Китай применяет военную гиперзвуковую технологию для высокоскоростных поездов
Китайские исследователи применяют результаты гиперзвуковых исследований для повышения безопасности самой длинной и быстрой железнодорожной сети в мире.
В соответствии с СКМП Группа учёных, занимающихся разработкой гиперзвукового оружия в Китае, создала механический датчик, который может повысить безопасность на высокоскоростной железнодорожной сети страны — на данный момент самой длинной и быстрой в мире.
Технология основана на небольших датчиках, прикрепленных к колесам высокоскоростных поездов, для отслеживания деформации колес или рельсов. Эти данные имеют решающее значение для обеспечения безопасности системы и предотвращения риска схода с рельсов. торт.
По мнению исследовательской группы под руководством эксперта Фэн Сюэ из кафедры механики твердого тела Академии аэрокосмической техники Университета Цинхуа, нынешняя система высокоскоростных железных дорог может собирать только мимолетную информацию. из изолированных точек.
Они предложили использовать высокочувствительную сенсорную технологию, лучше подходящую для суровых условий, для сбора полных и непрерывных данных при каждом вращении колес корабля.
По словам исследователей, датчик не только способен собирать данные о деформации колес (которые ранее упускались из виду), но также может помочь инженерам выявить дефекты. по рельсам с беспрецедентной точностью, исключая риск с самого начала.
Китай управляет самой сложной в мире сетью высокоскоростных железных дорог и имеет показатели безопасности, превосходящие показатели коммерческой авиации: за последнее десятилетие в результате аварий на высокоскоростных поездах не погибло ни одного пассажира.
Вся обширная железнодорожная сеть Китая длиннее экватора, и в следующем году появится новое поколение высокоскоростных поездов с максимальной скоростью, увеличенной с 350 км/ч до 400 км/ч.
«Эксплуатация такой обширной сети высокоскоростных железных дорог, обеспечение безопасности поездов и сокращение затрат на техническое обслуживание являются ключевыми факторами в секторе железнодорожного транспорта», – сказал он. Фэн и его коллеги. – сказал он в отчете.
«В сочетании с этой новой сенсорной технологией мы можем непрерывно отслеживать в реальном времени силу удара между колесами скоростного поезда и рельсами. Это поворотный момент для следующего поколения сверхскоростных поездов Китая», добавила исследовательская группа.
В процессе разработки датчиков большой площади, подходящих для колес высокоскоростных поездов, команда Фэна также столкнулась с рядом препятствий, особенно с необходимостью сбалансировать недорогие возможности массового производства с выдающимися характеристиками.
Согласно статье, исследователи повторно использовали обычные кремниевые пластины — наиболее важную часть производства чипов — в качестве основы для датчиков. Они покрыты тонким слоем золота.
Несмотря на то, что золото дорогое, команда сохранила стоимость на приемлемом уровне, используя его очень небольшую толщину для каждой пластины — всего лишь часть размера человеческого волоса, на которой выгравированы чувствительные узоры. сложная трансформация с использованием стандартного фотолитографического оборудования.
Эти микроскопические структуры состоят из нескольких слоев соединений и металлов, способных изменять сопротивление при изменении давления. Когда через эти слои проходит электрический ток, их реакция создает сигналы, указывающие на какие-либо искажения в работе колеса.
«Наши испытания на вертикальную нагрузку показывают, что датчик не только обладает высокой линейностью, но также чрезвычайно стабилен и имеет выдающуюся повторяемость при циклической нагрузке», сказали исследователи. написал исследователь.
Фэн и его команда говорят, что в реальных приложениях датчик можно комбинировать с технологией малошумящей беспроводной телеметрии для отправки сигналов о силе колеса на терминал анализа данных.
Ученый Фэн Сюэ также в настоящее время возглавляет проект, финансируемый Национальным фондом естественных наук Китая, связанный с датчиками для низкоуровневых гиперзвуковых аппаратов, которые могут «рвать небо». со скоростью в семь раз превышающей скорость звука.
Чрезвычайно высокие температуры и давления во время гиперзвукового полета могут деформировать транспортные средства, на чем концентрируется команда Фэна, уделяя особое внимание механизмам разрушения твердых материалов и конструкций в этих конкретных условиях.
Исследования группы гиперзвуковых специалистов требуют некоторых строгих оценок, что вынуждает исследователей создавать гибкие, масштабируемые и работающие в самых суровых условиях датчики.
Хотя Китай вложил значительные средства в разработку гиперзвуковых аппаратов, эти передовые технологии по-прежнему в основном ограничиваются военным применением.
Однако все большее число ученых и инженеров, участвующих в гиперзвуковых исследованиях Китая, полагают, что эти достижения будут постепенно перенесены в гражданское применение и выведут обрабатывающую промышленность Китая на новый уровень. новый уровень.
Выше статья на тему: «Китай применяет военную гиперзвуковую технологию для высокоскоростных поездов». Надеюсь, эта статья будет вам полезна. Не забудьте оценить статью, поставить лайк и поделиться этой статьей со своими друзьями и родственниками. Удачи!
