今年7月20日，中國速度再次震撼世界。由中國中車承擔研製、具有完全自主智慧財產權的時速600公里高速磁浮交通系統在青島成功下線，標誌著我國掌握了高速磁浮成套技術和工程化能力。
作為“大國重器”，高速磁浮是當前世界軌道交通技術的一大“制高點”，已成為全球交通科技競爭的戰略高地。它是怎樣一種高速交通模式？相較傳統交通方式它有何獨特優勢？未來高速磁浮將有怎樣的應用前景？
用電磁力實現列車“無接觸”執行
藍灰相間的車身、子彈型車頭、硬朗飄逸的雙側堆疊稜線、獨特的“抱軌”結構……高速磁浮列車一經亮相，就以科技感十足的外形驚豔世人。
時速600公里，這是當前可實現的“地表最快”交通工具。因此，高速磁浮也被形象地稱為“貼地飛行”。
“時速600公里高速磁浮交通系統採用的是成熟可靠的常導技術。”高速磁浮專案技術總師、中車四方股份公司副總工程師丁叄叄說，它的基本原理，是利用電磁力來實現列車“無接觸”執行。
車輛底部的懸浮架裝有電磁鐵，與鋪設在軌道下方的鐵芯相互吸引，產生向上的吸力，從而克服地心引力，使車輛“懸浮”起來，再利用直線電機驅動列車前行。
“高速磁浮執行時，透過精確控制電磁鐵中的電流，車體與軌道之間始終保持約10毫米的懸浮間隙。”丁叄叄說。
高速磁浮這種無接觸的執行方式，取代了傳統輪軌的機械接觸支承，從根本上突破了傳統輪軌關係的約束，因而可以達到更高的執行速度，實現時速600公里的極速“凌空飛行”。
從零加速到時速600公里只需3分半鐘
“作為一種新興高速交通模式，除了超高顏值，高速磁浮還有著超強實力，具有獨特的技術優勢。”丁叄叄說。
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。由於不受輪軌黏著限制，它還具備更強的加減速能力。輪軌高鐵加速到時速350公里需要6分鐘，而高速磁浮從零加速到時速600公里，只需3分半鐘。快起快停，使它能更加充分地發揮速度優勢。“高速磁浮可以大幅縮短旅行時間，重塑時空觀念。”丁叄叄說。
高速磁浮採用“車抱軌”的執行結構，車輛底部的懸浮架有兩個臂從外側包住軌道，列車環抱著軌道行駛，這種結構保證了車輛不會脫軌，安全可靠性高。與傳統交通方式不同，它的牽引供電系統佈置在地面，隨列車位置分段供電，相鄰分割槽只有一列車執行，基本沒有追尾風險。不僅如此，高速磁浮交通系統還採用了GOA3級全自動執行控制，系統安全防護滿足SIL4最高安全等級要求。
全天候執行正點率可達99%以上
走進車廂內部，高速磁浮採用寬車體設計，空間寬敞。單節車廂可容納超過百人，運力強大，且能夠“靈活編組”，在2—10輛範圍內任意搭配車廂節數，更好適應客流變化。行駛時車體震動小，綜合舒適度好。
高速磁浮還具備很強的環境適應性。爬坡能力更強大，最大坡道可達100‰，允許的轉彎半徑更小，因此它的選線靈活。同時，在高溫、高寒、風雨冰雪等各種複雜惡劣天氣條件下，高速磁浮可全天候執行。磁浮列車的正點率可達99%以上。
從環保角度看，高速磁浮使用電力牽引，不排放有害氣體；無輪軌機械噪聲，也不會產生金屬粉塵汙染。它的磁場水平，實際上跟其他軌道交通車輛相當，遠遠低於國際、國家標準規定的安全限值，不會對人體和環境造成危害。
經濟性方面，由於沒有傳統的“車輪”，磁浮列車行駛時與軌道無接觸，沒有傳統的輪軌、齒輪箱等磨耗，因此它的維護量少，大修週期長，全壽命週期經濟性好。
時速600公里高速磁浮填補了航空和輪軌高鐵之間的速度空白，可助力形成航空、高鐵、高速磁浮和城市交通速度梯度層級完善、高效、靈活便捷的多維交通構架。
“經過近20年的持續研究和技術積累，我國基本實現了高速磁浮交通全系統的自主研製能力，形成了成套工程化技術和自主可控的產業配套能力。”丁叄叄說，目前已構建了包含車輛、牽引供電、運控通訊、線路軌道在內的全系統模擬、試驗平臺，搭建了從核心零部件、關鍵系統到系統整合的國產化產業鏈。 ◎本報記者 矯 陽
來源： 科技日報
