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          2. 【創新中國?前沿科技 第47期】高速磁浮列車,了解一下?

            2019-05-24 14:56:57 來源: 中國科技網-科技日報 作者: 王建高 楊侖 王盈盈 陳龍

            飛機和高鐵之間,還有另一種選擇——5月23日,我國時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線。這標志著我國在高速磁浮技術領域實現重大突破。高速磁浮列車可以填補航空與高鐵客運之間的旅行速度空白,對于完善我國立體高速客運交通網具有重大的技術和經濟意義。

            眾策群力 600公里磁浮交通系統誕生

            國家重點研發計劃“先進軌道交通”重點專項對時速600公里高速磁浮交通系統進行了部署,其目的是攻克高速磁浮核心技術,全面自主掌握高速磁浮設計、制造、調試和試驗評估方法,研制具有自主知識產權的時速600公里高速磁浮工程化系統,形成我國高速磁浮產業化能力。

            該項目于2016年7月啟動,由中國中車組織,中車四方股份公司具體實施,聚集國內高鐵、磁浮領域優勢資源,聯合30余家企業、高校、科研院所組成“聯合艦隊”共同攻關。據高速磁浮課題負責人、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁介紹,經過近三年的技術攻關,課題團隊成功突破高速磁浮系列關鍵核心技術,車輛、牽引、運控通信等核心子系統研發取得重要階段性成果。

            集高精尖技術于一身 各項性能全球領先

            車輛方面,攻克磁浮列車核心技術,成功研制時速600公里高速磁浮試驗樣車。解決了超高速工況下車體輕量化、強度、剛度、噪聲等系列難題,開發出輕質高強度的新一代車體;突破高速條件下流固耦合復雜作用的制約,解決氣動阻力、升力等問題,氣動性能達到國際先進水平;研制出高精度的懸浮導向、測速定位裝置和控制系統,性能指標國際領先;攻克長大薄壁鋁合金車體激光復合焊、電磁鐵箔繞、懸浮架精鑄等系列關鍵工藝,研制的車體、電磁鐵及其控制裝置等關鍵部件性能優異,實現了工程化技術的重大突破。

            牽引系統方面,全新自主研發世界首套基于有源中點嵌位(ANPC)技術的24MVA大功率牽引變流系統,以及高速多分區牽引控制系統。運控通信方面,創新系統架構,研發適合于長大干線、多分區追蹤運行的高速全自動控制系統,并研發基于LTE架構、融合低時延技術的新型通信系統。目前牽引系統和運控通信系統均已完成試驗樣機研制。

            據丁叁叁介紹,試驗樣車作為高速磁浮項目研發的重要環節,是高速磁浮的“實車級”試驗驗證平臺。通過試驗樣車,可對高速磁浮關鍵技術及核心系統部件進行驗證和優化。試驗樣車的下線,為后續工程化樣車的研制打下了技術基礎。“目前試驗樣車實現了靜態懸浮,狀態良好。”丁叁叁告訴記者。

            作為一種新興高速交通模式,高速磁浮具有速度高、安全可靠、噪音低、震動小、載客量大、耐候準點、維護量少等優點。

            600公里 讓我們在飛機、高鐵之間多了一種選擇

            目前,高鐵最高運營速度為350公里/小時,飛機巡航速度為800—900公里/小時,時速600公里的高速磁浮可以填補高鐵和航空運輸之間的速度空白。

            作為目前可實現的、速度最快的地面交通工具,高速磁浮用于長途運輸,可在大型樞紐城市之間或城市群與城市群之間形成高速“走廊”。按實際旅行時間計算,在1500公里運程范圍內,高速磁浮是最快的交通方式。“以北京至上海為例,加上旅途準備時間,乘飛機需要約4.5小時,高鐵需要約5.5小時,而高速磁浮僅需3.5小時左右。”丁叁叁介紹。

            同時,高速磁浮擁有“快起快停”的技術優點,能發揮出速度優勢,也適用于中短途客運。可用于大城市市域通勤或連接城市群內的相鄰城市,大幅提升城市通勤效率,促進城市群“一體化”“同城化”發展。

            眾多優勢于一身 發展磁浮交通系統意義深遠

            高速磁浮采用“抱軌”的方式運行,列車沒有脫軌風險。牽引供電系統布置在地面,采用分段供電,同一供電區間只能有一列車行駛,基本無追尾風險。與輪軌列車相比,磁浮列車沒有傳統的“車輪”,行駛時與軌道不發生接觸,無輪軌摩擦,維護量也更少,具備全壽命周期成本優勢。

            作為一種國際尖端技術,高速磁浮是當前世界軌道交通技術的一大“制高點”。多個發達國家都進行了長期持續研發,并建有高速磁浮試驗線等研發驗證平臺。目前,日本擁有42.8公里的山梨磁懸浮試驗線,并在試驗線上實現了603km/h的最高試驗速度。建設高速試驗示范線是高速磁浮系統試驗驗證和設計優化的必要平臺,是推進工程化和產業化的重要載體,對形成高速磁浮全系統全速度級的試驗驗證能力,構建完整的技術體系和標準體系,實現我國軌道交通技術的持續領跑具有重要而深遠的意義。 

            據了解,圍繞高速磁浮項目,中車四方股份公司目前正在建設高速磁浮實驗中心、高速磁浮試制中心,預計今年下半年投入使用。同時,5輛編組時速600公里高速磁浮工程化樣車研制目前也在順利推進中。按照項目計劃,時速600公里高速磁浮工程樣車將在2020年下線;2021年在調試線上開展系統綜合試驗,完成集成驗證,形成高速磁浮工程化能力。

            (文/王建高、楊侖、王盈盈、陳龍;審核/夏青)

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            責任編輯: 夏青
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