧;
20-门;
21-通信-运输通道;
22-太阳能电池板;
h(m)-隧道壁的厚度;
R(m)-隧道的内径;
δ(m)-车辆周围的径向间隙;
F(N)-轨道结构的拉力,纵向预应力;
Т(N)-隧道管拉力,纵向预应力;
А-前体;
B-后体;
С-隧道的内表面;
K-滚动表面。
具体实施方式
进一步更详细地呈现了所要求保护的发明的本质。
所要求保护的尤尼茨基超高速运输复合设备(见图1和2)包括自推进的轮式车辆1,其包含具有动力单元3的主体2(见图3)。
车辆1的动力单元3被制成氢发动机3.1的形式,通过气体管线3.2连接到进气装置3.3。因此,车辆1配备有系统4,以向氢发动机3.1供应氧化剂4.1,该系统包括具有氧化剂4.1的罐4.2(见图3)。
动力单元3使车辆1能够沿轨道结构5运动,该轨道结构在纵向方向上被预加应力(通过拉力F(N)),车辆1安装在该轨道结构上(见图1-3)。
使用作为车辆1的推进单元的金属轮(例如钢轮6)与类似设计和运输复合设备的轨道结构5(例如具有钢滚动表面K)(见图4)组合,使车轨-轮接触区中的摩擦和弹性变形损失最小化,并由此优化实施运输系统的成本,在现有技术中,该运输系统是用于以高速在相当大的距离上使乘客和货物大规模运动的最可靠、安全和有效的运输系统。
根据所要求保护的运输复合设备的非限制性实施方式中的任一个,其主要元件中的一个是轨道结构5,其呈车轨索7的形式,通过在纵向方向上张紧而被预加应力,例如呈例如定位在车轨索7的主体7.2中的适当预加应力的承载元件7.1的形式,并且表示由任何高强度材料制成的扭绞和/或未扭绞的绳、缆、线、带和/或其它延伸元件(参见图4)。
车轨索7的上述承载元件7.1在技术上可以组合到承载结构中,并且在车轨索7的主体7.2中在其承载元件7.1之间的空隙空间可以填充有基于聚合物粘合剂、复合材料或水泥混合物(图中未示出)的硬化材料7.3(见图4),其将承载元件刚性地连接到承载结构中,从而将轨道结构5的车轨索7粘结为一个整体。
轨道结构5位于隧道8中。隧道8制成密封管8.1的形式,通过承载元件8.2由力Т(N)张紧(见图1和15)而沿纵向方向被施加预应力。
作为隧道8的承载元件8.2,可以使用与上述车轨索7的承载元件7.1类似的部件。
创新变型的运输复合设备的轨道结构5和隧道8的构造——通过在纵向方向上张紧而预加应力,与已知的技术方案相比允许实现显著的优点。特别地,其允许实现轨道结构5的所需线性度,增加其刚性并减少材料容量,同时确保对轨道结构5和隧道8的热膨胀的补偿,并由此确保运输复合设备作为整体的增加的可靠性和效率。
根据设计选择,隧道8可以位于陆地上和/或水柱15中,和/或可以位于地下(见图19)。
根据地基9的特性、位置、功能组和设计,隧道8的密封管8.1可以通过任何已知的方法布置在地基9上。
用于将隧道8定位在陆地上的实施例是将其布置在支撑件10上。
支撑件10可以是钢和加强的钢筋混凝土柱(见图1、7、8和16)和框架结构、专门装备有站11(仓库、车站)和/或货站的建筑物和构造物。
运输复合设备的一个实施例是将隧道8的密封管8.1定位成两排,在同一高度的地面上方的支撑件上(见图1、7和16)。
运输复合设备的一个替代实施例是在地面上方的支撑件上在竖直平面中将隧道8的密封管8.1布置成两排(参见图8)。
此外,隧道8例如可以位于高架桥12上(参照图15)。
类似地,运输复合设备的隧道8可以在竖直平面中定位成两排,例如,一个在地球表面上方的支撑件10上而第二个在地层中(见图9)。
运输复合设备的许多可能实施例中的另一个是在地层中将隧道8的密封管8.1布置成两排(见图11和18)。
