[发明专利]磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联高速飞车系统及运输方法

说明书

本发明涉及交通运输技术领域，具体是一种电磁发射式低真空度稀薄气体管道氢动力高速飞车系统及运输方法。包括飞车系统、低真空度稀薄气体管道系统、电磁发射系统；所述飞车系统包括飞车；所述低真空度稀薄气体管道系统包括供飞车往返飞行使用的低真空度稀薄气体管道，所述低真空度稀薄气体管道包括依次设于相邻站台之间的电磁发射低真空段、无轨巡航段以及气浮减速段；所述电磁发射系统包括磁悬浮轨道、磁悬浮拖板以及供电系统，磁悬浮拖板能够与飞车底部可控连接。相较于真空管道，低真空度稀薄气体管道有效降低建造及维护成本。本发明仅需在车站前后修建几公里的磁悬浮轨道，降低了磁悬浮轨道的建造成本。

技术领域

本发明涉及交通运输技术领域，具体是一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联高速飞车系统及运输方法。

背景技术

轨道交通向1000km/h以上的高速度发展，必须解决轮轨摩擦阻力、空气阻力和空气噪声干扰的问题。通过铺设特定的管道，并将其抽成真空，设计一种真空管道磁悬浮运输系统，为解决此类问题提供了思路。它将悬浮列车技术和真空管道技术相结合，最大限度地减小了管道列车在高速运行时的摩擦阻力和气动阻力，并将噪音封闭在管道内，有效降低了空气噪声对环境的影响。

然而，全程真空管道高速磁悬浮运输系统存在工程造价成本高、维护费用高、运营能耗高等问题。目前时速达到600公里磁悬浮列车的每公里造价近6亿元，是高速铁路造价的3倍左右。高真空管道磁悬浮的设计速度将达到每小时1000公里以上，其工程造价必将成倍增加。在大尺寸管道内实现构建高真空环境，这对管道制造和维护提出了更高的要求。同时，在高真空管道内，为了保证车厢内部空气环境与自然大气环境一致，车厢必须实现完全密封，对列车的制造要求也很高。实际运营中，高真空管道磁悬浮的维持技术要求高，后期维护费用非常高。而且在高真空管道内全程采用磁悬浮驱动高速列车，要达到1000km/h以上的高速运行，必将导致运营消耗电能巨大，对列车加速和减速过程中所形成的管道气动效应缺乏有效利用。

另外，备受关注的美国超级高铁Hyperloop所设计的车辆和线路客运量仅能达到高铁、飞机等运输系统的3%～5%，运输能力明显受到极大限制。作为未来的载人交通运输工具，综合考虑经济效益，大规模的载客量是管道交通系统必须解决的问题，这就需要进行高速飞车的编组方案设计，综合考虑相邻飞车的整体结构。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中存在的不足，提供了一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统及运输方法，解决了磁悬浮造价过高、高真空管道高成本、高速运行电弓技术以及管道交通乘客换乘等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种磁悬浮轨道与稀薄空气管道串联式高速飞车系统，包括飞车系统、低真空度稀薄气体管道系统、电磁发射系统；

所述飞车系统包括飞车，所述飞车包括至少一节依次首尾连接的车厢、设于车厢上的氢气罐、设于车厢上的氢燃料电池反应堆，位于尾部的车厢的尾部设有由氢燃料电池反应堆提供电能的动力螺旋桨；

所述低真空度稀薄气体管道系统包括供飞车往返飞行使用的低真空度稀薄气体管道，所述低真空度稀薄气体管道包括依次设于相邻站台之间的电磁发射低真空段、无轨巡航段以及气浮减速段，所述电磁发射低真空段内设有不少于四个加速气密闸门，所述气浮减速段内设有不少于四个减速气密闸门，相邻两个气密闸门之间的间距能够容纳飞车；从站台至无轨巡航段的相邻两个加速气密闸门之间的气压逐渐降低，所述电磁发射低真空段的相邻两个加速气密闸门之间均设有第一气压监测与维持机构，所述气浮减速段内的相邻两个减速气密闸门之间均设有第二气压监测与维持机构以及高压喷气悬浮机构，从无轨巡航段至站台的相邻两个减速气密闸门之间的气压逐渐升高，各个气压监测与维持机构能够监测实时气压且维持气压环境稳定，所述高压喷气悬浮机构包括若干设于气浮减速段的低真空度稀薄气体管道底部的高压喷气喷嘴，所述高压喷气喷嘴朝后上方设置；

所述电磁发射系统包括铺设于站台和电磁发射低真空段的磁悬浮轨道、磁悬浮拖板以及供电系统，磁悬浮拖板能够与飞车底部可控连接。