全球性的遍布于各国各地的超高速真空管道电车交通网的制作方法

本发明涉及各国的公共交通客、货运输系统，特别涉及全球性的具有超高速行驶能力的在真空管道里用电力推进的轨道电车及其遍布于各国各地的成千上万条线路和车站的交通网。

背景技术：

200年来，铁路、公路、汽车、飞机先后组成以各国为基础的全球性交通网，现在全球性信息互联网进一步促进了经济发展，目前的铁路包括高铁和磁悬浮轨道交通线的速度皆是不高的，现有的在真空管道里用电力推动的例如美国的hyperloop方案促进了发展，带动了全世界1200个设计组进行超高速真空管道轨道交通“hyperloop”设计；200年来，轨道交通(铁路)是一种最好的大众交通方式；真空管道电车是轨道交通的最佳方式，认清其概念原则规律是建成各国及其快速连通于全世界的最佳的大众交通的核心能力的前提条件，例如，至今全世界第一条运营中的真空管道交通的试验线尚有待建成。本发明认识到其建设和运营规律是：在接近地球表面上、下一定高度范围内体现统一规划地选定的任意两个地点之间如何建设及运营具有分别选定的任意的方向、长度、直径、管道内空气密度、轨道电力推进方式及速度的设有多个人、货和/或车辆兼容地安全进出的车站的一段真空管道内的一条双向或多条双向的轨道线路和动力行驶车辆及其乘客舱或货物舱及与之相交的同样性质的各段线路及列车。

因此，本发明的目的是，根据认识到的全球性真空管道轨道电车交通网的建设和运营的规律提供符合其要求的特别是能使列车产生减重增速的效果的总体结构、线路、轨道动力行驶车辆、乘客舱、货物舱等等，还特别包括经济的紧凑型的能作为遍布全球各地的第一条便宜实用的商用真空管道电车整体方案。

技术实现要素：

实现本发明的目的技术方案是：

对列车的每节车厢同时设置多至5套推进动力，其包括1.设置在车顶上方的磁悬浮/推进架的推力或被动浮升的直线电动机推力；2.设置在车身两侧垂直壁面的侧壁式大推力直线电动机的推力；3.设置在车厢底部下表面的可横向移动升降的斜面式大推力直线电动机的推力；4.设置在列车头部、尾部、每节车厢尾部下方左、右各一的吸气式航空发动机的推力；在列车各车厢底部的纵向中部位置设置前后连续的由充气鼓出的气囊包和/或由电机轴转动带动凸轮-连杆机构再带动气囊包向下凸出以向下贴近线路表面的让其间的前方空气来流向上抬升悬浮着的车体的气动升降面；在每节车厢顶部上方的若干个悬浮推进架各用多根均衡地设置在既能贴靠在车厢上表面位置又能在列车浮升时向上略脱离车厢上表面的牵拉筒，此时每个筒内有一束高强度拉索多股向下地捆绕绑扎牵拉在每节车厢的以一体化方式固定成整体结构的作为车厢下部结构的列车动力行驶结构内的局部空间空盒结构位置上，乘客舱或货物舱搁置安放在该位于车厢下部的列车动力行驶结构的框架上，其具体结构是：乘客舱或货物舱连同其地板或底盘一起以可悬浮升起的上、下活动方式搁置安放在列车每节车厢下部的动力行驶结构框架上表面，采用非接触式的线路轨道供电或如同城市地铁列车的第3轨供电方式对安放在列车车厢里的乘客舱或货物舱经由分别设置在车厢下部的动力行驶机构和乘客舱或货物舱的地板或底盘之间的相对位置上的直线电动机部件供电驱动从而让每个乘客舱或货物舱在悬浮状态下由列车驱动前进；每两列或两个真空管道里的轨道列车可在不存在中间管道的垂直管壁的状态下彼此横向地用接触锁定部件连结成一列列车行驶，并且是能按需要分离成两个单独列车的。

车体是上下双层的，每层的纵向中央走道和所有座椅的自地板往上至约1.2米高度以上的结构部分在与其下部分的连接处起全部采用活络柔性的可折叠布料或折转倒平的框架内的材质，如此，车体宽度变窄，车体总高度缩短；自列车头部起到尾部的车体内部设有电动机带动的多根连杆及其凸轮外推及回缩机构带动车体改变尺寸；在每层的中央走道设置用电动机带动的双向循环来回的软布质的输送带，让乘客能坐着移动进出。

设置在其轨道的与列车车轮相接触的部位的是平面式滚珠轴承作为轨面，它与常规的轨面可交错配置在适当的线路区段。

设置自管道内壁壁面伸出的前后多道的开伞式分隔门，在真空管道内壁表面位置里面斜向地向管道中心位置用直线电动机作动筒推送一根前端可释放展开的具有环圈的伞面，该伞面的边缘即环圈由多段或多根弧形杆组成，此弧形杆与管道内壁壁面设置的通电后产生磁吸力的部件在通电状态下互相紧贴然后再在壁面自动地用多个机械手夹紧各根套有气密性柔性材料的弧形杆，至少设3道前后间隔的这种结构构成开伞式气密性分隔门。

