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中國時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線

5月23日,我國時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線。這標誌著我國在高速磁浮技術領域實現重大突破。高速磁浮列車可以填補航空與高鐵客運之間的旅行速度空白,對於完善我國立體高速客運交通網具有重大的技術和經濟意義。

國家重點研發計劃「先進軌道交通」重點專項對時速600公里高速磁浮交通系統進行了部署,其目的是攻克高速磁浮核心技術,全面自主掌握高速磁浮設計、製造、除錯和試驗評估方法,研製具有自主智慧財產權的時速600公里高速磁浮工程化系統,形成我國高速磁浮產業化能力。

時速600公里的高速磁浮試驗樣車 圖自:微博@新華視點 下同

該專案於2016年7月啟動,由中國中車組織,中車四方股份公司具體實施,聚集國內高鐵、磁浮領域優勢資源,聯合30餘家企業、高校、科研院所組成「聯合艦隊」共同攻關。據高速磁浮課題負責人、中車四方股份公司副總工程師丁叄叄介紹,經過近三年的技術攻關,課題團隊成功突破高速磁浮系列關鍵核心技術,車輛、牽引、運控通訊等核心子系統研發取得重要階段性成果。

車輛方面,攻克磁浮列車核心技術,成功研製時速600公里高速磁浮試驗樣車。解決了超高速工況下車體輕量化、強度、剛度、雜訊等系列難題,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,氣動效能達到國際先進水平;研製出高精度的懸浮導向、測速定位裝置和控制系統,效能指標國際領先;攻克長大薄壁鋁合金車體鐳射複合焊、電磁鐵箔繞、懸浮架精鑄等系列關鍵工藝,研製的車體、電磁鐵及其控制裝置等關鍵部件效能優異,實現了工程化技術的重大突破。

牽引系統方面,全新自主研發世界首套基於有源中點嵌位(ANPC)技術的24MVA大功率牽引變流系統,以及高速多分割槽牽引控制系統。運控通訊方面,創新系統架構,研發適合於長大幹線、多分割槽追蹤執行的高速全自動控制系統,並研發基於LTE架構、融合低時延技術的新型通訊系統。目前牽引系統和運控通訊系統均已完成試驗樣機研製。

據丁叄叄介紹,試驗樣車作為高速磁浮專案研發的重要環節,是高速磁浮的「實車級」試驗驗證平臺。通過試驗樣車,可對高速磁浮關鍵技術及核心系統部件進行驗證和優化。試驗樣車的下線,為後續工程化樣車的研製打下了技術基礎。「目前試驗樣車實現了靜態懸浮,狀態良好。」丁叄叄告訴記者。

作為一種新興高速交通模式,高速磁浮具有速度高、安全可靠、噪音低、震動小、載客量大、耐候準點、維護量少等優點。

目前,高鐵最高運營速度為350公里/小時,飛機巡航速度為800~900公里/小時,時速600公里的高速磁浮可以填補高鐵和航空運輸之間的速度空白。

作為目前可實現的、速度最快的地面交通工具,高速磁浮用於長途運輸,可在大型樞紐城市之間或城市群與城市群之間形成高速「走廊」。按實際旅行時間計算,在1500公里運程範圍內,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,高鐵需要約5.5小時,而高速磁浮僅需3.5小時左右。」丁叄叄介紹。

同時,高速磁浮擁有「快起快停」的技術優點,能發揮出速度優勢,也適用於中短途客運。可用於大城市市域通勤或連線城市群內的相鄰城市,大幅提升城市通勤效率,促進城市群「一體化」、「同城化」發展。

高速磁浮採用「抱軌」的方式執行,列車沒有脫軌風險。牽引供電系統佈置在地面,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,具備全壽命週期成本優勢。

作為一種國際尖端技術,高速磁浮是當前世界軌道交通技術的一大「制高點」。多個發達國家都進行了長期持續研發,並建有高速磁浮試驗線等研發驗證平臺。目前,日本擁有42.8公里的山梨磁懸浮試驗線,並在試驗線上實現了603km/h的最高試驗速度。建設高速試驗示範線是高速磁浮系統試驗驗證和設計優化的必要平臺,是推進工程化和產業化的重要載體,對形成高速磁浮全系統全速度級的試驗驗證能力,構建完整的技術體系和標準體系,實現我國軌道交通技術的持續領跑具有重要而深遠的意義。

據瞭解,圍繞高速磁浮專案,中車四方股份公司目前正在建設高速磁浮實驗中心、高速磁浮試製中心,預計今年下半年投入使用。同時,5輛編組時速600公里高速磁浮工程化樣車的研製目前也在順利推進中。按照專案計劃,時速600公里高速磁浮工程樣車將在2020年下線;2021年在除錯線上開展系統綜合試驗,完成整合驗證,形成高速磁浮工程化能力。

 

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