時速600公里磁浮“超級高鐵”不是夢

驕 陽

6月21日，由中車四方股份公司承擔研制的時速600公里高速磁浮試驗樣車在上海同濟大學磁浮試驗線上成功試跑。

時速600公里磁浮是一種什么交通方式？其技術原理是什么？

“時速600公里高速磁浮列車是一種速度更快的高速軌道交通制式。”中車四方股份公司副總工程師吳冬華介紹說，這種交通制式的基本原理是利用“同性相斥、異性相吸”的電磁浮原理，以磁鐵對抗地心引力，讓車輛懸浮起來，然后利用電磁力引導，推動列車前行，具有快捷舒適、載客量大、編組靈活、快速起停、安全可靠、維護量少等技術特點。

對比高鐵、磁浮和航空三大遠程公共交通方式，三者時速分別為400公里以下、400～600公里和800～1000公里。

“高速磁浮填補了高鐵和航空運輸之間的速度空白，可形成航空、高鐵、高速磁浮和城市交通速度多維交通架構，讓交通方式更合理、高效、靈活、便捷，滿足不同人群出行需求。”吳冬華說。

時速600公里磁浮算“超級高鐵”嗎？

在吳冬華看來，超級高鐵概念起源于美國，是利用管道營造低真空環境，降低高速運行產生的氣動阻力和噪聲，同樣采用磁懸浮技術牽引，希望實現1000 公里以上的更高時速。低真空管道交通是一個全新的領域，許多理論問題、全系統工程化方案，以及系統散熱、生命保持、救援逃生、應急保障等一系列的關鍵問題尚待研究解決。

高速磁浮交通系統是目前可實現的、速度最快的大型地面公共交通工具，是當前世界軌道交通技術的一大“制高點”。

磁浮技術概念源于20世紀初。1922年，德國工程師赫爾曼·肯佩爾從列車最大阻力來自列車車輪與輪軌摩擦受到啟發，如果列車懸浮于軌道之上，沒有摩擦，不就跑得更快嗎？1934年，赫爾曼獲得世界第一項有關磁浮技術的專利。

此后，德國、日本、美國等多個發達國家開始開發高速磁浮技術。其中，德國高速磁浮最高試驗速度達到時速550公里，并在我國上海建成了時速430 公里商業運營線。日本的高速磁浮實現了時速603 公里的試驗速度，目前正在建設的中央新干線運營速度將達505公里/小時，計劃2027年開通東京至名古屋段運營。

“我國正在研發的時速600公里高速磁浮列車，與日本正在試驗考核的日本鐵路公司磁浮列車，同屬于當今技術最先進的新一代高速軌道交通。”吳冬華說。

時速600公里高速磁浮交通系統包括哪些？關鍵核心技術是什么？攻克難點是什么？

吳冬華說：“高速磁浮交通系統主要包括系統集成、車輛、懸浮導向、牽引供電及運控通信等核心關鍵技術。重點攻克時速600 公里高速下的安全防護、精確控制、舒適度提升以及運維保障等技術難題。”

2016 年7 月，我國啟動了時速600 公里高速磁浮交通系統的研制，關鍵技術被列入國家“十三五”交通領域科技創新專項規劃，是科技部國家重點研發計劃“先進軌道交通”重點專項課題。

自2016 年7 月項目啟動以來，歷經近四年的科技攻關，項目團隊突破了以下高速磁浮系列關鍵核心技術。車輛方面，自主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。牽引系統方面，自主研發世界首套基于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，建立適合于長大干線、追蹤運行的全自動控制系統，并創新研發基于長期演進技術架構、融合低時延技術的新型通信系統。線路軌道方面，研究提出了線路參數、軌道精度等級及軌道梁剛度等核心技術指標，融合高鐵橋梁技術研發新型軌道梁，解決加工、安裝、調整、救援逃生及跨江過河、穿山入城等方面的問題。

“6月21日成功試跑的樣車，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；突破超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。”吳冬華說。

按照計劃，時速600 公里高速磁浮工程樣機系統預計在2020年底下線，將形成高速磁浮全套技術和工程化能力。

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