美设计真空管道磁悬浮星际列车:时速3200公里
玄明2012/03/15极客DIY IP:内蒙古
U2727P2DT20120314080533.jpg

  新浪科技讯 北京时间3月14日消息,据国外媒体报道,美国约翰-霍普金斯大学应用物理学实验室科学家近日设计了一种名为“星际列车”发射系统,该系统利用一条长约1000英里(约合1609公里)的真空管道和一条超导电缆将磁悬浮列车送往低地轨道。研究人员认为,这种技术不仅仅可以实现,而且实现成本也要远远低于火箭成本。

  尽管“星际列车”系统听起来有些不可思议,但其基本概念却非常简单。因为磁悬浮列车是悬浮于轨道之上,因此不必要担心摩擦问题。理论上讲,它们的速度要远远超过现有的每小时大约350英里(约合每小时563公里)的时速,可达每小时2000英里(约合每小时3219公里)的轨道速度。当然,为了让乘客能够安全地加速到这一速度,“星际列车”系统需要大量的轨道,同时需要防止极音速列车被周围的空气撕成碎片。据设计师介绍,长约1000英里(约合1609公里)的管道,通过模拟中间层的低气压,应该可以完成这个任务。

  管道的大部分将与海平面齐平,出口点需要高出海平面大约12英里(约合19.3公里)。用于火车中的磁悬浮技术同样可以用来将这条管道悬浮起来。在发射管道中,位于20千米高度的带有2000万安培的超导电缆,每平米产生的悬浮力大约为4吨。通过高强度缆绳解决真空管本身所需的多余的浮力,如迪尼玛超强纤维的强度足以满足这种用途。另有一套备用系统足以保证悬浮系统顺畅运行而不出故障。

  “星际列车”系统的设计者为美国约翰-霍普金斯大学应用物理学实验室科学家詹姆斯-鲍威尔、乔治-麦瑟和约翰-拉瑟尔。他们指出,这种设计方案听起来似乎有些不太现实,但是支撑12英里(约合19.3公里)长的电缆所需要的工程技术与支撑比这长得多的太空电梯所需要的工程技术相比,要简单得多。工程师们提出,可以在阿拉斯加、加拿大北部、格陵兰岛或西伯利亚等极地地区建造这种系统。此外,南极冰原也是一个可供选择的选址点。

  研究团队估算,建成可载人“星际列车”系统,可能需要20年时间和600亿美元的成本。这些数字听起来很大,但是如果考虑到航天飞机的各种费用是“星际列车”系统成本的三倍时,你就会认为这套系统确实很经济。而且,“星际列车”系统一旦建成后,向低地轨道运送货物的成本每公斤仅需50美元,而目前的技术将货物和人员送上低地轨道,每公斤重量分别需要花费1万美元和10万美元。这意味着,太空旅行的车票只需要大约5000美元。设计者估计,“星际列车”系统的事故率与现代的客机差不多,安全系数较高。

  “星际列车”系统还有一项优势,那就是它能够将数吨重的材料快速送至轨道,这一能力可以用来有效地防御任何大型天体撞向我们。研究人员也把这一功能看作是“星际列车”系统最重要的应用。目前,我们人类还没有防御小行星或彗星撞击的能力,甚至还没有提前发出撞击警报的能力。如果继续使用现有的发射系统,这种情况仍然无法得到改善。为了能够真正实现防御天体撞击,人类需要更强大的报警系统以及多个大型高速拦截系统,这些系统可以预先安装于轨道上,随时监测和抗御可能到来的威胁。这就需要将数吨重的设备发射到轨道上,这对于当前的高成本发射系统来说,是不现实的。(彬彬)
来自:综合交流区 / 极客DIY
16
已屏蔽 原因:{{ notice.reason }}已屏蔽
{{notice.noticeContent}}
~~空空如也
玄明 作者
12年4个月前 IP:未同步
376849
看来高达seed中奥布王国的太空发射方式要成真了。我有点想不明白干毛要把轨道建立在海面上,修建水上设施的成本比陆地上高多了,而且大部分水上设施都会多少允许有一定晃动,以此来吸收水和风的能量,这点晃动对于汽车来讲无所谓,但对于一个时速在千公里以上的列车来讲就很要命了。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
jrcsh
12年4个月前 IP:未同步
376856
其它的不管,就架子的强度。。。。。。。。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
逆天
12年4个月前 IP:未同步
376872
脱轨就直接连人带车变太空垃圾了~
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
rudolf
12年4个月前 IP:未同步
376877
这效果图……按照我的理解,架子应该是竖直的吧,要不然就倒了,1000英里长度产生的离心力还不足以拉起这么高的架子
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
花落一天
12年4个月前 IP:未同步
376895
出口点距海面19.3KM...........看这个就基本没戏了..................
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
wangrui555
12年4个月前 IP:未同步
376903
https://www.kechuang.org/t/27953
一个比一个悬[s:274]
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
凡尔派狼
12年4个月前 IP:未同步
376908
理论上应该是成立的,就是不知材料上承受不承受得了。

先说支撑问题,其实这已经不是“支撑”了,而是拉住管道不让它甩出宇宙。地球与管道的关系就象运动员与抛链球运动里的链球。所以在控制得当,管道的重量是不会压在地面的。如果管道的倒塌,或者说是断线更适合一点,也不象其它建筑物倒下来,而是象抛出去的链球那样甩了出去,也就是飞上天。

运输方面,如果不是用飞的,而是用爬的,能量消耗的确是省很多。如果这管道存在的话,建设太空城不是梦。但是谁能算算这管道要承受多大的拉力?

