世界首套！中國時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)在青島下線

張文萱

中國在高速磁浮領(lǐng)域取得重大創(chuàng)新突破。

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)的中國時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)在青島成功下線，這是世界首套設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)600公里的高速磁浮交通系統(tǒng)，標(biāo)志著中國掌握了高速磁浮成套技術(shù)和工程化能力。

高速磁浮交通系統(tǒng)的成功研制，對于打造中國高端裝備產(chǎn)業(yè)新引擎，形成軌道交通領(lǐng)跑新優(yōu)勢，搶占科技競爭制高點(diǎn)，加快構(gòu)建現(xiàn)代化綜合立體交通網(wǎng)、支撐“科技強(qiáng)國”“交通強(qiáng)國”戰(zhàn)略具有重大而深遠(yuǎn)的意義。

為掌握高速磁浮關(guān)鍵技術(shù)，在科技部“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃先進(jìn)軌道交通重點(diǎn)專項(xiàng)課題支持下，由中國中車組織，中車四方股份公司牽頭，匯集國內(nèi)磁浮、高鐵領(lǐng)域30多家高校、科研院所和企業(yè)“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合開展了時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)的研制。

該項(xiàng)目于2016年10月啟動(dòng)，2019年研制出試驗(yàn)樣車，并于2020年6月在上海同濟(jì)大學(xué)試驗(yàn)線上成功試跑，經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化確定最終技術(shù)方案，于2021年1月研制出成套系統(tǒng)并開始了為期6個(gè)月的聯(lián)調(diào)聯(lián)試。至此，歷時(shí)5年攻關(guān)，時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)正式下線，成功攻克關(guān)鍵核心技術(shù)，系統(tǒng)解決了速度提升、復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性、核心系統(tǒng)國產(chǎn)化等難題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)集成、車輛、牽引供電、運(yùn)控通信、線路軌道等成套工程化技術(shù)的重大突破。

自主研制了中國首列5輛編組的時(shí)速600公里高速磁浮工程化列車。開發(fā)出新頭型及氣動(dòng)方案，解決了超高速條件下的空氣動(dòng)力學(xué)難題。采用先進(jìn)激光復(fù)合焊和碳纖維技術(shù)，研制了滿足超高速氣密承載要求的輕質(zhì)高強(qiáng)度車體。自主開發(fā)懸浮導(dǎo)向和測速定位裝置，控制精度達(dá)到國際領(lǐng)先水平。突破關(guān)鍵制造工藝，掌握了懸浮架、電磁鐵及控制器等關(guān)鍵核心部件制造技術(shù)。

攻克大功率IGCT牽引變流、高精度同步牽引控制等關(guān)鍵技術(shù)，完成了高速磁浮牽引供電系統(tǒng)的自主化研制。掌握高速條件下車地通信超低時(shí)延傳輸、分區(qū)交接控制等關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新建立了適應(yīng)長大干線自動(dòng)追蹤運(yùn)行的高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)。開發(fā)了滿足列車高速平穩(wěn)運(yùn)行的高精度新型軌道梁。

在系統(tǒng)集成方面進(jìn)行創(chuàng)新，突破運(yùn)用場景和復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)瓶頸，使高速磁浮滿足長途、通勤多場景運(yùn)用需求，適應(yīng)江河隧道、高寒、高溫高濕等復(fù)雜地理氣候環(huán)境。

目前，時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)已完成了集成和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，5輛編組列車在廠內(nèi)調(diào)試線上實(shí)現(xiàn)了整列穩(wěn)定懸浮和動(dòng)態(tài)運(yùn)行，各項(xiàng)功能性能良好。

據(jù)高速磁浮項(xiàng)目技術(shù)總師、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁介紹，此次下線的高速磁浮，是世界首套時(shí)速600公里速度級的高速磁浮交通系統(tǒng)。采用成熟可靠的常導(dǎo)技術(shù)，其基本原理，是利用電磁吸力使列車懸浮于軌道，實(shí)現(xiàn)無接觸運(yùn)行。具有高效快捷、安全可靠、運(yùn)能強(qiáng)大、編組靈活、準(zhǔn)點(diǎn)舒適、維護(hù)便利、綠色環(huán)保等技術(shù)優(yōu)勢。

