Утром 13 января 2021 года в Чэнду, провинция Сычуань, Китай, состоялся официальный запуск первого в мире прототипа и испытательной линии высокоскоростной магнитолевитационной системы на основе высокотемпературных сверхпроводников, созданной с использованием оригинальных технологий Юго-Западного университета Цзяотун. Это событие знаменует собой прорыв с нуля в исследованиях проектов высокоскоростной магнитолевитационной системы на основе высокотемпературных сверхпроводников в Китае, и наша страна имеет все условия для проведения инженерных экспериментов и демонстраций.
Первый случай в мире; создание прецедента
Ввод в эксплуатацию испытательной линии технологии высокотемпературной сверхпроводящей магнитной левитации является первым в мире. Это пример интеллектуального производства в Китае и прецедент в области высокотемпературной сверхпроводимости.
Технология высокотемпературных сверхпроводящих магнитолевитационных поездов обладает преимуществами отсутствия нестабильности источника питания, простой конструкции, энергосбережения, отсутствия химического и шумового загрязнения, безопасности и комфорта, а также низких эксплуатационных расходов. Это идеальный новый вид железнодорожного транспорта, подходящий для различных скоростных диапазонов, особенно для эксплуатации высокоскоростных и сверхскоростных линий. Данная технология представляет собой высокотемпературную сверхпроводящую магнитолевитационную систему с характеристиками самоподвески, самонаведения и самостабилизации. Это новый стандартный метод железнодорожного транспорта, имеющий перспективы развития и широкого применения. Технология впервые разработана в атмосферных условиях, а ожидаемая целевая скорость движения превышает 600 км/ч, что, как ожидается, установит новый рекорд скорости наземного транспорта в атмосферных условиях.
Следующим шагом станет объединение перспективных технологий вакуумных трубопроводов для разработки комплексной транспортной системы, которая заполнит пробелы в скоростях наземного и воздушного транспорта, что заложит основу для долгосрочного прорыва в скорости свыше 1000 км/ч и, таким образом, создаст новую модель наземного транспорта. Перспективные и революционные изменения в развитии железнодорожного транспорта.
△ Будущие визуализации △
Технология магнитной левитации
В настоящее время в мире существует три технологии «сверхмагнитной левитации».
Технология электромагнитной левитации в Германии:
Для обеспечения левитации между поездом и рельсами используется электромагнитный принцип. В настоящее время на таких поездах работают шанхайский магнитолевитационный поезд, а также строящиеся в Чанше и Пекине магнитолевитационные поезда.
Японская технология низкотемпературной сверхпроводящей магнитной левитации:
Для обеспечения левитации поезда, например, на линии магнитной левитации Синкансэн в Японии, используются сверхпроводящие свойства некоторых материалов при низких температурах (охлажденных до -269°C жидким гелием).
Китайская технология высокотемпературной сверхпроводящей магнитной левитации:
Принцип действия в основном тот же, что и у низкотемпературной сверхпроводимости, но рабочая температура составляет -196°C.
В предыдущих экспериментах было показано, что магнитная левитация в нашей стране может не только удерживаться в воздухе, но и полностью зависать.
△ Жидкий азот и сверхпроводники △
Преимущества высокотемпературных сверхпроводящих поездов на магнитной подушке
Энергосбережение:Левитация и наведение не требуют активного управления или источника питания для транспортного средства, и система относительно проста. Подвес и наведение нуждаются лишь в охлаждении дешевым жидким азотом (77 К), при этом 78% воздуха составляет азот.
Охрана окружающей среды:Высокотемпературная сверхпроводящая магнитная левитация позволяет осуществлять статическую левитацию совершенно бесшумно; рельсы из постоянных магнитов создают статическое магнитное поле, и магнитное поле в местах соприкосновения пассажиров равно нулю, что исключает электромагнитное загрязнение.
Высокоскоростной:Высота левитации (10–30 мм) может быть спроектирована в соответствии с требованиями, и устройство может использоваться для движения от статического до низкого, среднего, высокого и сверхвысокого скоростей. По сравнению с другими технологиями магнитной левитации, оно больше подходит для транспортировки по вакуумным трубопроводам (более 1000 км/ч).
Безопасность:Сила левитации экспоненциально возрастает с уменьшением высоты левитации, и безопасность работы может быть обеспечена без управления в вертикальном направлении. Система самостабилизирующегося управления также может обеспечить безопасную работу в горизонтальном направлении.
Комфорт:Особая «сила фиксации» высокотемпературного сверхпроводника обеспечивает устойчивость кузова автомобиля в вертикальном и горизонтальном положениях, чего трудно достичь любому другому транспортному средству. Пассажиры во время поездки испытывают «ощущение полного отсутствия ощущений».
Низкие эксплуатационные расходы:По сравнению с немецкими магнитными левитационными аппаратами с постоянной проводимостью и японскими низкотемпературными сверхпроводящими магнитными левитационными аппаратами, использующими жидкий гелий, он обладает преимуществами малого веса, простой конструкции, а также низких производственных и эксплуатационных затрат.
Научно-техническое применение жидкого азота
В силу особенностей сверхпроводников, во время работы их необходимо погружать в среду жидкого азота при температуре -196℃.
Высокотемпературная сверхпроводящая магнитная левитация — это технология, использующая характеристики фиксации магнитного потока в высокотемпературных сверхпроводящих материалах для достижения стабильной левитации без активного управления.
Автоцистерна для заправки жидким азотом
Автоцистерна для заправки жидким азотом — это изделие, разработанное компанией Sichuan Haishengjie Cryogenic Technology Co., Ltd. для проекта высокоскоростной магнитолевитационной системы с высокотемпературной сверхпроводимостью. Она является ядром технологии магнитолевитации — добавление жидкого азота в сосуд Дьюара.
△ Применение автоцистерны для заправки жидким азотом в полевых условиях △
Мобильная конструкция, позволяющая проводить работы по заправке жидким азотом, может быть реализована непосредственно рядом с поездом.
Полуавтоматическая система заправки жидким азотом может одновременно подавать жидкий азот в 6 дьюаров.
Шестисторонняя независимая система управления, каждый заправочный порт может управляться индивидуально.
Защита от низкого давления: защищает внутреннюю часть сосуда Дьюара во время процесса заправки.
Защита от перенапряжения 24 В.
Резервуар для подачи воды под собственным давлением
Это самогерметизирующийся резервуар, специально разработанный и изготовленный для хранения жидкого азота. В его основе всегда лежали безопасная конструкция, превосходное качество изготовления и возможность длительного хранения жидкого азота.
△ Серия добавок жидкого азота △
△ Применение самонапорного резервуара в полевых условиях △
Проект в процессе реализации
Несколько дней назад мы работали с экспертами из Юго-Западного университета Цзяотун.
Проведены последующие исследовательские работы в рамках проекта высокоскоростной магнитолевитационной системы на основе высокотемпературных сверхпроводников.
△ Место проведения семинара △
Для нас большая честь участвовать в этой новаторской работе. В будущем мы продолжим сотрудничество в рамках последующих исследовательских работ по проекту, чтобы сделать все возможное для продвижения этой новаторской работы.
Мы верим
Китайская наука и технологии непременно добьются успеха.
Будущее Китая полно ожиданий.
Дата публикации: 13 сентября 2021 г.