列车内置的拉簧-摩擦片制动器在列车车厢两侧的具有垂直轴的横滚轮的支柱两旁，各设可由车内用直线电动机作动筒向前推插入柱，该插入柱的前端是有一对抓手方式的上下皆有多个疏齿的排状硬物，其插入位于管道内壁表面位置的供横滚轮滑行的轨面上、下两边的连续的有细齿的排状硬物；所述的每个插入柱的尾端皆有多组强力拉簧与车内的一对能在相互滑动压紧时产生摩擦阻力的刹车片相连，其中一片是由拉簧带动再前移到相互压紧位置的长方斜面状刹车片，它用自身的弹簧复位。

设置在路面的含钕电磁性能材料，在与它贴近的列车车体高速行驶时，它能产生使列车车体向上抬升的被动式浮升力。

自列车四周车身向外张开的多道触壁气塞型制动器，沿车身纵向间隔地在车身四周装有活络的能超越90度竖直的多根伞杆及其可张开的伞面，在需要停车时，整个列车以多幅张开的阻力伞方式对列车产生前进的阻力伞效应。

一种超高速真空管道电车交通网及其线路和列车的空中大跨度的线路结构，其特征在于应用浮体与刚体结构相结合方式构成长跨度高架桥方式的空中线路，其是用在地面上的较高的支柱在两端的每个入口处将真空管道线路支撑在最高位，然后逐渐向前下降；中部位置上可设若干个同样性质的支柱；在空中跨越线路下方中海洋水面海域的情况下，在水中设若干个半潜式固定在水面下的平台，再由平台上的支柱向上支撑住上方空中的真空管道线路。

采用非接触式的线路轨道供电或如同城市地铁列车的第3轨供电方式对安放在列车车厢里的乘客舱或货物舱经由分别设置在车厢下部的动力行驶机构和乘客舱或货物舱的地板或底盘之间的相对位置上的直线电动机部件供电驱动从而使各个乘客舱或货物舱在拉索和导轨的辅助约束下保持着在车厢里的悬浮状态由列车驱动行驶。

按照客货运输需要设置线路、走向、速度、车站，其轨道列车推进方式宜是兼容的并且设有管道内的分隔门容许各列车在有不同空气密度的轨道区间以不同速度行驶；不同速度的列车可以在同一轨道上互相兼容地被直线电动机驱动行驶。

图文说明

附图1是真空管道、线路轨道、列车的横截面示意图。

附图2是真空管道、线路轨道、列车的示意图。

附图3是将各节车厢里的乘客舱或货物舱向上浮升并且保持着悬浮状态的直线电动机悬浮部件及其相关结构的示意图。

附图1里的“1”是真空管道；“2”是列车车厢；“3”是悬浮/推进架或推进/导向架，可选用上海磁悬浮列车所用的装置装在车顶上使用；“4”是牵拉筒；“5”是从上下四面捆住再提拉车厢的多组拉索之一；“6”是侧壁式直线电动机，由管道内壁面的直线电动机部件供电驱动；“7”是装在管道内壁面的底部表面的斜面式直线电动机；“8”是与“7”同样的然而是按直线电动机超高速驱动方式安装和使用的，其车内部分沿弧形滑槽抽拉到彼此相对的位置；“9”是管道内壁的底部；“10”是车轮；“11”是车身两侧的有垂直轴的横滚轮，防撞壁用的；“12”座位之一；“13”是车内与“7”和“8”相互作用产生电磁推力的直线电动机次级部件；是其相互作用方式是：在非超高速行驶的线路上，可不设置车顶上方的磁悬浮/推力架；因为车身下方和狭窄空间里有气流对车身向上的顶托升力，至少能让列车的轮轨摩擦阻力充分地减少；在超高速行驶阶段能与车顶上方的磁悬浮/推力架一起产生足够的悬浮力；包括大推力的直线电动机的推力在内的全部四套动力，对列车能产生时速达到几千公里的推力。车体两侧角部位置设有对上、对管道的垂直内壁起防撞作用的斜滚轮。每层高度变低后需要进出时可在走道上的纵向卷放移动的软性布材移动道上坐着进、退，即使在层高1.2米的情况下也能让乘客坐在中央走道输送带上的专用移入的座椅椅面上个别地分别来回移动进出。