時(shí)速600公里高速磁浮是當(dāng)前可實(shí)現(xiàn)的速度最快的地面交通工具。按“門到門”實(shí)際旅行時(shí)間計(jì)算，是1500公里運(yùn)程范圍內(nèi)最快捷的交通模式。采用“車抱軌”的運(yùn)行結(jié)構(gòu)，安全可靠。牽引供電系統(tǒng)布置在地面，隨列車位置分段供電，相鄰分區(qū)只有一列車運(yùn)行，基本沒有追尾風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)現(xiàn)GOA3級全自動(dòng)運(yùn)行控制，系統(tǒng)安全防護(hù)滿足SIL4最高安全等級要求?？臻g寬敞，乘坐舒適。單節(jié)載客量可超過百人，并可在2到10輛范圍內(nèi)靈活編組，滿足不同載客量需求。行駛中不與軌道發(fā)生接觸，無輪軌磨耗，維護(hù)量少，大修周期長，全壽命周期經(jīng)濟(jì)性好。

作為高速交通運(yùn)輸模式，高速磁浮可以成為高速高品質(zhì)出行的有效途徑之一，豐富中國綜合立體交通網(wǎng)。它的應(yīng)用場景多樣，可用于城市群內(nèi)的高速通勤化交通、核心城市間的一體化交通和遠(yuǎn)距離高效聯(lián)接的走廊化交通。當(dāng)前，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的商務(wù)客流、旅游客流和通勤客流對高速出行的需求日益攀升。作為高速交通的有益補(bǔ)充，高速磁浮可以滿足多元化出行需求，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化協(xié)同發(fā)展。

據(jù)了解，圍繞工程化產(chǎn)業(yè)化，中車四方在國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心建成了專業(yè)的高速磁浮集成實(shí)驗(yàn)中心和試制中心，聯(lián)合國內(nèi)協(xié)作單位，構(gòu)建了包含車輛、牽引供電、運(yùn)控通信、線路軌道在內(nèi)全系統(tǒng)仿真、試驗(yàn)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。

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(diǎn)”，是全球交通科技競爭的戰(zhàn)略高地。多個(gè)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(yàn)及運(yùn)營線路。高速磁浮作為前沿關(guān)鍵科技被列入了中國《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》，《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》也提出研究推進(jìn)高速磁浮通道布局和試驗(yàn)線路建設(shè)。

“經(jīng)過近20年的持續(xù)研究和技術(shù)積累，我國基本實(shí)現(xiàn)了高速磁浮交通全系統(tǒng)的自主研制能力，形成了成套工程化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自主可控的產(chǎn)業(yè)配套能力，我國高速磁浮已從研發(fā)階段進(jìn)入高速試驗(yàn)階段，將逐步過渡到示范運(yùn)營、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)成功下線，標(biāo)志著已具備了推進(jìn)線路試驗(yàn)和工程化示范的條件?！敝袊こ淘焊痹洪L何華武表示，通過建設(shè)高速試驗(yàn)線，開展高速磁浮綜合試驗(yàn)和示范運(yùn)營技術(shù)積累，可為中國高速磁浮的持續(xù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

時(shí)速600公里高速磁浮填補(bǔ)了航空和輪軌高鐵之間的速度空白，可以助力形成航空、高鐵、高速磁浮和城市交通速度梯度層級完善、高效、靈活便捷的多維立體交通構(gòu)架，豐富中國交通運(yùn)輸速度譜系，提高軌道交通科技自主創(chuàng)新能力，保持中國高速交通領(lǐng)域先進(jìn)優(yōu)勢，拉動(dòng)高端裝備和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)升級，對于搶占科技競爭和未來發(fā)展制高點(diǎn)，助力實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，加快建設(shè)交通強(qiáng)國、科技強(qiáng)國具有重要意義。