另外,为什么非得是“超导”“磁悬浮”“真空管道”?这些都是额外的技术难度。如果太空管道已经存在,就算不是磁悬浮,也一样能做架其它的运输工具去到同步轨道。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
jrcsh
12年4个月前 IP:未同步
376914
引用第7楼凡尔派狼于2012-03-15 13:04发表的 :
理论上应该是成立的,就是不知材料上承受不承受得了。

先说支撑问题,其实这已经不是“支撑”了,而是拉住管道不让它甩出宇宙。地球与管道的关系就象运动员与抛链球运动里的链球。所以在控制得当,管道的重量是不会压在地面的。如果管道的倒塌,或者说是断线更适合一点,也不象其它建筑物倒下来,而是象抛出去的链球那样甩了出去,也就是飞上天。

运输方面,如果不是用飞的,而是用爬的,能量消耗的确是省很多。如果这管道存在的话,建设太空城不是梦。但是谁能算算这管道要承受多大的拉力?
.......  

如何先搞定地面上/大气体层的 100公里
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
游走的鸵鸟
12年4个月前 IP:未同步
376924
上面介绍说管子也是磁悬浮的,但是那么长,管子很难有一定的强度保持一条直线,何况里面还有高速运动的物体,想一想、一个高压水带而出水口却没固定的后果??
如果采用离心力把管子拉直,好像地球的自转也不够,很容易缠在地球上!!
要不拴在月球上,估计能把地球拉脱轨!!!!
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
jrcsh
12年4个月前 IP:未同步
376942
~~我想到一个坏主意~~~~在月球背面装个发动~~~~ 来一下~~~~ 大不活了[s:213]
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
十九
12年4个月前 IP:未同步
376949
引用第1楼玄明于2012-03-15 10:48发表的  :
看来高达seed中奥布王国的太空发射方式要成真了。我有点想不明白干毛要把轨道建立在海面上,修建水上设施的成本比陆地上高多了,而且大部分水上设施都会多少允许有一定晃动,以此来吸收水和风的能量,这点晃动对于汽车来讲无所谓,但对于一个时速在千公里以上的列车来讲就很要命了。





玄明兄,原文好像没有说建在海面上啊……
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
玄明作者
12年4个月前 IP:未同步
376975
回 11楼(十九) 的帖子
我又仔细看了一下:是与海平面齐平……也就是海拔为零的意思,貌似是我搞错了[s:275]
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
herrick
12年4个月前 IP:未同步
377017
看过刘慈欣《地球大炮》的说~~  异曲同工。觉得有可能实现。只是发射物还需要自带动力来调姿。
+5
科创币
十九
2012-03-15
这个还是差了很多的……
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
拔刀斋
12年4个月前 IP:未同步
377048
银河铁道?
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
袭明
12年4个月前 IP:未同步
377236
在塔里木盆地边缘沿昆仑山修一条普通的电磁加速轨道,要比在海上建可行性高,,高海拔减少阻力,又减少了从海平面上升所需要的能量。依山而建减少了许多工程量。几百公里的加速距离可以让加速度减少许多,末段飞行器上只要带上,能抵消剩下大气段的阻力所需的燃料,如果发射规道想变化就让动迁部门拆了,换个地方再造,这样既解决了就业也拉动了GDP[s:274]
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
凡尔派狼
12年4个月前 IP:未同步
377295
这管道的施工方式应该不是从地面起着上,而是用火箭把材料送到同步卫星的轨道,在轨道上同时向宇宙和地面施工,这样就能保证管道一直处于磁悬状态。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

所属专业
所属分类
上级专业
同级专业
玄明
学者 机友 笔友
文章
516
回复
4907
学术分
44
2005/11/27注册,3个月12天前活动

老骥伏枥,卖萌不止

主体类型:个人
所属领域:无
认证方式:手机号
IP归属地:未同步
文件下载
加载中...
{{errorInfo}}
{{downloadWarning}}
你在 {{downloadTime}} 下载过当前文件。
文件名称:{{resource.defaultFile.name}}
下载次数:{{resource.hits}}
上传用户:{{uploader.username}}
所需积分:{{costScores}},{{holdScores}}下载当前附件免费{{description}}
积分不足,去充值
文件已丢失

当前账号的附件下载数量限制如下:
时段 个数
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 {{f.fileCount}}
视频暂不能访问,请登录试试
仅供内部学术交流或培训使用,请先保存到本地。本内容不代表科创观点,未经原作者同意,请勿转载。
音频暂不能访问,请登录试试
支持的图片格式:jpg, jpeg, png
插入公式
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

加载中...
详情
详情
推送到专栏从专栏移除
设为匿名取消匿名
查看作者
回复
只看作者
加入收藏取消收藏
收藏
取消收藏
折叠回复
置顶取消置顶
评学术分
鼓励
设为精选取消精选
管理提醒
编辑
通过审核
评论控制
退修或删除
历史版本
违规记录
投诉或举报
加入黑名单移除黑名单
查看IP
{{format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss', toc)}}