运输复合设备的一个实施例是隧道8的密封管8.1在准备好的地基9上布置成两排,在地球表面上的倾斜地面13中(参见图10)和/或在水下14(参见图14)。
根据设计选择,隧道8的密封管8.1可以布置在水柱14中(见图12和17)和/或沿着蓄水器的底部(见图13)。
同时,根据在水14中的运输复合设备的任何替代变型中的实施例,隧道8的密封管8.1可被制成具有中性浮力,原因包括具有浮子15、锚闩16和将它们彼此连接并与密封管8.1连接的元件17(见图12、17和19)。
通过隧道8的位置和设计的任何实际实施,在整个运输复合设备中实现了轨道结构5的所需的线性度、紧密度、安全性和稳定性。
此外,隧道可以在车辆1的运动开始时指向下坡,而在运动结束时指向上坡(见图19)。这允许节省能量,使用较小的动力单元并增加车辆的主体2的有用体积,这允许节省能量,使用较小的动力单元并增加车辆1的主体2的有用体积。此外,在这种情况下,隧道8的斜坡被制成使得可以在重力的影响下给予车辆1加速度а(m/s2),该加速度由以下比率确定:
0.01≤а/g≤0.25,(1)
其中g(m/s2)-重力加速度。
当在车辆1的运动开始时将隧道8构造成下坡而在运动结束时构造成上坡时,在运输复合设备的操作期间实现了能量节约。
如果比率(1)小于0.01,则进一步需要大量的能量消耗来确保车辆1的速度。
如果比率(1)大于0.25,则在车辆1的加减速期间产生的过载有可能给乘客带来不适感。
所提出的超高速运输复合设备的设计和操作基于气体介质中的声音传播速度对其原子量的相同依赖性。气体的原子量越低,其中的声速就越高,并且其亚声速可以越高。
同时,物体在气体中运动的阻力越低,则需要越少的能量来确保其超声速运动。
由于在所提出的技术方案中,车辆1的动力单元3被制成氢发动机3.1的形式,其通过气体管路3.2与进气装置3.3连接,并且隧道8填充有压力P(Pa)下的氢18,压力在以下范围内:
500≤Р≤15,000,(2)
在运动期间,可以同时向动力单元3供应燃料(氢气18)并减小车辆1的阻力。同时,车辆1的构造成容纳乘客和/或货物的有用体积增加,而车辆1的构造成容纳动力单元3的体积显著减小。
表达式(2)中所示的值区分了隧道8中的氢气压力18的最佳范围,并且允许在不太费力的情况下确保超高速运输复合装置的性能特性,这导致最小化克服车辆1的高速运动的阻力的成本,只要其以氢气发动机3.1的形式制成的动力单元3处于不间断的操作中。
如果表达式(2)小于500,则由于与主燃料成分(氢)18的燃料混合物的耗尽而导致氢发动机3.1的燃料“不足”的影响,不可能确保车辆1的动力单元3的稳定运行。
如果表达式(2)大于15,000,则隧道8的气体介质对车辆1的阻力显著增大。
有利地,车辆1的主体2被制成旋转体的形式(图4-6)并且等距地定位到隧道8的内表面C(见图2)。当车辆1沿着尤尼茨基超高速运输复合设备的轨道结构5行进时,车辆1的这种构造和布置又有助于在达到超声速时降低能量消耗。
如上所述,为了操作氢发动机3.1,在其任何替代实施例中,车辆1的主体2配备有用于向氢发动机3.1供应氧化剂4.1的系统,该系统包括与氢发动机3.1连通的氧化剂罐4.2(见图3)。
根据设计选择,氧气19可以用作氧化剂4.1。同时,由于氢发动机3.1的操作,将释放环境友好的产物(水)。此外,当使用液态氧19作为氧化剂4.1时,由于使用在氧化剂4.1从液态到气态的相变期间的温度差,所以容易解决调节车辆1的内部以及如果需要冷却发动机和制动器的问题。
在所提出的技术方案下,在可能的使用的任何非限制性的替代变型中,例如可以使用例如其它的氧化剂4.1:过氧化氢、氟、氯和/或其它化合物(图中未示出),它们选自已知的那些,在本发明基本特征的全部组合范围内。
