時(shí)速600公里 中國(guó)速度再次震撼世界
科技創(chuàng)新成就展上看門(mén)道
◎科技日?qǐng)?bào)記者 矯 陽(yáng)
今年7月20日,中國(guó)速度再次震撼世界。由中國(guó)中車(chē)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(xiàn),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(chē)“無(wú)接觸”運(yùn)行
藍(lán)灰相間的車(chē)身、子彈型車(chē)頭、硬朗飄逸的雙側(cè)堆疊棱線(xiàn)、獨(dú)特的“抱軌”結(jié)構(gòu)……高速磁浮列車(chē)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(chēng)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(chē)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(chē)“無(wú)接觸”運(yùn)行。
車(chē)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(chē)輛“懸浮”起來(lái),再利用直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)列車(chē)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(chē)體與軌道之間始終保持約10毫米的懸浮間隙!倍∪f(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)!倍∪f(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?炱鹂焱,使它能更加充分地發(fā)揮速度優(yōu)勢(shì)!案咚俅鸥】梢源蠓s短旅行時(shí)間,重塑時(shí)空觀念!倍∪f(shuō)。
高速磁浮采用“車(chē)抱軌”的運(yùn)行結(jié)構(gòu),車(chē)輛底部的懸浮架有兩個(gè)臂從外側(cè)包住軌道,列車(chē)環(huán)抱著軌道行駛,這種結(jié)構(gòu)保證了車(chē)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(chē)位置分段供電,相鄰分區(qū)只有一列車(chē)運(yùn)行,基本沒(méi)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(mǎn)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(chē)廂內(nèi)部,高速磁浮采用寬車(chē)體設(shè)計(jì),空間寬敞。單節(jié)車(chē)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(chē)廂節(jié)數(shù),更好適應(yīng)客流變化。行駛時(shí)車(chē)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(xiàn)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(chē)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(chē)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(méi)有傳統(tǒng)的“車(chē)輪”,磁浮列車(chē)行駛時(shí)與軌道無(wú)接觸,沒(méi)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!倍∪f(shuō),目前已構(gòu)建了包含車(chē)輛、牽引供電、運(yùn)控通信、線(xiàn)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。
(責(zé)任編輯:歐云海)