[发明专利]超高速真空管道飞行器系统

权利要求书

1.一种超高速管道飞行器系统，该系统包括飞行器分系统、管道分系统、悬浮推进分系统、供电分系统和运行控制分系统；

所述飞行器分系统用于装载和运送乘客并在管道分系统的真空管道内运行；

所述管道分系统有两条真空管道并列平行放置，管道内部抽成接近真空的低气压环境，供飞行器往返使用，管道仅维持飞行器分系统高速运行所需的真空环境，不承担飞行器及轨道的承力功能；

所述悬浮推进分系统用于提供飞行器行驶所需的悬浮力、导向力和推进力；

所述供电分系统采用太阳能发电与电网供电相结合的方式提供系统运行所需要的能量；

所述运行控制分系统根据运行计划办理飞行器运行进路，保证进路正确安全；实时控制和监督飞行器运行速度，防止飞行器超速；调整飞行器追踪问隔，保证运行安全。

2.如权利要求1所述的超高速管道飞行器系统，其特征在于，所述飞行器分系统包括机体、人机环境模块和车载电源；机体内部分隔成控制室、乘客室、行李室和机载电池室，机体总重不大于10吨；人机环境模块乘客转变符合生存条件的气压、符合大气成分的空气、以及适宜的温湿度和人机交互设备；机载电源提供机上控制设备、生命保障设备与照明设备所需电能。

3.如权利要求1或2所述的超高速管道飞行器系统，其特征在于，所述管道分系统包括管道、真空设备、接驳装置和路基桥隧；

真空设备由大型真空泵系和小型真空泵系两部分组成，大型真空泵系用于初始或特殊状态下抽出整个管道的大量空气，此时需要选用大型真空泵，保证在较短时间获取真空环境；真空保持系统用于在平时运营过程中保证真空环境平稳可靠，由于管道及接缝存在的漏率，使得真空环境压力逐渐增大，为了保持管道内部真空环境平稳，若开启或部分开启大型真空泵系统可能造成管道内局部压力不均衡，影响飞行器行驶安全，在管道的接缝处设置小型真空泵系；

接驳装置用于实现站点间的乘客换乘；

路基桥隧为铺设管道的基础土建工程。

4.如权利要求1所述的超高速管道飞行器系统，其特征在于，所述悬浮推进分系统由悬浮装置和推进装置组成，

悬浮装置使用永磁斥力型高温超导磁悬浮技术，主要结构由高温超导块材和永磁轨道组成，推进装置使用高温超导同步直线电机，利用高温超导块材磁体作为电机次级；悬浮推进系统位于飞行器底部和轨道上；

悬浮装置包括两个子装置：一个是永磁轨道，用于产生磁场；另一个是高温超导块材，用来改变或俘获磁场，从而实现稳定的悬浮，永磁轨道布置在管道底部的路基上，超导块材安装在飞行器底部的杜瓦容器中；

机体使用高温超导块材磁体次级直线同步电机提供推力。

5.如权利要求1所述的超高速管道飞行器系统，其特征在于，所述供电分系统包括铺设在管道表面的太阳能供电装置、电网供电装置和牵引装置；机体牵引供电首先由太阳能发电装置提供，不足部分由外接电网变电站补充；太阳能发电板产生的电能经电能转换装置传入沿线间隔20km的轨旁变电站，与电网传输的电能融合后，经沿路供电电缆分段传入安装在轨道上的初级线圈，牵引机体前进；

所述牵引装置将取自受流轨的直流电变换成电压和频率均可调的三相交流电，并根据定子位置和速度进行实时控制，按一定的关系供给牵引直线电机，牵引装置由主牵引逆变器及变流器组以及相应的驱动控制器、滤波器和保护单元组成。

6.如权利要求1所述的超高速管道飞行器系统，其特征在于，所述运行控制分系统包括自动驾驶模块、自动防护模块、自动监控模块和信息传输模块；

自动驾驶模块具有自动悬浮控制功能、电力牵引控制功能、电力制动与机械制动控制功能、舱门控制功能、电源控制功能和辅助设备控制功能；

自动防护模块采用全自动移动闭塞的方式，涵盖进站保护功能、曲线限速保护功能、超速防护功能以及对驾驶误操作自动保护功能；

自动监控模块具有速度测量和飞行器定位功能、进站检测功能、全飞行器状态检测与显示功能、故障诊断功能；

信息传输模块对同步控制产生的测速定位的精度要求、自动控制产生的大容量信息传输给外部。