160.7公裡/小時!一場磁浮「新秀」的追夢之旅

作者 |記者 姚堯

來源 |國資瀟湘融媒

4月28日凌晨3點，長沙。

奔忙了一天的磁浮列車，安靜地停靠在磁浮車輛段裡。

同一條磁浮線路上，我國首列商用磁浮2.0版列車剛剛跑出了160公裡的時速，成功完成了最高設計速度的達速測試。

這一次測試再次刷新了短定子中低速磁浮運行速度的世界紀錄，標誌著湖南省委、省政府戰略決策部署的重大科技創新項目——「中速磁浮技術攻關」四個階段工作圓滿結束；標誌著我國自主磁浮技術在中速領域的攻關取得重大成功，我國商用磁浮邁入2.0時代。

四年磨一劍，在中速磁浮測試達速的背後，是一場湖南「磁浮人」追夢之旅。

凌晨的現場

在限速100km/h的路上「飆車」

10個月的時間裡，4次提速。中間還跨越了一次疫情，這並不是一件容易的事情。更何況，這是一場試驗，是試驗有就風險。

儘管已經過去兩天，梁瀟在提起達速測試當晚的情況時，仍然十分興奮。他是湖南軌道交通控股集團（以下簡稱「湖南軌道」）子公司——湖南磁浮技術研究中心有限公司總經理，也是「湖南中速磁浮技術攻關」的牽頭人之一，全程主導並參與了這一重大科技創新項目。

作為國家級的前沿科技項目，28日晚上的那一場測試，雲集了10餘家全國頂尖的磁浮專家和技術人員，堪稱地表最強「磁浮天團」。

按照原定計劃，團隊將進行4次測試，以145、150、155、160公裡/小時的速度，從低到高、循序漸進、逐級驗證。

「首先是跑的145公裡/小時的速度，很順利！然後又跑了150公裡/小時的速度，也很順利！但是，在跑155公裡/小時的時候，出現問題了。有一個點的懸浮不是很穩定，當時現場就非常緊張。」

雖然在技術範圍內風險都是可控的，但是必須要考慮到現實的情況——梁瀟他們正在實車測試的是一條商業運營線路，已經運營4年的長沙磁浮快線。而這條建成於2016年的磁浮線路，最高設計時速僅為100公裡。

「要完成達速測試，就相當於是在一條高速公路上試車。你是有一臺很好的跑車，但是你更需要一條符合速度條件的高速公路去跑。現在，雖然我這臺『跑車』可以跑160 公裡/小時，但是我在限速是100公裡/小時的高速公路上去跑，這就很危險了。」梁瀟介紹說，考慮到試驗風險，攻關團隊為測試路段的全部構造物、設備、磁浮列車以及全體試驗人員購買了商業保險。由於保險對象的特殊性，保險公司甚至為此單獨設計了一個全新的保險產品。

△湖南磁浮中心總經理梁瀟（前一）在測試現場。

作為一條正在運營的商業線路，一旦因為測試故障、甚至是事故而導致長時間停運，長沙磁浮快線面臨的局面將十分複雜。

平穩、安全，始終是測試的第一原則。

最終，在車上所有專家的共同商議之下，梁瀟他們決定要進行最後一次達速測試，「非常順利，跑到了160.7公裡/小時！比我們預想的還要好。」當列車抵達終點的那一刻，梁瀟和他的團隊激情相擁。

△商用磁浮2.0版列車時速突破160公裡。

4年的時間，終於迎來結果。

一次達速測試的背後，是湖南磁浮人不斷的努力。

「科學有險阻，苦戰能過關」。為了完成達速測試，湖南省磁浮技術研究中心（下稱「湖南磁浮中心」）、湖南磁浮交通發展股份有限公司（下稱「湖南磁浮公司」）、中車株洲電力機車有限公司（下稱「中車株機」）多次組織專題會議，出謀劃策、反覆推敲。隨著測試速度的不斷提高，風險也越來越大。湖南磁浮公司組織了專門的心理培訓及談心談話，幫助駕駛員克服心理障礙；在測試過程中，黨員幹部帶著專業技術人員跟車進行保障，確保每一次測試安全、有序。

