我國(guó)高速磁浮交通系統(tǒng)從零加速到時(shí)速600公里只需3分半鐘

今年7月20日，中國(guó)速度再次震撼世界。由中國(guó)中車承擔(dān)研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)在青島成功下線，標(biāo)志著我國(guó)掌握了高速磁浮成套技術(shù)和工程化能力。

作為“大國(guó)重器”，高速磁浮是當(dāng)前世界軌道交通技術(shù)的一大“制高點(diǎn)”，已成為全球交通科技競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略高地。它是怎樣一種高速交通模式?相較傳統(tǒng)交通方式它有何獨(dú)特優(yōu)勢(shì)?未來(lái)高速磁浮將有怎樣的應(yīng)用前景?

用電磁力實(shí)現(xiàn)列車“無(wú)接觸”運(yùn)行

藍(lán)灰相間的車身、子彈型車頭、硬朗飄逸的雙側(cè)堆疊棱線、獨(dú)特的“抱軌”結(jié)構(gòu)……高速磁浮列車一經(jīng)亮相，就以科技感十足的外形驚艷世人。

時(shí)速600公里，這是當(dāng)前可實(shí)現(xiàn)的“地表最快”交通工具。因此，高速磁浮也被形象地稱為“貼地飛行”。

“時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)采用的是成熟可靠的常導(dǎo)技術(shù)。”高速磁浮項(xiàng)目技術(shù)總師、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁說(shuō)，它的基本原理，是利用電磁力來(lái)實(shí)現(xiàn)列車“無(wú)接觸”運(yùn)行。

車輛底部的懸浮架裝有電磁鐵，與鋪設(shè)在軌道下方的鐵芯相互吸引，產(chǎn)生向上的吸力，從而克服地心引力，使車輛“懸浮”起來(lái)，再利用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)列車前行。

“高速磁浮運(yùn)行時(shí)，通過(guò)精確控制電磁鐵中的電流，車體與軌道之間始終保持約10毫米的懸浮間隙。”丁叁叁說(shuō)。

高速磁浮這種無(wú)接觸的運(yùn)行方式，取代了傳統(tǒng)輪軌的機(jī)械接觸支承，從根本上突破了傳統(tǒng)輪軌關(guān)系的約束，因而可以達(dá)到更高的運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)時(shí)速600公里的極速“凌空飛行”。

從零加速到時(shí)速600公里只需3分半鐘

“作為一種新興高速交通模式，除了超高顏值，高速磁浮還有著超強(qiáng)實(shí)力，具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。”丁叁叁說(shuō)。

按實(shí)際旅行時(shí)間計(jì)算，在1500公里運(yùn)程范圍內(nèi)，高速磁浮是最快的交通方式。由于不受輪軌黏著限制，它還具備更強(qiáng)的加減速能力。輪軌高鐵加速到時(shí)速350公里需要6分鐘，而高速磁浮從零加速到時(shí)速600公里，只需3分半鐘。快起快停，使它能更加充分地發(fā)揮速度優(yōu)勢(shì)。“高速磁浮可以大幅縮短旅行時(shí)間，重塑時(shí)空觀念。”丁叁叁說(shuō)。

高速磁浮采用“車抱軌”的運(yùn)行結(jié)構(gòu)，車輛底部的懸浮架有兩個(gè)臂從外側(cè)包住軌道，列車環(huán)抱著軌道行駛，這種結(jié)構(gòu)保證了車輛不會(huì)脫軌，安全可靠性高。與傳統(tǒng)交通方式不同，它的牽引供電系統(tǒng)布置在地面，隨列車位置分段供電，相鄰分區(qū)只有一列車運(yùn)行，基本沒有追尾風(fēng)險(xiǎn)。不僅如此，高速磁浮交通系統(tǒng)還采用了GOA3級(jí)全自動(dòng)運(yùn)行控制，系統(tǒng)安全防護(hù)滿足SIL4最高安全等級(jí)要求。

全天候運(yùn)行正點(diǎn)率可達(dá)99%以上

走進(jìn)車廂內(nèi)部，高速磁浮采用寬車體設(shè)計(jì)，空間寬敞。單節(jié)車廂可容納超過(guò)百人，運(yùn)力強(qiáng)大，且能夠“靈活編組”，在2—10輛范圍內(nèi)任意搭配車廂節(jié)數(shù)，更好適應(yīng)客流變化。行駛時(shí)車體震動(dòng)小，綜合舒適度好。

高速磁浮還具備很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。爬坡能力更強(qiáng)大，最大坡道可達(dá)100‰，允許的轉(zhuǎn)彎半徑更小，因此它的選線靈活。同時(shí)，在高溫、高寒、風(fēng)雨冰雪等各種復(fù)雜惡劣天氣條件下，高速磁浮可全天候運(yùn)行。磁浮列車的正點(diǎn)率可達(dá)99%以上。

從環(huán)保角度看，高速磁浮使用電力牽引，不排放有害氣體;無(wú)輪軌機(jī)械噪聲，也不會(huì)產(chǎn)生金屬粉塵污染。它的磁場(chǎng)水平，實(shí)際上跟其他軌道交通車輛相當(dāng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全限值，不會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成危害。

經(jīng)濟(jì)性方面，由于沒有傳統(tǒng)的“車輪”，磁浮列車行駛時(shí)與軌道無(wú)接觸，沒有傳統(tǒng)的輪軌、齒輪箱等磨耗，因此它的維護(hù)量少，大修周期長(zhǎng)，全壽命周期經(jīng)濟(jì)性好。

時(shí)速600公里高速磁浮填補(bǔ)了航空和輪軌高鐵之間的速度空白，可助力形成航空、高鐵、高速磁浮和城市交通速度梯度層級(jí)完善、高效、靈活便捷的多維交通構(gòu)架。

“經(jīng)過(guò)近20年的持續(xù)研究和技術(shù)積累，我國(guó)基本實(shí)現(xiàn)了高速磁浮交通全系統(tǒng)的自主研制能力，形成了成套工程化技術(shù)和自主可控的產(chǎn)業(yè)配套能力。”丁叁叁說(shuō)，目前已構(gòu)建了包含車輛、牽引供電、運(yùn)控通信、線路軌道在內(nèi)的全系統(tǒng)仿真、試驗(yàn)平臺(tái)，搭建了從核心零部件、關(guān)鍵系統(tǒng)到系統(tǒng)集成的國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈。

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