2022年9月，在德國柏林國際軌道交通技術(shù)展覽會上，中國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高速磁浮交通系統(tǒng)一經(jīng)亮相，就吸引了全球目光。這套設(shè)計時速達(dá)600公里的高速磁浮交通系統(tǒng)，其研發(fā)問世攻克了一系列技術(shù)難關(guān)，同時也將引領(lǐng)“貼地飛行”的時代到來。
跨越百年，速度最快地面交通工具來了!
1922年，德國工程師赫爾曼·肯佩爾從列車受到的很大阻力來自車輪與輪軌摩擦這一原理中得到啟發(fā)，想到：若列車懸浮于軌道之上，不就跑得更快嗎?
12年后，赫爾曼獲得了世界第一項磁懸浮技術(shù)專利，但彼時的中國尚處于積貧積弱、內(nèi)憂外患的苦難深淵中，軌道交通發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家……
時光跨越百年，2021年7月20日，時速600公里的高速磁懸浮交通系統(tǒng)正式在青島下線，這也成為了當(dāng)前可實現(xiàn)的速度最快的地面交通工具。
一年多以后，2022 年9月，在有著軌道交通行業(yè)“奧運會”之稱的德國柏林國際軌道交通技術(shù)展覽會上，中國高速磁浮交通系統(tǒng)首次在歐洲亮相，引起“圍觀”。
“磁浮交通系統(tǒng)在舒適度、速度、安全性等方面都是很有優(yōu)勢的。”有展會觀眾接受媒體采訪時這樣說。
這套時速600公里的高速磁浮交通系統(tǒng)也標(biāo)志著我國掌握了高速磁浮成套技術(shù)和工程化能力。按“門到門”實際旅行時間計算，這是1500公里運程范圍內(nèi)最快捷的交通模式，“貼地飛行”將成為現(xiàn)實。
圖為車廂內(nèi)飾中新社記者 胡耀杰 攝
攻堅克難，研發(fā)按下“快進(jìn)鍵”
作為國際尖端技術(shù)，高速磁浮是世界軌道交通領(lǐng)域的一大 “制高點”，是全球交通科技競爭的戰(zhàn)略高地。此前，多個國家沿用不同技術(shù)路線進(jìn)行了長期持續(xù)研發(fā)，并建成或規(guī)劃了試驗及運營線路。
21世紀(jì)初，中國開始把眼光聚焦于這個交通新模式。2002年12月31日，中德聯(lián)合建設(shè)、采用常導(dǎo)技術(shù)建成的上海高速磁浮示范線通車(2006年4月正式運營)，這是世界首條商業(yè)化運營的磁浮示范線，最高運行時速430公里。
基于這條示范線，中國開展了常導(dǎo)技術(shù)的長期自主創(chuàng)新和技術(shù)積累。
然而，從時速400公里提升到時速600公里，跨越的不僅僅是速度等級的門檻。讓磁浮列車懸浮于軌道上，穩(wěn)定懸浮在軌道上的間隙卻只有10毫米，而以時速600公里“貼地飛行”時，空氣和線路等因素的激擾，給整個系統(tǒng)帶來了極嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。
安全問題也擺在面前：時速600公里的磁浮交通投入運營，可能有上百組列車的相互追蹤，怎么進(jìn)行安全設(shè)計、協(xié)同調(diào)度?抱軌系統(tǒng)沒有橋梁通道，一旦發(fā)生故障，乘客如何逃生?高速運行中的列車遇到突發(fā)狀況，如何安全地快速停車?等等。
如何破解這一系列技術(shù)難題?
“失敗100次也要再嘗試101次，這是對我們自己的尊重。”研發(fā)團(tuán)隊立下了這樣的志向。
為了讓列車“浮得穩(wěn)”，研發(fā)團(tuán)隊進(jìn)行了封閉式攻關(guān)。在長達(dá)13個月的時間里，團(tuán)隊成員吃住在現(xiàn)場，平均每天工作14個小時，前后試驗4000多次，終于撥云見日，研發(fā)出了高精度、高穩(wěn)定性懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)。
此外，這套高速磁浮交通系統(tǒng)還配備了故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)及災(zāi)害預(yù)警方案，可實現(xiàn)自動駕駛、實時監(jiān)測、自動預(yù)警、遠(yuǎn)程決策的一體化綜合智能方案。
功夫不負(fù)有心人。2019年5月，高速磁浮試驗樣車問世;2020年6月，試驗樣車成功試跑，開展了多種工況下的動態(tài)運行試驗;2021年7月，高速磁浮成套工程化系統(tǒng)正式下線……近年來，高速磁浮的研發(fā)就像按下了“快進(jìn)鍵”一般，一路披荊斬棘。
最終，下線的高速磁浮采用成熟可靠的常導(dǎo)技術(shù)，構(gòu)建了包含車輛、牽引供電、運控通信、線路軌道在內(nèi)的全系統(tǒng)仿真、試驗平臺，搭建了從核心零部件、關(guān)鍵系統(tǒng)到系統(tǒng)集成的國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈。
資料圖：2021年7月20日，由中國中車承擔(dān)研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)在青島下線。中新社記者 胡耀杰 攝
填補空白，城市間“閃至”不是夢
中國為什么要做高速磁浮?它究竟會為我們的生活帶來怎樣的改變?
眾所周知，中國地域遼闊、人口眾多，經(jīng)濟飛速發(fā)展帶動了大量的客流、貨流和快速通勤需求。當(dāng)下，伴隨經(jīng)濟發(fā)展需求，人們對距離在1000-2000公里之間的出行時間期望一般在4個小時以內(nèi)，這就迫切需要發(fā)展更高速度的大運量綠色交通工具。
時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)恰好可填補高鐵和航空運輸之間的速度空白，形成包括航空、高鐵、高速磁浮和城市交通在內(nèi)，速度梯度更加合理、高效、靈活的多維交通架構(gòu)，完善我國綜合立體交通網(wǎng)。
高速磁浮列車具備很強的加減速能力，時速從0加速至600公里，大約需要22至23公里，加速時間只需3分半鐘;時速從600公里減速至0，大約需要15至16公里，減速時間約3分鐘。
以京滬高鐵線路為例，從北京到上海現(xiàn)行高鐵最快用時4小時18分鐘。如果采用高速磁浮列車，從北京至上海僅需2.5到3小時，京津雄、珠三角這些區(qū)域則能20分鐘“閃至”。
放眼未來，“貼地飛行”的時代正向我們走來。近年來，高速磁浮的交通網(wǎng)規(guī)劃已經(jīng)被寫進(jìn)政策文件中。
2021年2月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》。其中提出，我國將建設(shè)4大國際性綜合交通樞紐集群：分別是京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)和成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈。與此同時，文件還提到要“研究推進(jìn)超大城市間高速磁懸浮通道布局和試驗線路建設(shè)”。
同年3月，交通運輸部發(fā)布《關(guān)于下達(dá)2021年交通運輸戰(zhàn)略規(guī)劃政策項目計劃的通知》，其中也明確提出“計劃開展京滬磁懸浮高速鐵路工程研究”。
在不久的將來，更多普通民眾將可能享受到高速磁浮所帶來的快捷、便利。而隨著城市間“閃至”變?yōu)楝F(xiàn)實，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展也將一同按下“加速鍵”。
張尼 葛成
