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2020年底,我國將掌握時(shí)速600公里磁浮全套技術(shù)
2020-06-23 07:35:24 來源: 科技日?qǐng)?bào)
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  6月21日,由中車四方股份公司承擔(dān)研制的時(shí)速600公里高速磁浮試驗(yàn)樣車在上海同濟(jì)大學(xué)磁浮試驗(yàn)線上成功試跑。

  時(shí)速600公里磁浮是一種什么交通方式?其技術(shù)原理是什么?

  “時(shí)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告訴科技日?qǐng)?bào)記者,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(duì)抗地心引力,讓車輛懸浮起來,然后利用電磁力引導(dǎo),推動(dòng)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(hù)量少等技術(shù)特點(diǎn)。

  對(duì)比高鐵、磁浮和航空三大遠(yuǎn)程公共交通方式,三者時(shí)速分別為400公里以下、400—600公里和800—1000公里。

  “高速磁浮填補(bǔ)了高鐵和航空運(yùn)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(gòu),讓交通方式更合理、高效、靈活便捷,滿足不同人群出行需求?!眳嵌A說。

  時(shí)速600公里磁浮算超級(jí)高鐵嗎?

  在吳冬華看來,超級(jí)高鐵概念起源于美國,是利用管道營造低真空環(huán)境,降低高速運(yùn)行產(chǎn)生的氣動(dòng)阻力和噪聲,同樣采用磁懸浮技術(shù)牽引,希望實(shí)現(xiàn)1000公里以上的更高時(shí)速。低真空管道交通是一個(gè)全新的領(lǐng)域,許多理論問題、全系統(tǒng)工程化方案,以及系統(tǒng)散熱、生命保持、救援逃生、應(yīng)急保障等一系列的關(guān)鍵問題尚待研究解決。

  吳冬華說,高速磁浮交通系統(tǒng)是目前可實(shí)現(xiàn)的、速度最快的大型地面公共交通工具,是當(dāng)前世界軌道交通技術(shù)的一大“制高點(diǎn)”。

  磁浮技術(shù)概念源于上世紀(jì)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(fā),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(xiàng)有關(guān)磁浮技術(shù)的專利。

  此后,德國、日本、美國等多個(gè)發(fā)達(dá)國家開始開發(fā)高速磁浮技術(shù)。其中,德國高速磁浮最高試驗(yàn)速度達(dá)到時(shí)速550公里,并在我國上海建成了時(shí)速430公里商業(yè)運(yùn)營線。日本的高速磁浮實(shí)現(xiàn)了時(shí)速603公里的試驗(yàn)速度,目前正在建設(shè)的中央新干線運(yùn)營速度將達(dá)505公里/小時(shí),計(jì)劃2027年開通東京至名古屋段運(yùn)營。

  “我國正在研發(fā)的時(shí)速600公里高速磁浮列車,與日本正在試驗(yàn)考核的JR磁浮列車,同屬于當(dāng)今技術(shù)最先進(jìn)的新一代高速軌道交通。”吳冬華說。

  時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)包括哪些?關(guān)鍵核心技術(shù)是什么?攻克難點(diǎn)是什么?

  “高速磁浮交通系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)集成、車輛、懸浮導(dǎo)向、牽引供電及運(yùn)控通訊等核心關(guān)鍵技術(shù)。重點(diǎn)攻克時(shí)速600公里高速下的安全防護(hù)、精確控制、舒適度提升以及運(yùn)維保障等技術(shù)難題。”吳冬華說。

  2016年7月,我國啟動(dòng)了時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)的研制,關(guān)鍵技術(shù)被列入國家“十三五”交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃,是科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“先進(jìn)軌道交通”重點(diǎn)專項(xiàng)課題。

  據(jù)介紹,自2016年7月項(xiàng)目啟動(dòng)以來,歷經(jīng)近4年的科技攻關(guān),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)突破了以下高速磁浮系列關(guān)鍵核心技術(shù)。

  車輛方面,自主攻克磁浮列車核心技術(shù),成功研制時(shí)速600公里高速磁浮試驗(yàn)樣車。

  牽引系統(tǒng)方面,自主研發(fā)世界首套基于ANPC技術(shù)的24MVA大功率牽引變流系統(tǒng),以及高速多分區(qū)牽引控制系統(tǒng)。

  運(yùn)控通信方面,建立適合于長大干線、追蹤運(yùn)行的全自動(dòng)控制系統(tǒng),并創(chuàng)新研發(fā)基于LTE架構(gòu)、融合低時(shí)延技術(shù)的新型通信系統(tǒng)。

  線路軌道方面,研究提出了線路參數(shù)、軌道精度等級(jí)及軌道梁剛度等核心技術(shù)指標(biāo),融合高鐵橋梁技術(shù)研發(fā)新型軌道梁,解決加工、安裝、調(diào)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(qiáng)度、剛度、噪聲等系列難題,開發(fā)出輕質(zhì)高強(qiáng)度的新一代車體;突破超高速條件下流固耦合復(fù)雜作用的制約,解決氣動(dòng)阻力、升力等問題,氣動(dòng)性能達(dá)到國際先進(jìn)水平;研制出高精度的懸浮導(dǎo)向、測(cè)速定位裝置和控制系統(tǒng),性能指標(biāo)國際領(lǐng)先?!眳嵌A說。

  據(jù)高速磁浮課題負(fù)責(zé)人、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁透露,目前高速磁浮項(xiàng)目研發(fā)進(jìn)展順利,試驗(yàn)樣車成功試跑的同時(shí),5輛編組工程樣車的研制也在穩(wěn)步推進(jìn)中。按照計(jì)劃,時(shí)速600公里高速磁浮工程樣機(jī)系統(tǒng)預(yù)計(jì)在2020年底下線,將形成高速磁浮全套技術(shù)和工程化能力。記者 矯陽

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