本发明是一种超音速轨道交通的新方案。
技术背景:
现有的轨道交通是轮轨模式、磁浮模式,轮轨模式的高速铁路最高运营时速只能到达350公里每小时,磁悬浮模式稍高但代价更高。
轨道交通运输的速度障碍在于车体与空气的阻力,以及车轮与轨道的物理接触问题。
目前的高铁只是在解决轨道的平整,用多根25米长、110米长的标准轨焊接起来,达到“无缝”链接的目的,起到稳定车身的目的,高速运行的列车无法在有缝隙的轨道上稳定,“无缝”只是相对的,因为轮与轨是物理接触的,所以颠簸还是存在的,所以速度低于音速的一半。
磁浮方案只不过是车体与轨道不直接接触,但是两个磁场的闭合线之间会形成力量凹陷,还是会造成阻力,因为磁力是呈辐射状分布的,磁场的强弱变化导致车体有微弱的颠簸,所以速度不能达到音速运行。新概念的真空、低压管道只是在解决空气的阻力问题,不能解决车体与轨道的直接接触造成的颠簸,所以也不能音速运行。
技术实现要素:
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本发明提出一种上置、摇摆式单轨道、空气垫的超音速运输方案,通过车体与轨道一起摇摆避免弯道限速的难题,通过“空气垫”技术解决车体与轨道非接触。
传统轨道因为受到设计时的约束,在列车经过弯道的时候必须在规定的速度之内,“上置、摇摆式单轨道”可以解决这个问题,由于轨道是上置的,通过轨道与车体整体摇摆达到高速转弯的目的。
本发明最关键的就是“空气垫”技术,车体与轨道通过反向使用吸盘的原理,向多个金属吸盘里吹高压气体产生“空气垫”效果,把车体与轨道推开极小的缝隙,不直接接触,可以解决在音速下轴承的磨损难题,在轮轨方案中音速时轴承磨损就是个无法解决的问题。
空气垫技术是用在特种船舶上的一种技术,其目的也是降低阻力,用在轨道上可以起到超越磁浮的效果,把车体与轨道之间的阻力减小为0,车体在超音速运行的时候,只会受到空气阻力。
轨道的有效部分是个倒写的“T”“Y”字形状,是两个连续的轨道平面,两个平面不平行,有夹角,目的是保持车体平衡。
气垫船是通过橡胶软裙与地面柔性接触,本方案是两个理想的硬平面,一个是轨道面,一个是可充气的吸盘,两侧的吸盘平面夹角与轨道面的夹角相同。
刹车的时候空气垫也不可以减压,防止摩擦导致平面受损。
车体外侧有两个空气翼面,横向的两个翼面可以提供升力抵消部分重量或全部,因为一枚比轿车还要重的战斧式巡航导弹速度只是亚音速885公里每小时,只拥有两个相对弹体比较小的翼面。
本方案的轨道车体横截面积小于同等载力的飞机,通过约一千米的车身长度运载乘客或货物,因为横截面积越小,阻力小,空气扰动小,噪音越小。
车体的驱动依靠航空螺旋桨或航空喷气式发动机推动。
具体实施方式:
摇摆式单轨道有两个不平行的轨道面,轨道面宽度在10厘米左右,车体用多个直径小于轨道面宽度的金属吸盘与两个轨道面接触,所有吸盘的平面一直保持与轨道面平行,启动时候向吸盘充入高压气体,车体即离开轨道,发动机推动或拉动车体运动。