航空业估计会焦虑不安!日前,广东省国土资源厅公布了《2020-2035年广东省国土空间规划》公众版,其中提到要预留京港澳和沪深高速磁悬浮通道的建设用地。这条新闻一出来,就引起了网友的热议。据介绍,高铁磁悬浮列车开通后,乘客可以在3小时内直达广州和上海,而广州到北京只需要3.6小时,比高铁节省一半的时间,而且还可以与飞机无缝对接。

为什么磁悬浮技术可以频繁地创造“速度”奇迹?除磁悬浮列车外,它还可以在哪些领域取得成功?这篇文章将解答这些问题。

磁悬浮,实现零摩擦世界

如果生命中没有了摩擦,会发生什么?

直觉上,就像穿着冰刀站在冰面上的人,因为摩擦非常小,被人一推就能滑得很远,在同样的加速度下,速度会加快。

磁悬浮技术,就是这种让摩擦“消失”的技术。用磁力克服物体的重力从而实现悬浮,实现物体之间的无机械接触和摩擦,从而实现高速、平稳、精密的相对运动,并且具有低噪声、低能耗的特点,比传统机械更不会磨损,寿命周期更长。

没有比磁悬浮列车更广为人知的磁悬浮应用。我国第一条磁浮线路于2006年在上海开通,时速最高可达430公里;2021年1月,采用西南交通大学独创技术的“世界首个高温超导高速磁浮工程样车及试验线”在成都正式投入使用,该样车设计时速为620千米,将创造一项大气环境下地面交通速度的新纪录。

磁悬浮摆件:生活小惊喜

除高速磁悬浮列车外,磁悬浮技术已走进了千家万户。离开花盆的绿植,离开支架的地球仪,悬挂在半空的灯球,没有轮子的滑板…我们经常可以在展览大厅或艺术品店看到类似的“超自然”装置。

通过此模式,磁悬浮技术有望在未来的公交领域中得到应用。举例来说,联想之星被投企业深磁科技研发的 MagShuttle磁悬浮穿梭板,就有能力将城市内的交通流量提高4-8倍,城市间的交通流量提高3-6倍,甚至实现了一条轻质金属板轨道,同时支撑车辆、货物和乘客三种功能。

深磁科技是磁悬浮/磁力驱动应用解决方案的创始人,由联想之星天使轮投资,自成立以来,已为数十家国内外企业提供服务,其中包括多家世界500强企业。另外,深磁科技还以深圳科技公司和磁悬浮产业的名义参加了深圳国庆70周年晚会,展示了全球领先的磁悬浮技术。

不难想象,磁悬浮作为一种让物体悬浮的尖端科技,除了生活场景之外,在各行各业的应用场景中也有着无限的潜力。

后勤:仓储效率的显著提高

物流业方面,我国仓储业正处于从“总量不足”向“结构性矛盾”转变的过程中,仓储成本高、效率低、差错率高一直是困扰行业的共同难题。正是在这样的背景下,智能仓储,无人仓储方案开始落地实施。

而深磁科技研发的 MagShuttle则以其独特的优势,将磁动力技术运用到轨道穿梭小车、 AGV输送车上面,不仅提高了物料输送速度,同时也补充了高速加减速度、多向高速输送以及高精度定位等能力,从而提高了仓储效率,从而降低了整个物流成本。现在磁悬浮穿梭板已经在仓储和工业生产线,物流和工业园区,港口,机场,城市地下,矿山等领域得到了广泛的应用。

宇宙空间:速度和稳定性可以兼顾

太空场景中,每单位速度的增加都会对发射过程产生质的提高。磁悬浮技术除了依靠化学燃料提供的推力外,还为火箭发射“提速”提供了新的思路。

在发射之前,深磁技术通过磁悬浮飞行器将火箭或航天器完全加速到1000-2000公里每小时,然后再发射,最后通过三级航天器将卫星推进入轨,预计将改变人和物质进入太空的效率。

与传统火箭相比,磁悬浮航天发射器的发射间隔时间长,成本高,载重有限,回收能力差,单通道发射间隔可降低到30分钟,成本只有传统火箭的1/3-1/20,有效载荷提高了80%。而且从成本方面考虑,磁悬浮发射板也可以实现无限次回收。

磁悬浮技术的应用,在航天、卫星等领域,也可以有效地改善摄影问题。

中国航天科技集团第八研究院于2019年发射了一颗精密高精度测试卫星,其功能是拍摄地球。但是在数万米的高空,极小的震动就会使照片模糊不清。研究组经过多次论证和长期攻关,最后采用“磁浮控制”技术,相机在电磁力的作用下在卫星上平稳悬浮,两者的接触隔离,为高清照片奠定了基础。

药物治疗:安静环境减少病人焦虑

在进行 CT检查的小伙伴们可能都有过这样的经历:随着 CT机轴承转动的嗡嗡声,扫描床慢慢进入 X射线相机旋转的检查通道。单独一人被这样一种高科技设备包围时,已经存在的压力会被噪音放大,神经会一直处于紧张状态。

在这方面,德国大型跨国工业和科技集团蒂森克虏伯已经开发出一种新型的静音磁性轴承,它能使 X射线相机“近乎无声”地快速移动,使检测过程变得轻松、舒适。现在原型机的转速已经达到了150转/分钟,今后通过进一步改进控制系统,转速将达到300转以上。

使用了磁力轴承的 CT扫描装置比目前使用滚动轴承的装置运行速度大大提高。与此同时,加速也有许多好处:电脑断层扫描速度更快,病人接受的辐射更少;放射学家可以实时监控动态过程,如心脏瓣膜的开启和关闭;对于设备制造商而言,这种技术也可以帮助他们节省成本。

我们共同见证磁悬浮的未来

目前,磁悬浮技术还在污水处理、矿山码头、空调器制造等行业中发挥着重要作用,创造了一个又一个的行业先例,使其不仅能承担推动节能减排和新旧动能转换的重任,而且也关系到我国动力设备产业的竞争优势。它将深刻地影响我国的产业结构和世界动力装备产业格局。

并且在国内一些企业的努力下,我国磁悬浮技术和设备已经实现了自主创新。根据深磁科技创始人彭楚尧介绍,深磁科技目前已经完成的高精度磁栅尺/磁编码器(0.5-5μ m分辨率,含读头和磁条)的开发,打破了 Nidec、 Renishaw、IC-Haus等公司在这一前沿科技领域的进口垄断。

磁悬浮技术的关键设备磁编码器在高速铁路、机器人减速器、新能源电机、无人驾驶汽车、直线电机、工业自动化、工程机械、磁悬浮列车等领域得到了广泛应用,全球市场规模超过千亿人民币。

在磁悬浮技术进入各行各业的今天,我们与磁悬浮设备的亲密接触,距离遥远吗?