高速飛車將從山西“起飛”

　　從時速20公里的馬車，到時速60公里的蒸汽火車、時速300公里的高鐵、時速500公里的磁懸浮列車，科技讓人類對速度的追求一一化為現(xiàn)實。即使如今有了時速接近千公里的民航客機，可是我們還想更快。前不久，在大同正式揭牌的高速飛車山西省實驗室，以及同時開工的大同試驗線工程，就是實現(xiàn)這一追求的新起點。

　　航空航天技術(shù)融合軌道交通技術(shù)，打造地表最快的車

　　高速飛車全稱是超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)，時速可達1000公里，是繼輪船、汽車、火車、飛機之后的新一代交通工具，也將是世界上最快的地面交通工具，它融合了屬于航空航天的技術(shù)和屬于地面軌道交通的技術(shù)，通過超導(dǎo)磁懸浮和低真空管道實現(xiàn)超高速的“近地飛行”，一躍成為地表最快的車。

　　在中國航天科工集團有限公司磁懸浮與電磁推進技術(shù)總體部總體技術(shù)中心主任趙明看來，我國幅員遼闊，主要城市群之間的距離大多都在1000公里左右，要打造全國尺度上的“一小時經(jīng)濟圈”，就需要時速1000公里的交通工具來滿足社會發(fā)展的需求。

　　出行更快更便捷，是大家共同的愿望、共同的追求。出行速度達到時速1000公里的目標(biāo)能實現(xiàn)嗎？中北大學(xué)電氣與控制工程學(xué)院院長馬鐵華告訴記者，實現(xiàn)時速1000公里高速度運行，需要克服兩個問題：一是車輪與軌道間的摩擦，磁懸浮技術(shù)就是解決這個問題；二是讓列車在專門的低真空管道行駛，能解決空氣阻力和噪聲的問題?！澳壳埃艖腋　⒌驼婵諆身椉夹g(shù)在我國都有非常好的應(yīng)用，結(jié)合航空航天、鐵路領(lǐng)域近年來一些重大的成果，我們相信這個項目是具備工程可實施性的，也具備可操作性?！?br/>
　　高速飛車帶來的改變可以說是顛覆性的，2019年9月，我國正式印發(fā)《交通強國建設(shè)綱要》，明確提出“合理統(tǒng)籌安排低真空管（隧）道高速列車等技術(shù)儲備研發(fā)”；目前該項目已納入2021年山西省第一批重點工程。

　　萬丈高樓平地起，千里飛車自此行

　　目前，縱觀世界范圍內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)和正在研究的磁懸浮列車，按懸浮方式可分為三種：電磁懸浮型，以德國、日本為代表的中低速磁浮列車，技術(shù)已較為成熟，最高速度為500km/h；高溫超導(dǎo)釘扎懸浮，由我國西南交通大學(xué)研制成功了我國首條高溫超導(dǎo)磁懸浮環(huán)形試驗線，目前總體上仍舊處在研制和樣車階段；電動懸浮型，如日本中央新干線的超導(dǎo)直線電機列車，技術(shù)相對成熟，最高速度記錄目前為603km/h。此次研制的高速飛車就屬于電動懸浮范疇。作為新興高速交通模式，飛車雖具有速度快、不受天氣影響等優(yōu)點，但它的安全性如何？趙明認為：“從制式上來講，飛車采用磁懸浮制式，磁懸浮是接耦合的車軌結(jié)構(gòu)，軌道把車包裹起來，不存在脫軌的風(fēng)險。另外，我們采用分段供電制式，一段供電區(qū)間只有一輛車。這樣一來，規(guī)避了這兩種風(fēng)險。低真空，跟航天員出艙的高真空不一樣，類似于飛機的環(huán)境，采取負壓手段，5分鐘內(nèi)讓管道的環(huán)境恢復(fù)到常壓，這樣的話，飛車和飛機一樣安全穩(wěn)定?！?br/>
　　和尋常交通工具不同的是，高速飛車在低真空管道中運行，低真空管道的設(shè)計研發(fā)對于飛車的速度一樣起著至關(guān)重要的作用，由航天科工集團聯(lián)合中國中鐵建成了國內(nèi)首個面向工程化的低真空管道試驗平臺。超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)試驗平臺主要由運控室、真空泵房、管梁基礎(chǔ)、21米NU梁、6米鋼管梁及相關(guān)配套設(shè)施組成。建設(shè)過程中，研發(fā)部門攻克了高大鋼構(gòu)件的吊裝、運輸、安裝、一級焊縫的焊接、真空氦氣檢漏等一個又一個技術(shù)難題。這是國內(nèi)首個建成的低真空管道磁浮梁，它的竣工代表高速磁懸浮列車向工程化方向邁出了實際性的第一步。如今高速飛車的研發(fā)已經(jīng)進入到落地實施階段。2021年5月24日，高速飛車山西省實驗室揭牌暨大同（陽高）試驗線工程開工奠基活動在大同舉行，這也標(biāo)志著我國首條超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)全尺寸試驗線正式開工建設(shè)。

