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时速600公里 中国速度再次震撼世界

来源:科技日报2021-10-18 10:06

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  今年7月20日,中国速度再次震撼世界。由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的时速600公里高速磁浮交通系统在青岛成功下线,标志着我国掌握了高速磁浮成套技术和工程化能力。

  作为“大国重器”,高速磁浮是当前世界轨道交通技术的一大“制高点”,已成为全球交通科技竞争的战略高地。它是怎样一种高速交通模式?相较传统交通方式它有何独特优势?未来高速磁浮将有怎样的应用前景?

  用电磁力实现列车“无接触”运行

  蓝灰相间的车身、子弹型车头、硬朗飘逸的双侧堆叠棱线、独特的“抱轨”结构……高速磁浮列车一经亮相,就以科技感十足的外形惊艳世人。

  时速600公里,这是当前可实现的“地表最快”交通工具。因此,高速磁浮也被形象地称为“贴地飞行”。

  “时速600公里高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术。”高速磁浮项目技术总师、中车四方股份公司副总工程师丁叁叁说,它的基本原理,是利用电磁力来实现列车“无接触”运行。

  车辆底部的悬浮架装有电磁铁,与铺设在轨道下方的铁芯相互吸引,产生向上的吸力,从而克服地心引力,使车辆“悬浮”起来,再利用直线电机驱动列车前行。

  “高速磁浮运行时,通过精确控制电磁铁中的电流,车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。”丁叁叁说。

  高速磁浮这种无接触的运行方式,取代了传统轮轨的机械接触支承,从根本上突破了传统轮轨关系的约束,因而可以达到更高的运行速度,实现时速600公里的极速“凌空飞行”。

  从零加速到时速600公里只需3分半钟

  “作为一种新兴高速交通模式,除了超高颜值,高速磁浮还有着超强实力,具有独特的技术优势。”丁叁叁说。

  按实际旅行时间计算,在1500公里运程范围内,高速磁浮是最快的交通方式。由于不受轮轨黏着限制,它还具备更强的加减速能力。轮轨高铁加速到时速350公里需要6分钟,而高速磁浮从零加速到时速600公里,只需3分半钟。快起快停,使它能更加充分地发挥速度优势。“高速磁浮可以大幅缩短旅行时间,重塑时空观念。”丁叁叁说。

  高速磁浮采用“车抱轨”的运行结构,车辆底部的悬浮架有两个臂从外侧包住轨道,列车环抱着轨道行驶,这种结构保证了车辆不会脱轨,安全可靠性高。与传统交通方式不同,它的牵引供电系统布置在地面,随列车位置分段供电,相邻分区只有一列车运行,基本没有追尾风险。不仅如此,高速磁浮交通系统还采用了GOA3级全自动运行控制,系统安全防护满足SIL4最高安全等级要求。

  全天候运行正点率可达99%以上

  走进车厢内部,高速磁浮采用宽车体设计,空间宽敞。单节车厢可容纳超过百人,运力强大,且能够“灵活编组”,在2—10辆范围内任意搭配车厢节数,更好适应客流变化。行驶时车体震动小,综合舒适度好。

  高速磁浮还具备很强的环境适应性。爬坡能力更强大,最大坡道可达100‰,允许的转弯半径更小,因此它的选线灵活。同时,在高温、高寒、风雨冰雪等各种复杂恶劣天气条件下,高速磁浮可全天候运行。磁浮列车的正点率可达99%以上。

  从环保角度看,高速磁浮使用电力牵引,不排放有害气体;无轮轨机械噪声,也不会产生金属粉尘污染。它的磁场水平,实际上跟其他轨道交通车辆相当,远远低于国际、国家标准规定的安全限值,不会对人体和环境造成危害。

  经济性方面,由于没有传统的“车轮”,磁浮列车行驶时与轨道无接触,没有传统的轮轨、齿轮箱等磨耗,因此它的维护量少,大修周期长,全寿命周期经济性好。

  时速600公里高速磁浮填补了航空和轮轨高铁之间的速度空白,可助力形成航空、高铁、高速磁浮和城市交通速度梯度层级完善、高效、灵活便捷的多维交通构架。

  “经过近20年的持续研究和技术积累,我国基本实现了高速磁浮交通全系统的自主研制能力,形成了成套工程化技术和自主可控的产业配套能力。”丁叁叁说,目前已构建了包含车辆、牵引供电、运控通信、线路轨道在内的全系统仿真、试验平台,搭建了从核心零部件、关键系统到系统集成的国产化产业链。(矫 阳)

[ 责编:蔡琳 ]
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