什麼是科學精神？科學精神就是嚴謹細緻、求真務實。通過不斷的摸索和試驗，把握每一個細節。

「你們看到的是達速測試完成的那幾分鐘，實際上作為一個系統工作，僅僅是在試驗驗證階段，我們就做了大量、細緻的工作。比方說，在測試過程當中，我們有5個技術團隊分別對車輛、懸浮系統、橋梁、軌排、供電軌進行實時監控，把監控數據與計算模型預測結果同步進行比對與分析，及時調整磁浮列車的各項參數指標。針對駕駛員操作、制動距離控制這些細節，我們反覆驗算。夜裡的調試完成以後，還要馬上組織檢修人員複查，確保設備穩定，確保第二天長沙磁浮快線能正常運營。」

正是在科學精神的指導下，攻關團隊始終把安全擺在首位，奮力苦戰，才有了這得來不易的時速160.7公裡。

磁浮「新秀」

湖南的星火與願望

在我國高鐵的發展歷史上，廣為流傳的一個故事版本是用市場換技術。

2006年，我國第一條磁浮線路在上海開通運營，國內磁浮事業發展就此拉開序幕。但對於湖南來說，作為一個既沒有技術優勢也沒有市場優勢的中部省份，要發展中低速磁浮無異於白手起家，底氣從何而來？答案，藏在一份名單裡。

這次歷時10個月的達速測試工作，由湖南磁浮中心、湖南磁浮公司、中車株機、國防科技大學同濟大學磁浮交通工程技術研究中心、中鐵二院工程集團有限責任公司、湖南省交通規劃勘察設計院有限公司（下稱「湖南交通設計院」）、同濟大學國家磁浮中心、西南交通大學、長沙理工大學等單位共同開展。

△湖南磁浮中心辦公場所。

在這串長長的名單中，細心的人或許會留意到，「多出」了幾個此前不曾見過的名字，尤其是冠有「湖南」二字的名字。如湖南磁浮中心以及磁浮設計領域的「扛把子」——湖南交通設計院下屬軌道磁浮設計研究院。

這些磁浮 「新秀」背後，是湖南對於中低速磁浮技術研發與商業化前景的強烈願望。

2013年，湖南省委、省政府從發展高端裝備製造、培育戰略新興產業的高度出發，決定實施長沙磁浮工程。這條連接長沙火車南站和長沙黃花機場的中低速磁浮線路，全長18.55公裡，設計時速100公裡。2016年5月6日，由中車株機牽頭研製的1.0版磁浮列車，在長沙磁浮快線投入運營。

此後不到兩個月，湖南省委、省政府看到中低速磁浮發展的巨大潛力，又搶先布下「先手棋」——對「中速磁浮交通系統」重大科技項目展開攻關。

「當時我記得很清楚，中車株機最初提出來要做時速120公裡。但是後來劉友梅院士提出來，按照大鐵路的說法，時速160公裡以下的都叫普速鐵路，160以上的才叫快速鐵路。所以時速160公裡是一個分水嶺。如果下一步我們的測試速度能夠達到160公裡/小時，那麼磁浮列車就邁入了中速的應用範圍了，應用場景可以成倍地擴大。」對於中低速磁浮與中速磁浮的速度界限擬定的討論，當時還是磁浮新人的梁瀟印象深刻。

那一年，剛過而立之年的梁瀟從一批年輕的技術骨幹中脫穎而出，成功競聘為湖南磁浮公司副總經理，作為長沙磁浮工程的技術牽頭人，負責長沙磁浮工程的設計、施工、製造與調試等全過程的技術管理工作。

自上世紀80年代起，中低速磁浮技術在國外已經持續研究了三十餘年，然而一直未有實質性進展。2003年，我國第一條高速磁浮線路在上海投入運營。雖然是高速磁浮，但卻不是國產的。隨後多年，由於社會各界對磁浮技術的看法存在各種爭議的原因，磁浮的研究與應用在國內陷入「沉寂期」。直到2013年，長沙磁浮快線成功開通運營。

湖南的一點星星之火，終成整個業界的燎原之勢。長達10年的沉寂之後，磁浮終於再次迎來廣泛的關注。

作為我國第一條具有完全自主智慧財產權的中低速磁浮商業運營示範線，也是當時世界上最長的中低速磁浮運營線，長沙磁浮快線的成功示範，不僅推動磁浮寫入了「中國製造2025」國家戰略，更掀起了國內眾多企業與院校競相研發各種磁浮制式的熱潮。

