科研动向

 

将科学梦想-真空管道物流转化成现实的三合一策划方略

 

        真空管道磁悬浮无空气阻力,运行速度可达到500公里/小时,最高速度可达2000公里/小时。这个物理原理在中学时期就学过,可是将其运用到适用实用的工程上要有非常深厚的变原理为实用技能的思想基础。

    现在在网上看到国外有些人用眼下能看到的交通工具模式去构想未来的绿色环保节能的超高速“真空管道客运系统”。从这些空想家的文章中就可以看出智商水平比“儒勒·凡尔纳” 差得太多,表现出有些现代人内在的基础知识、专业技能极度缺乏,表现出低能儿的急功近利心态!在很多文章中出现了与高速真空管道输送实用技术需求相背的构想;出现的从现代轨道交通中摘出的诸如曲线弯道及道岔的设计方案,根本误导了这种技术的发展方向。

    用真空管道进行无空气阻力超高速客运从实用性分析:它需要至少2千公里笔直的管道,不直度不能大于10毫米,建造这样一条由高架与隧道相结合的直径23米的真空管道造价大约要每公里25亿元。建造一条2千公里线路要6千亿元费用。要用真空管道出行的人象乘飞机一样需要提前三小时出门,运行三小时到二千公里外的终点,每半小时一趟车,可运三百人,每天运送15000人,每人票价为1千元,50年收入1500亿元,连基本基建费都挣不回来,这样不方便的出行,就会象上海磁悬浮一样无人问津。这样赔本的工程也没有人去投资建造。

    如上所述好象真空管道技术就没发展前途了,但是经过我们深入研究,通过将多种学科功能进行组合化应用,使真空道管技术成为即可以挣钱,又不使用石油资源的绿色环保节能运输系统,成为必需大力发展,前途无量的实用技术。

    我们将真空管道安装在可以进行南水北调输水管道,组成的桁架中间,用输水管道组成的桁架承担真空管道刚性支撑功能,桁架下方悬挂一种走行在十字板轨下的可升降的宽7.2车厢的公交运输系统;在这种组合状态下,利用真空管道进行管式集装筒超高速无阻力电动货物运输(时令生鲜肉、鱼、菜、果品、家电、生活用品等),可以收到非常大的经济效益,下面分层次介绍这三种组合的具体情况。

    南水北调高压高速输水管道系统

    现在我国东西南北降雨不均,为了解决西南方向水大,东北方向缺水的问题,了却毛主席的一个良好的“可以从南方借些水给北方” 的遗愿,国家已经责令水利部成立南水北调工程委员会,集中了国内水利专家,采用大禹、李冰的开放式治水方式规划了几条调水渠道线路,可是碰到下游不易整治的水污染问题与建蓄洪区移民问题,使这种调水方式发挥不出预想的效果。南水北调工程从深度的层面思考不是水利方面的问题,而是物流方面的问题;是物流的问题就要用物流技术去解决,象石油管道运输一样用高压管道进行南水北调,在我们精心的策划下设计出用五根直径2.4的输水管构架成6宽、6高的桥梁式桁架,管道内就可以给水加压,高速大流量的进行南水北调工作。这样的系统年输水量可达60多亿立方米无污染的净水;管道桁架每公里造价1.5亿元。50年输水3千亿吨,按2千公里计算3千亿建造费用折每吨水费为1元;就这一项来说对国家来说就是有必要采用的技术方案。

    输水管道内衬塑料隔层,外包防绣保温层,每段管道之间有波纹弹性过渡接头,百公里有轴流同心加压泵等等有很多高科技含量细节设计部分,具体设计另有资料详细介绍。

    输水桁架下的升降式悬吊十字轨道公交系统

    在南水北调输水管道组成的桁架下方加装下垂十字形板轨,成为升降式悬吊公交车辆运行轨道,可以运行2.57.2宽的公交客运车辆;增加的十字板轨部分每公里造价为5千万元。可以运行80100公里/时速的轮胎式车辆;也可以加装铁氧体永磁悬浮体,低噪声的运行400公里/时速的7.2宽体车厢;这种形式的交通运输系统与现在通行的交通运输体系都不一样,是采用逆向思维的方式,将有史以来发展过来的在道路、轨道上方运行的行车运输方式变成重心在轨道下方运行方式;这种变化,使车辆永不脱轨掉道,自动适应弯道离心力的平衡;(祥细介绍另有资料)这种运输系统除了一般的进行客运工作,车厢还可以降到地面,小汽车开进来,升起进行长距离运输工作,解决大雾、大雨雪气候条件下不间断大运输干线的中断。这样一种2千公里的交通线路可运行50节车厢的高速列车,每列车可运4千人,每5分钟一趟列车,年运输量可达2亿人次,每人次100元(现在为500/人次),全年可以收入200亿元,当年就可以收回基建成本。