根据本发明的尤尼茨基超高速运输复合装置的任何非限制性实施例,氢发动机3.1可以以例如内燃机或燃料电池的形式实施。
为了确保运输复合装置的连续操作和隧道8在各站11之间的部分上的密封性,其密封管8.1设有门20(见图19和20)。
因此,隧道8被制成(见图2)圆形截面的密封管8.1的形式,并且壁的厚度h(m)由以下比率确定:
0.05≤h/R≤0.5,(3)
其中R(m)——隧道8的内径。
当隧道8被制成具有圆形截面的密封管8.1的形式、其壁厚h(m)对应于比率(3)中所示的值时,即使在其中产生了包括在地震和其它动态影响下的预真空(真空),也足以简单地确保隧道8的所需形状和完整性。
如果比率(3)小于0.05,则为了确保隧道8的密封管8.1的紧密性和完整性,将需要使用昂贵的高强度材料和复杂的设计方案,这使得整个运输复合设备的成本显著增加。
如果比率(3)大于0.5,则用于构造隧道8的密封管8.1的材料的超限是不合理的。
为了减小车辆1在隧道8内的轨道结构5上的气动阻力,并且为了简化在其中保持氢气18的所需压力P(Pa),建议车辆1以由以下比率确定的圆形间隙δ(m)布置在隧道8中:
0.1≤δ/R≤1 (4)
如果比率(4)小于0.1,则在隧道8的内表面C(见图2)和车辆1的主体2的侧表面之间观察到屏蔽效应,这导致车辆1上的气动阻力的不可接受的增加。
如果比率(4)大于1,则需要大量额外的时间和能量成本来确保隧道8中的氢气压力18保持在表达式(1)所示的操作范围内,所有其它条件都相同。此外,隧道的直径将显著增加,这将增加其成本。
使车辆1相对于沿隧道8内的轨道结构5的运动的气动阻力最小化的要求决定了车辆1的轮廓的选择和其上的进气装置3.3的位置(见图3-6)。
通过对在风洞中进行的车辆1的主体2的比例模型的空气动力学特性的研究,可以优化车辆1的主体2的技术参数。
根据测试结果,车辆1的主体2的前体A和后体B被制成具有S形轮廓的圆锥形(见图3、5和6)。
值得注意的是,主体2的轮廓母线被制成具有交替曲率的曲线,或者被制成以符号变化方向布置的曲线段和直线段的整体。
有利地,进气装置3.3定位在主体2的前圆锥形部分的顶点处(见图1、3-6)。
在根据本发明的超高速运输复合设备中,如图1和7所示,可以布置并安装通信和运输通道21以及太阳能电池板22,这使得通过经由通信和运输通道21输送各种液体或气体、或者使用它们铺设能量网络、以及通过在环境友好的发电厂发电,来提高使用运输复合设备的基础设施的效率。
工业适用性
尤尼茨基超高速运输复合设备的设计提供了圆形截面的密封隧道8的构造,例如,呈管8.1的形式,其在各站11处设置门20,并且在隧道8中构造轨道结构5的车轨索7。由此,隧道8的密封管8.1实施为具有限定的壁厚h(m),并且在轨道结构5的车轨索7上、与隧道8的内表面C等距地,自推进车辆1安装在车轮6上,所述车辆包含具有呈氢发动机3.1形式的动力单元3的主体2,动力单元用于车辆1沿着轨道结构5的运动,所述轨道结构以与隧道8的管8.1相同的方式实施:分别在纵向方向上由拉力F(N)和Т(N)施加预应力。隧道8填充有在限定压力下的氢气18,并且在车辆1的主体2中,动力单元3的进气装置3.3位于其S形锥形部分中。
当车辆1运动时,从隧道8通过由气体管线3.2连接到氢气发动机3.1的进气装置3.3的氢气18进入例如燃料混合物制备室(图中未示出)。同时,氧化剂4.1(例如氧气19)从动力装置3的供应系统4的罐4.2供应到该室。制备的燃料混合物在动力单元3中燃烧,并使车辆1能够沿轨道结构5运动。同时,释放环境友好的产物(水)。
