時速600公裡磁浮列車試跑成功「貼地飛行」夢想成真?

2020-12-24 浙報融媒體

每小時600公裡什麼概念?兩倍於現役高鐵的實際巡航速度,達到了很多二戰時期的活塞螺旋槳飛機的最高速度。

噴氣式民航客機巡航速度每小時800多公裡,但是受天氣和流量控制影響太大,導致航班經常誤點,晚起飛個把小時是家常便飯,很多經常長途旅行的人深受其困擾,往往去改乘高鐵。

按實際旅行時間計算,在1500公裡運程範圍內,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(這還是在不誤點的理想情況下),高鐵需要約5.5小時,而高速磁浮僅需3.5小時左右。

1995年5月11日,中國首臺載人磁浮列車在國防科技大學研製成功,中國成為繼德國、日本、英國、蘇聯、韓國之後的第六個成功研製磁浮列車的國家。

磁懸浮

磁浮列車的原理並不複雜,是通過電磁力實現列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導向,再利用直線電機產生的電磁力牽引列車運行,減少了摩擦力。

磁懸浮分常導吸引式和超導相斥式兩種。常導式在車體繞過導軌的下方裝有電磁鐵,車輛上浮10-15毫米;超導式利用車上超導電磁鐵與軌道線圈形成的兩個磁場之間的相斥力,使車輛上浮100毫米左右。

2015年4月,日本LO型磁懸浮列車在試驗中創造了603公裡/小時的載人速度世界紀錄

截止目前,德國常導磁浮列車最高試驗時速為505公裡,日本超導磁浮列車最高試驗時速達603公裡。

超導式磁浮列車速度快,時速在500公裡以上,可用於長途運輸即「走廊化」交通,在大型樞紐城市之間或城市群之間形成高速走廊,促進地區間協同發展。

2006年5月,德國總理默克爾乘坐世界上首條商業運營的TransRapid磁浮列車前往上海浦東機場,在那裡乘飛機返回柏林

同時,磁浮列車還擁有「快起快停」的技術優點,也適用於中短途客運,即「通勤化」、「同城化」交通,用於大城市通勤或城市群內相鄰城市的城際連接,打造半小時至1小時經濟圈,促進都市圈和城市群「一體化」、「同城化」發展。

高速磁浮列車採用「抱軌」的方式運行,列車沒有脫軌風險。

由於牽引供電系統布置在地面,採用分段供電,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。

有研究顯示,因為磨損小,磁浮列車的使用壽命可達35年,而普通輪軌列車只有20-25年。磁浮列車路軌的壽命約為80年,普通路軌只有約60年。

2003年1月4日,上海市區到浦東機場的磁浮列車線路開始正式商業運營,全程約30公裡、7分鐘,設計時速430公裡,成為世界第一條商業運營的磁浮專線。

磁浮列車有速度快、噪聲低、振動小、汙染輕微等優勢,不過它在世界上的推廣卻比較緩慢。迄今投入商業運營的僅有日本東部丘陵線、韓國仁川機場磁浮線,以及中國上海、長沙和北京的三條快線。

究其原因,與現在的普通鐵路系統相比,磁浮列車的機車、軌道和信號控制系統與現在鐵路系統完全不同,難以兼容,因此不能對現有的鐵路系統進行改造利用,這就導致了新建系統的投資比較大。

另外,由於要產生強大的電磁場,磁浮列車系統的耗電量也比較大,對沿線地區發電量提出很高要求。

時速600公裡高速磁浮車研製項目於2016年7月啟動,由中車四方股份公司具體實施,聯合30餘家企業、高校、科研院所聯合共同攻關。

該項目攻克磁浮列車核心技術,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複雜作用的制約,解決氣動阻力、升力等問題,氣動性能達國際先進水平;還攻克了一系列箔繞、精鑄等關鍵工藝。

另外,懸浮導向、測速定位裝置和控制系統等性能指標國際領先;研製的車體、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。

我國先進軌道交通重點專項,項目計劃提出了能耗的要求,跨國高速列車要實現能耗降低10%。高速磁浮列車與國外相比,懸浮能耗要降低35%。

耗電量的大幅降低、效率的提升,有望掃除影響磁浮列車商業化推廣的一大障礙。

伴隨著技術的成熟和能耗的顯著下降,浙江人距離「貼地飛行」的出行生活越來越近了。

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