    真空管道无阻力超高速运输系统

    在南水北调管道支撑桁架中间安装14根直径2.5不锈钢真空管道,用活塞推抽法将管道推成真空状态,进行超高速的货物运输,可以将航空货运及高速公路大部分货运任务包揽过来,不消耗石油资源,只用2%能耗就能解决年3亿吨货物的运输任务,是一种绿色环保、节能、高效快速的运输系统。

    直径2.5不锈钢真空管道由3毫米厚的不锈钢板卷焊成形,外加外径为3.5的不锈钢环形加强箍,箍间安装八组永磁铁氧磁浮体,磁力线可以穿透不锈钢管壁将管内的载货箱体悬浮起来。真空管道管外上部两组磁浮体为磁吸磁组,并加有直线电机驱动电磁线圈,可以驱动载货箱体加速运行。这样的真空管道造价为每公里1亿元费用。运行速度可达720公里/时速度。

    由于用真空管道进行客运所需条件要求太高:乘人车辆从舒适度方面考虑不可能有太大的运行加速度与弯道离心力,这样就需要建完全笔直的真空管道,不直度不能超过10毫米。建造这样的管道难度不大,但是要跨山越水的建造一条笔直的管道支撑系统就比较难;在一些地方要建1千米左右高度的墩架;有些地方要建几十公里长的隧道,这样每公里造价就要高达510亿元;另外乘坐要封闭供氧的交通工具程序如同乘坐飞机一样,各种手续全部办完需要2个小时左右。现在有互联网,所有的信息往来与会议都可以通过互联网进行,所以需要在大陆城市之间往来的人员客源会越来越少。就是按现在航空客流量计算每天在两座超大城市间的客运量最多不超过1.5万人,全年300万人次,收入费用30亿元,要还完1万亿元的基建费用及利息要用1千年时间,所以这种赔本的工程是没有人去投资建设的。

    但是如果从货运角度思考,可以发现真空管道运输技术的实用价值;货物运输不怕承受几个G的加速度与离心力,不用设置在真空状态下维持人体生命生活空间昂贵复杂的设备;真空管道就可以设立10公里半径的弯度绕开大陆上不利的地形,建百十米高的墩架和几公里隧道就可以建通整条线路,平均每公里造价就可以降到2亿元左右,而我们又将这2亿元造价的支撑管架设计成南水北调输水管道,这笔建设费就被转移到了具有社会效益巨大的南水北调输水工程上,每吨水的费用只有1元钱。分担到真空管道上的费用只是每公里1亿元造价的不锈钢管道及磁浮体部分。

    在真空管道无空气阻力的状况下装货的集装箱筒可以以每秒200的速度进行长距离运送,以每米集装箱筒可装1吨货物,这种系统年运货量可达1亿吨,按航运时价计算年收入可达1万亿元,如按公路运价计算年收入也可达1千万元,建设费用只用十年运费收入就可以还清,这样看来用真空管道进行货物运输是比高速公路运输更合算的方式。

    要想使真空管道发挥最大的运输效用就要在到发货物两端场站象集装箱装卸码头一样建巨大的集装箱筒堆卸装车集散中心枢纽;中心枢纽占地12平方公里;用集装箱筒运输拖挂车运到中心枢纽后编入象机关枪弹带一样的长1000的喂入机构,顺序快速的喂入真空管道,象高炮发射炮弹一样将1000长的列车以每分钟2列的速率发射出去,终点也用这种方式迅速将到达的千米列车移出真空管道,分装到运输拖挂车上直接拉到用户门口。

    以上分析介绍了南水北调、升降悬吊式交通、真空管道运输三合一系统组合要化费的投资与可收到的社会效益证明真空管道运输是非常值得发展的。(李胜善)