附图2里的“14”是最高线路的入口处；“15”是在“14”位置下的支柱，线路这一段“16”自入口处起渐下降。

附图3里的“17”是乘客舱或货物舱的底部的地板或底盘，其带有四周边缘处的上、下边框“18”，“19”是边框“18”的上沿；“20”是边框的“18”的下沿；在车身侧壁上固定设置由多片对边框限界及保持位置作用的多片内有滑槽的上下滑轨，同时由设在车厢内四周侧壁的多组拉索“21”，该拉索分别固定联接在边框的上沿和下沿一起从四面牵拉着底盘“17”，使乘客舱或货物舱保持在悬浮着的位置上同时能在悬浮升降的限界里小幅上下升降；底盘“17”的下表面是被供电驱动而产生上浮力的直线电动机的次级部件“22”，在与之相对的位置上设有位于车厢下方的动力行驶结构整体框架的上表面的直线电动机初级部件“23”，其通电后产生吸力将“19”往上吸从而使乘客舱或货物舱往上浮升保持在悬浮状态使轨道列车在动力推进时获得减重、增速效果和性能；采用非接触式的线路轨道供电或如同城市地铁列车的第3轨供电方式对直线电动机初级部件“23”供电驱动。

效果：

上述的上、下双层车体每层根据需要可设两座或4座，其中中央走道可以是可折叠收拢，还可设置车身宽度仅双座的一米左右的列车，用于客流量小的线路。在远近不同的两地之间明显地有速度差别，特别是在城市内部的例如由现有的城市地铁系统改建而来的区段线路。在超高速区，采用全部五套动力，让列车悬浮着行驶，适时启动真空管道里的前、后分隔门，让列车能在不同的低于或等于海平面大气压的1％至10％的低空气密度的线路区间里更快地行驶；以快速而且花费不高的方式逐段建成多条时速在几百公里至一千公里甚至三千公里以上的安全节能快速环保便利新的全球交通网。

在列车头、尾部和每节车厢的尾部左右两侧的下方，皆设置吸气式航空涡轮发动机，其气流方向是与列车前进方向相反的车后方向；需要停车时，可由其后面的车体张开阻力伞面协助停车。

实验结果和物理原理分析表明，本发明在悬浮或不悬浮的列车车厢里选用上述的两种供电方式驱动乘客舱或货物舱向上悬浮升起并且以在车厢里的悬浮状态让列车推动着前进能获得让列车减重从而增速达到更高的超声速行驶的速度的性能。

实施例

1、在白令海峡的海面上空，采用根据中国发明专利201910478884.4所述的浮体与刚体结构相结合的方式建设在空中横跨越过宽达几十公里的白令海峡的本系统，再分别超高速地驶往美国、中国、日本和欧洲。

2、将现有大城市的地铁系统改建为本系统，例如上海市的地铁网里的4号改建成现在上海中心城区的真空管道电车系统，它能更快地到达各个与其它地铁线相交的车站，充分缩短远服务市内交通的出行时间，由地下分别建立本系统线路并且不断扩展例如连通至苏州市和杭州市。

3、将现有的高铁系统例如中国的京-沪高铁改建为本系统，并由南京站通到合肥市再往北；包括京沪二线可由潍坊到青岛再向南。

4、在各国的众多局部地方性地区，例如中国江苏省苏州市和浙江省的桐乡市之间用明挖深沟浅埋管方式建造设置一段本发明的可变车身尺寸的紧凑型系统，速度适当，车辆上下双层尺寸是总高2.5米宽1.2米，上下双层每层净高1.2米，速度比现有的交通方式快几倍，而且既便利地节省人们大量出行时间，又是永久性的交通设施。值得指出的是，如图1所示的真空管道，既可以设置为本例的较窄车体的管道，也可以设置为将两个这样的窄体单管双向的管道并列布置的同时取消其左右各一列列车之间的中间的垂直的管道管壁，同时也保留每个单管上部的悬浮/推进结构或推进/导向结构部分，这样就能实现让两列窄体列车用接插锁定件互相联结组装在一起之后作为一列大轨道列车行驶的兼容方式，尤其是，将其中一列的动力行驶部件包括上方的推进/导向部件等等保留使用，同时取消或不安装其上部的乘客舱，这样会实现用两列列车的大推力来推动单独一列客、货列车的提速效果。如上所述的两列车相互接插锁定的位置可设在每节车厢前端的设有高约1.93米的门的位置，该位置的空间也能进一步按需要扩大为一节单层的车厢乘客舱或货物舱。有的上下双层车型其每层可设每排2座4座或6座，其中中央走道设置为电动的双向移动布面。用此方式，该窄体列车能由建造在自新加坡起经过马来西亚、泰国、柬埔寨、越南、中国广州、香港、上海、北京、白令海峡、温哥华、美国西雅图、旧金山、洛杉矶、芝加哥直至进入纽约市的地铁站。

5、在美国加州和洛杉矶到旧金山市之间新建本方案系统，也可大量采用露天的明挖深沟浅埋管方式或地下或地面上的高架桥方式。

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