著眼於中低速磁浮領域的未來前景，繼長沙磁浮快線之後，湖南一路高舉高打，從戰略布局角度助推產業發展。

2014年11月，由原湖南鐵路投資集團有限公司和原湖南省公路建設投資有限公司合併組建而成的湖南軌道交通控股集團有限公司（下稱「湖南軌道」）正式成立。重組後的湖南軌道，主要負責省內軌道交通的投資建設及相關業務開展。

2016年9月6日，湖南磁浮又一個裡程碑式的日子。

當天，湖南省政府與國防科技大學籤署磁浮創新與工程化產業化戰略合作協議。省委書記杜家毫為湖南省磁浮技術研究中心揭牌，他在籤約儀式上深情寄語：「希望能以此次籤約為新起點，依託磁浮技術研究中心，有針對性地開展基礎理論和應用研究，不斷提升磁浮技術的先進性、可靠性，填補中速磁浮空白，保持湖南在磁浮領域的整體領先優勢。」

同年，湖南交通設計院成立了一個全新的部門——軌道磁浮設計院，既是湖南磁浮中心的成員單位，也是省屬磁浮工程的唯一設計平臺，專為磁浮橋梁前期規劃選線而設。

「剛剛成立的時候，連我在內只有4個人，但是我們只用了不到一年時間，就拿下了業內的甲級資質。無論是橋梁、道路還是水運工程，我們交通設計院都是業內領先水平，所以我們既然接下任務，那就是使命必達，勇往直前。」坐在堆滿資料的辦公桌旁，軌道磁浮設計院院長戴旺平靜地回憶。

為了湖南的磁浮事業，當時年僅37歲的戴旺帶領團隊奮勇向前，短短4年間，兩鬢青絲熬成白髮，讓僅4人的團隊成長壯大為70多人，年產值從700萬元一路增長到4600萬元。

2017年11月，湖南軌道正式更名為現有名稱。此後，湖南軌道聚焦交通主業，形成了「五板塊一中心」的戰略化產業布局，著力培育以磁浮交通為重點的軌道交通全產業鏈。正如其董事長王武亮在致辭中說的那樣，這艘湖南軌道交通「航母」，正迎著新一輪國資國企改革的滾滾春潮，揚帆起航。

圍繞中低速磁浮的「產學研」一體化發展方向，湖南不斷地補鏈、長鏈、強鏈，一張幅員遼闊的「磁浮之都」版圖正徐徐浮出水面。

科學的浪漫

追風少年與破壁者

很少有人知道，繁忙的長沙磁浮快線列車，在很早之前有一個名字：追風者。從這個直白的名字當中，我們現在仍然可以感知到當年的意氣風發。

故事回溯到2007年，「中國電力機車之都」——中車株機。

「2007年年中，企業負責人找到我，說要我帶隊上馬搞中低速磁浮列車項目。那時候磁浮列車是什麼？我們還是兩眼一抹黑，企業裡沒人接觸過這個東西！」回顧起中低速磁浮列車的研製歷程，中國中車首席專家、原中車株機磁浮研究所所長彭奇彪不禁感慨萬千。

當時，全球僅有德國、韓國、日本掌握磁浮交通系統技術並研製有相關產品。在國際市場的遊戲規則裡，如果自身沒有掌握核心技術，根本沒有話語權。

唯有自主創新，才能贏得參與競爭的機會。終於，那一天到來了。

2012年1月20日，在鮮花與掌聲中，被命名為「追風者」的我國首列商用1.0版本的中低速磁浮列車，從中車株機磁浮交通系統中心徐徐駛入人們的視野。我國由此成為世界第四個能夠自主研製中低速磁浮列車的國家。