虽然本技术方法描述了该结构的优选实施例,但是很明显,本发明并不仅限于此,而是可以使用在本发明的基本特征的所述组合的范围内的其他已知结构元件来实现。
本发明的尤尼茨基超高速运输复合设备允许降低功率消耗,以确保车辆以超过1,000km/h的速度运动,并且增加其操作效率。
信息源
1.专利RU 2252881 IPC B60L13/10,B60V3/02,2005年5月27日公开。
2.专利RU 2486086 IPC B61B13/08,B61B15/00,B61B3/02,2013年6月27日公开。
3.专利RU 2109647 IPC B61B13/10,1998年4月27日公开。
4.互联网页面:https://ru.wikipedia.org/wiki/Hyperloop,2018年8月28日。
5.尤尼茨基A.E.索带运输系统:在地球上和太空中。专著,1995,Gomel,第337页,ill.:629.1.072.2:629.7.087.22,第10,11,16和17页,图1.12,1.13和2.1。(原型)。

Claims (13)

1.一种超高速运输复合设备,其包括自推进的轮式车辆,所述自推进的轮式车辆包括主体,所述主体具有动力单元,所述动力单元用于使车辆沿着由张紧而被施加预应力的轨道结构运动,所述自推进的轮式车辆位于密封的隧道中,所述隧道在各站处配备有门,其中所述动力单元被制成为氢发动机的形式,所述氢发动机通过气体管线连接到进气装置,并且所述隧道填充有在压力P(Pa)下的氢,所述压力在以下范围内:
500≤Р≤15000,
其中,所述车辆装备有向氢发动机供应氧化剂的系统,所述系统包括具有氧化剂的罐,并且所述隧道制成为通过拉力沿纵向方向被施加预应力的管的形式,并且所述车辆的主体被制成为旋转体的形式且相对于所述隧道的内表面等距地定位。
2.根据权利要求1所述的运输复合设备,其特征在于,所述氢发动机被制成为内燃机的形式。
3.根据权利要求1所述的运输复合设备,其特征在于,所述氢发动机被制成为燃料电池的形式。
4.根据权利要求1所述的运输复合设备,其特征在于,氧被用作氧化剂。
5.根据权利要求1所述的运输复合设备,其特征在于,所述隧道具有圆形截面,所述圆形截面的壁厚为h(m),所述壁厚由以下比率确定:
0.05≤h/R≤0.5,
其中R(m)为隧道的内径。
6.根据权利要求1和5中任一项所述的运输复合设备,其特征在于,所述车辆以圆形间隙δ(m)位于所述隧道中,所述圆形间隙由以下比率确定:
0.1≤δ/R≤1。
7.根据权利要求1所述的运输复合设备,其特征在于,所述隧道位于高架桥上、和/或水柱中、和/或地下。
8.根据权利要求1和7中任一项所述的运输复合设备,其特征在于,所述隧道被制成为相对于其布置的外部环境具有中性浮力。
9.根据权利要求1所述的运输复合设备,其特征在于,所述隧道在所述车辆的运动开始时指向下坡,并且在所述车辆的运动结束时指向上坡。
10.根据权利要求9所述的运输复合设备,其特征在于,所述隧道的斜坡被构造成在重力的影响下给所述车辆赋予加速度а(m/s2),所述加速度由以下比率确定:
0.01≤а/g≤0.25,
其中g(m/s2)为重力加速度。
11.根据权利要求1所述的运输复合设备,其特征在于,所述车辆的前体和后体被制成为具有S形轮廓的圆锥形。
12.根据权利要求1和11中任一项所述的运输复合设备,其特征在于,主体的轮廓的母线是具有交替曲率的曲线、或者是以符号变化方向定位的曲线段和直线段的整体。
13.根据权利要求1和11中任一项所述的运输复合设备,其特征在于,所述进气装置位于所述主体的圆锥形部分的顶部上。
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