悬浮滑板已出现,科幻电影中的悬浮汽车还远吗?

文章作者:lili | 2016-09-14
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有个笑话是这样的:交警叔叔拦下了一两飞速行驶的汽车司机也意识到了自己超速连忙道歉说:“对不起刚刚我开的太快了。放过我吧下次不开这么快了。”警察叔叔说:“你这哪是开的太快了你是飞的太低了。”悬浮滑板已出现未来汽车将会怎么样

(图片来自网络)

  目前新能源汽车不断崛起,在加上谷歌研发的无人智能化汽车正在蓄势待发,以前总在电影里看到的未来科技产物,如今一一变成现实,可以说是摸得到坐得到的。现在悬浮这种新型能源目前还是一个遥远的理想,记得吕克·贝松执导的《第五元素》和其它未来科幻电影都有悬浮汽车的展示,悬浮汽车是否真的成为现实?

  要回答这个问题之前,不妨先回顾一下目前比较成熟的悬浮技术:早在1934年,德国人就申请了磁悬浮列车的专利,但在当今世界上,真正处于领先地位的还是日本。德国一直重点开发常导磁悬浮技术,但无论在本国还是海外(如上海),都仅仅建成过试运行的短程轨道;而日本走的是技术更复杂、性能更优秀的超导磁悬浮技术,并宣布即将开通从东京到名古屋全线使用磁悬浮的“中央新干线”,足见对技术的信心。

  虽然超导磁悬浮列车创下时速581公里的世界纪录,但运动只能局限于磁体轨道。要把这个技术移植到个人交通工具上,可能远比从蒸汽火车到内燃机汽车的跨度、难度更大。简单来说,“悬浮汽车”制造出来容易,实现自由驾驭太难。早在上世纪末,日本就造出了长52厘米,宽23厘米,高14厘米、重4千克的微型磁悬浮汽车模型,在26米长的直线距离上成功地进行了一次行驶试验,时速达25公里。但在这段距离里,都铺着磁体“车道”保证模型的悬浮状态。再比如以色列航太工业在厂区内搞的“磁悬浮汽车”,只能沿着空中轨道前进,不能超车、倒车、开回家。说白了,更像磁悬浮版的观光缆车。当然,最无意义的还是那些打着“磁悬浮技术”的概念车,有的甚至只存在于一段动画演示的“概念视频”里——一切只为吸引眼球,就算给它们一条磁体车道,能不能悬浮起来都很难说。

  说到悬浮汽车就不得不提新近出现的悬浮滑板,悬浮滑板使用的技术与日本磁悬浮列车相同,为超导磁悬浮——以液氮作为冷却装置,长时间维持超导体的“迈斯纳效应”(体内的磁场恒等于零,对任何磁体都形成排斥力),使之克服地心引力“飘”起来。

  而与此前任何的悬浮列车、悬浮汽车模型不同,这块滑板表现出惊人的“自由驾驭”、“脱离固定轨道”、“适应多种平面”的特性,比如它展现的高难度动作:利用惯性和反作用力,冲上斜面;不仅平地可以平顺滑过,还能“水上飘”;飞跃断桥,落地继续滑行;这些动作都完全刷新了以往磁悬浮技术的表现。

  这一切似乎都在指向:磁悬浮技术已经产生了新的突破!这使得悬浮汽车的真正问世离我们又近了一步。

  世界能源以化石能源为主的结构特征,使得化石能源走向枯竭和化石能源利用对环境的污染这两个老问题,依然困扰人类,世界各国纷纷制定新能源发展战略。高效率清洁的磁悬浮汽车作为一种新能源的开发利用形式将引人瞩目,拥有着广阔的应用前景,加之随着困扰悬浮汽车的一些技术难题逐步解决,未来悬浮汽车必将问世也不是天方夜谭!

(图片来自网络)

  1.一旦问世是否改变汽车行业发展方向?

  一旦磁悬浮汽车可以脱离磁体轨道作为一种个人交通工具,必将改变以往的交通概念,由于不与地面直接接触,路面并不一定需要平坦,道路的维护成本将减少,新的交通法律法规将应运而生;磁悬浮汽车的动力将不同于内燃机汽车,或许将需要借鉴飞行器的动力形式,传统的汽油柴油发动机会逐渐被替代甚至淘汰,动力传递路线也将不同于传统汽车;由于不与地面直接接触,摩擦力大大减少,空气阻力将成为主要考虑的因素,空气动力学对于悬浮汽车将更加重要,未来悬浮汽车车身将改变,更接近现在的高铁动车外形;磁悬浮形式使汽车的平顺性和舒适性更好,或许传统悬架将被取消,底盘将简化,将不再需要车轮;磁悬浮汽车的控制系统将更加复杂,如变速,制动,转向的控制;磁悬浮汽车的问世将会对传统汽车行业产生革命性的影响。

(图片来自网络)

  2.若研发这样悬浮汽车最大困难都有哪些?

  首先,只要可以脱离磁体轨道,就不用再等配套道路设施的建设,而只需解决超导体和本身的冷却问题,依靠人类目前的科技水平就是小菜一碟——无论超导材料还是液氮压缩机,在磁悬浮列车时代都已经解决。

  其次,解决前进动力问题。开悬浮汽车当然不能像玩滑板一样用脚蹬,而且也不能像悬浮列车一样从轨道获得动力。最实际的方式是借鉴飞行器的动力:旋翼。其实日本已进行过这种前进动力在地面车辆上应用的研究。当然,更“科幻”的选择是小型喷射装置,那就更酷啦!

  最后,解决制动问题。因为没有来自地面和轨道的阻力,如何快速、安全制动将是悬浮汽车必须面对的挑战。在制动时,需要强大的瞬时反作用力又不对车辆产生伤害,也许可以考虑类似航母上的“拦阻索”方式?反正车辆悬浮起来,地面上就无需保持平整了。

  总之解决了对磁体轨道、路面的依赖,其他问题对于悬浮汽车都是小问题。

(图片来自网络)

3.当悬浮汽车问世是否代替飞机?

  虽然悬浮汽车与传统汽车相比速度更快、效率更高,可以不接触路面但毕竟需要磁体作为介质,无法远离地面达到飞机的速度,即使能达到飞机速度,作为近地面的交通工具来说也是不安全的。因此,即使悬浮汽车作为一种新型高效的交通工具问世,也不能完全替代飞机的载运功能。

 

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