2012年1月，「追風者」原型車下線。

2014年5月，長沙磁浮快線正式開工。

2015年12月，長沙磁浮快線試運行。

2016年5月，長沙磁浮快線載客試運營。

……

十餘年來，湖南磁浮人依靠自力更生的精神攻堅克難，一步步打破國外技術封鎖，成功掌握磁浮技術並實現產業化，實現了從追趕到領跑。

離地8毫米的距離，中車株機花了整整5年時間才走完。從100公裡/小時到160公裡/小時，湖南磁浮人又用了3年零8個月。

△商用磁浮2.0版列車達速成功合影。

和此前中低速磁浮採取的單點突破的打法不一樣，中速磁浮運用的是更為系統性的兵團作戰。

「什麼叫全系統？參與『中速磁浮交通系統』重大攻關的單位一共有20餘家，湖南磁浮中心首先起到的是一個組織作用，對全系統二十多個課題項目進行指揮、調度、統籌、分工，推動整個項目的有序進行。第二個作用就是聯接，我們重點做的是交叉學科研究。比方說，國防科大主要研究懸浮控制，中車株機主要研究磁浮列車，而我們是研究車軌關係和靴軌關係的。大家力量都很強，但是各個系統之間的關係，需要我們要研究透徹，然後實現最佳效果匹配。」用梁瀟的話說，他們的工作更接近於工程控制論的範疇，即「通過工程控制協調的方法，即使用不太可靠的元器件也可以組成一個可靠的系統」，最終實現整個系統的穩定控制和運行。

如果將整個中速磁浮系統比喻為一個人體，那麼牽引系統就是心臟，懸浮控制系統就是大腦。

要完成攻關任務，最大的兩個難題就是牽引供電和懸浮控制。前者解決的是動力和能耗問題，後者解決的是安全性和舒適度的問題。

由於現有中低速磁浮普遍採用的是直線感應異步電機，電機的牽引力跟它的表面積關係很大，一般來說表面積越大，牽引力就越強。但是中低速磁浮的直線電機由於安裝在列車底部的有限空間內，現有1.0磁浮列車的直線電機尺寸已基本達到了上限，提速的空間已很小。為此，由中車株機、中車株洲研究所、同濟大學國家磁浮中心、中國科學院電工研究所等單位組成的「豪華」攻關組，通過一年時間的技術攻關，重新研製了2.0磁浮列車的牽引系統，為此次全新的2.0磁浮列車裝上了一顆強勁有力的「心臟」。

和現有的其他軌道技術（高鐵、地鐵、城際輕軌）的動力系統相比，磁浮最大的特點在於沒有受電弓，這就意味著列車的頭頂上再也不需要密如蛛網般的供電網。但是這種形式的第三軌受流系統，全中國當時的最高應用速度是120公裡/小時，距離目標速度差距還很大。這就意味著，即使列車自身的牽引能力能夠達速，但是不能給列車實現穩定供電，實際速度還是跑不上去。為此，湖南磁浮中心把全國所有能夠提供磁浮供電軌的廠家集中起來，競爭式地研發新一代供電軌系統，最終研製的新一代無縫供電軌在中南大學高速列車研究中心實驗室實現了200公裡/小時的測試速度。

牽引供電尚且可見可感，懸浮控制卻更加抽象而難以捉摸。

這一點，在湖南磁浮中心長期從事航天測控的呂治國深有體會。作為中心的主要技術力量之一，曾在長達兩年的研究裡，他都被這種無奈的感覺困擾，「就像是橫在你面前的一堵牆壁，你看不見、摸不著，但就是過不去」。

輪軌是機械力，而磁浮是電磁力，電子在空氣中的分布是非常複雜的。就磁浮的控制系統來說，高速磁浮與中低速磁浮也有區別。一般來說，高速磁浮通過兩套控制系統來完成轉向，一套控制橫向力，一套控制縱向力，最終通過力的平衡來實現拐彎。但是中低速磁浮沒有橫向控制系統，一旦把行駛速度提升至100公裡/小時以上，就相當於對整個懸浮控制提出了更高的要求。

作為一個科技攻關項目，中速磁浮技術研究有著不確定性，這就意味著科研人員要坦然面對各種失敗的可能性。如何實現高速下穩定的懸浮控制，國防科技大學磁浮技術研究團隊對懸浮控制參數的設置、系統的優化，做了大量工作。