　　在大同市陽高縣，高速飛車山西省實驗室正式揭牌，這里正在建設(shè)國內(nèi)首條完全自主知識產(chǎn)權(quán)的磁懸浮試驗線。這個目前世界上最快的地面交通工具實驗項目，不僅有了科研平臺，而且它的大科學(xué)裝置，2公里長的核心試驗線，也全部開工。高速飛車山西省實驗室由中北大學(xué)和中國航天科工集團第三研究院聯(lián)合共建，將重點開展高速飛車系統(tǒng)總體技術(shù)研究。完成后將實現(xiàn)全尺寸全系統(tǒng)穩(wěn)定懸浮推進集成演示驗證，并突破一批核心關(guān)鍵技術(shù)，為國家大科學(xué)試驗裝置落地奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，未來將進一步拓展線路長度，逐步構(gòu)建我國在該領(lǐng)域的綜合研究體系、試驗體系、標(biāo)準(zhǔn)體系和產(chǎn)品體系。

　　前沿的交通技術(shù)與山西結(jié)緣，緣于我省有良好的基礎(chǔ)條件，具備滿足各項實驗技術(shù)條件。特別是中北大學(xué)跟中國航天科工三院一直有長期技術(shù)合作，特別是中北大學(xué)在動態(tài)的測控處于全國的領(lǐng)先水平，保證這個項目順利進行既為山西省的經(jīng)濟，為高速飛車這個項目的技術(shù)，同時也為中北大學(xué)的一流學(xué)科建設(shè)起到重要的推動作用。

　　扎實推進的科學(xué)研究，讓高速飛車未來可期

　　每一次交通工具變革都引發(fā)了一系列的蝴蝶效應(yīng)，那高速飛車會給未來的生活帶來什么樣的變化？北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院教授楊中平認為，目前，我國已擁有世界上運行速度最快的輪軌式高速列車和磁懸浮列車，因此，我國研發(fā)運行速度更高的高速飛車有其必然性，高速飛車未來有很好的發(fā)展前景。高速飛車一旦商業(yè)運營，對優(yōu)化我國資源配置，改善地區(qū)經(jīng)濟不平衡，形成“超級城市群”“一小時經(jīng)濟圈”都具有重要意義，這也必將有力地推動我國經(jīng)濟的高速發(fā)展。

　　馬鐵華也意識到，按照現(xiàn)在中國的版圖面積，1000公里的距離基本上把主要的大型城市都覆蓋在1小時之內(nèi)，高速飛車的時速如果達到1000公里，對我國“1小時經(jīng)濟圈”經(jīng)濟拉動，不可限量。“另一方面，高速飛車是電磁力熱強耦合的高技術(shù)集群產(chǎn)業(yè)，發(fā)展它，不僅僅是把項目做成，還能帶動一大批技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，比如說人工智能、大數(shù)據(jù)、電力電子、集成電路，我們也相信高速飛車項目，能夠給山西的經(jīng)濟、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)帶來強大的推動力?！壁w明這樣認為。

　　高速飛車試驗線落地山西，會給山西帶來一些怎樣的可預(yù)見性的影響和變化呢？在馬鐵華看來，這對山西省整個轉(zhuǎn)型發(fā)展的企業(yè)升級，應(yīng)該會帶來一個非常好的拉動效應(yīng)，后期對整個產(chǎn)業(yè)鏈條，涉及從原材料到整車的裝配方方面面有促進作用。高速飛車不僅僅是個技術(shù)含量高的項目，它對公眾也有很大的吸引力，可以拉動科普宣傳。對中北大學(xué)來說，學(xué)校有軌道交通專業(yè)、電氣工程專業(yè)、控制系統(tǒng)專業(yè)，很多專業(yè)學(xué)科都是跟飛車項目緊密結(jié)合，學(xué)校將充分發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，提升科研水平。

　　“足不踐土、行越飛禽、夜行萬里、逐日而行……”的八匹駿馬承載的是中國人對速度的想象和憧憬，今天，科研人員通過高速飛車正在將這一想象化為現(xiàn)實，未來以更快的高速飛車為代表的新型運輸工具，將構(gòu)建讓人民滿意、保障有力、世界前列的現(xiàn)代化交通強國。（沈佳）

　　轉(zhuǎn)自：山西日報

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