△中車株機廠房內的商用磁浮1.0版（右）和商用磁浮2.0版商用磁浮（左）。

2018年6月，2.0版本的磁浮列車落車。相比1.0版，2.0版懸浮能力提高6噸，牽引功率提升30%，速度提升60%。

2020年4月28日，攻關團隊成功完成達速測試。

問君多坎坷，四年磨一劍。

中速磁浮交通系統的系統性研究有多難，中車株機磁浮研究所所長佟來生曾有一個形象的比喻。他說，磁浮交通系統就像一塊茶餅，整體來看要做成確實很難，但如果集眾人之力，把茶餅分解成一小塊一小塊來進行，就容易多了。

一個科技攻關項目，20餘家參研單位，26個課題研究小組。當下的科技創新更需要握指成拳，方能打出合力，行穩致遠。

站在湖南磁浮人面前的那堵「牆」，在此之前，從未有人逾越過。在長達4年的時間裡，他們不僅是「面壁者」，更是「破壁者」，他們打破了橫亙在眼前的技術壁壘，從縫隙中看到了真理之光。

而這，正是屬於科學研究者們的初心與浪漫。

鳳凰實踐

磁浮+，一種可複製的商業模式

與4年前長沙磁浮快線強調科技自主創新不同，此次中速磁浮達速測試的重點集中在科研成果向實踐應用的轉化，即「商用」概念。具體體現在，更快的速度、更安全的性能、更舒適的乘坐體驗和更可控的成本。

在加快高端智能裝備製造產業化的道路上，湖南一直在奮勇爭先。

2019年8月，湖南軌道集團在不斷貫徹「製造強省」戰略、積極發展先進軌道交通產業鏈的長期努力下，實現了全省第二條磁浮運營線、全國第一個「磁浮+文化+旅遊」項目——鳳凰磁浮文化旅遊項目的正式落地實施。

該項目在現有技術條件之上，吸納了最新的磁浮科研成果並加以應用，同時在項目總體立意、設計到設備製造、後期運營管理等方面，與長沙磁浮快線區別開來。

作為設計單位，湖南省交通設計院軌道磁浮設計研究院參與了該項目的全程設計。湖南磁浮中心則負責提供技術支撐並承擔全過程諮詢工作。

「首先是以旅遊資源、生態環境、人流引導等要素綜合考慮，確認站點，然後以站點的合理串聯來確定磁浮線路，最後以磁浮線路帶動周邊景點、旅遊新業態以及美麗鄉村的綜合開發與發展，充分考慮、細緻打造鳳凰全域旅遊新格局。」戴旺介紹說。

△湖南省交通設計院軌道磁浮設計研究院院長戴旺在2019中國國際軌道交通和裝備製造產業博覽會的新產品新技術發布會上演講。

車在山中走，人在畫中遊。綠色環保、平穩舒適，兼具科技美感與人文內涵，這正是我們所期待的鳳凰磁浮文化旅遊項目。按照目前工程推進進度，最快在2021年下半年， 鳳凰磁浮文化旅遊項目就將開門迎客。

達速測試已經完成，但是中速磁浮交通系統的研究應用與推廣，遠未止步。

梁瀟在採訪的最後表示，一切並未結束，「接下來，我們最主要的工作是就總結。總結經驗，形成一套完整的技術標準體系和智慧財產權專利，打造以列車為首的核心產品，還有供電軌、軌排、道岔、橋梁、供電系統，我們的目標是世界一流的中速磁浮系統方案解決商。」

160.7公裡/小時，一個劃時代的數字。它不僅填補了全球該速度等級磁浮交通系統空白，更讓中低速磁浮煥發「二次生命」。

年初，「新基建」概念應聲落地，磁浮交通發展迎來新風口。

按照總體規劃，由中車株機牽頭打造的磁浮3.0版本列車將於今年落車。第25屆國際磁浮大會，也將於2021年在長沙舉行，並同步銜接2021中國國際軌道交通和裝備製造產業博覽會。作為全球磁浮界規格最高、規模最大、技術最權威的國際會議，這一盛事將為湖南展示其完備的磁浮產業實力提供一個廣闊的國際舞臺。

四載櫛風沐雨，今朝澎湃向前。

朝著前行的方向，湖南磁浮人的步伐也將更加堅毅篤定。

責任編輯 | 談 馨

執行主編 | 白 鄴

校 審 | 肖 映

主 編 | 謝功梅