

本報5月23日訊今天,我國時速600公里高速磁浮試驗樣車在中車四方股份公司下線。“青島造”高速磁浮列車首次露出“真容”——深藍與銀白相間、流線型的細長車頭,充滿科幻感的“未來列車”呼嘯駛來,標志著我國在高速磁浮技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。據(jù)悉,目前5輛編組時速600公里高速磁浮工程化樣車的研制也在順利推進中,計劃2020年下線。
時速600公里高速磁浮試驗樣車靜靜懸浮在軌道上,與軌道間隔約10毫米。“實現(xiàn)了靜態(tài)懸浮,狀態(tài)良好。”高速磁浮課題負責人、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁說,試驗樣車是高速磁浮項目研發(fā)的重要環(huán)節(jié),為后續(xù)工程化樣車研制打下了技術(shù)基礎(chǔ)。
高速磁浮的研制是一項艱難、復(fù)雜的系統(tǒng)化工程。自2016年7月國家重點研發(fā)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(tǒng)進行部署后,經(jīng)過近三年技術(shù)攻關(guān),課題組攻克磁浮列車核心技術(shù),解決超高速工況下車體輕量化、強度、剛度、噪聲等系列難題,開發(fā)出輕質(zhì)高強度的新一代車體,研制出國際領(lǐng)先水平的高精度懸浮導(dǎo)向、測速定位裝置和控制系統(tǒng)。列車突破了高速條件下流固耦合復(fù)雜作用的制約,氣動性能達到國際先進水平。此外,課題組還攻克了長大薄壁鋁合金車體激光復(fù)合焊、電磁鐵箔繞、懸浮架精鑄等關(guān)鍵工藝。
攻關(guān)期間,課題組自主研發(fā)出世界首套基于有源中點嵌位技術(shù)的24MVA大功率牽引變流系統(tǒng),以及高速多分區(qū)牽引控制系統(tǒng)。此外還研發(fā)出適合于長大干線、多分區(qū)追蹤運行的高速全自動控制系統(tǒng),以及新型通信系統(tǒng)。
丁叁叁介紹,按實際旅行時間計算,在1500公里運程范圍內(nèi),高速磁浮將是最快的交通方式。時速600公里高速磁浮,填補了我國高鐵和航空運輸之間的速度空白,對于完善我國立體高速客運交通網(wǎng)具有重大的技術(shù)和經(jīng)濟意義。
國際磁浮技術(shù)最高試驗速度
日本:603km/h中國:600km/h德國:505km/h
國內(nèi)磁浮技術(shù)研制的城市布局
時速600公里的高速磁。呵鄭u時速200公里的中速磁浮:株洲時速160公里的中低速磁。禾粕健⒋筮B、株洲
本報制圖李飛
2016年,國家“十三五”重點研發(fā)計劃先進軌道交通重點專項“高速磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”課題在青島啟動。
2018年,時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)方案在青島通過專家評審。
2019年5月23日,時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線,標志著我國在高速磁浮技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。
高速磁浮列車已經(jīng)不再停留于想象、設(shè)計和圖紙,它走進現(xiàn)實的速度出乎很多人的預(yù)期。時速600公里高速磁浮的研制,不僅可以填補航空與高鐵客運之間的旅行速度空白,完善我國立體高速客運交通網(wǎng),更為重要的,它還將作為中國全面布局高鐵領(lǐng)先技術(shù)的標志,使我國繼續(xù)保持在高速列車領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位。青島,作為全國目前唯一一個高速磁浮研制基地,正在建立起“后高鐵時代”的技術(shù)儲備優(yōu)勢。
青島打造世界級高速磁浮列車研制基地
未來將建設(shè)100多公里的高速磁浮試驗線
□青島日報/青島觀/青報網(wǎng)記者張淼淼通訊員鄧旺強
“聯(lián)合艦隊”攻克三大核心子系統(tǒng)
2016年7月,國家重點研發(fā)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(tǒng)進行了部署,目標是攻克高速磁浮核心技術(shù),全面自主掌握高速磁浮設(shè)計、制造、調(diào)試和試驗評估方法,研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的時速600公里高速磁浮工程化系統(tǒng),形成我國高速磁浮產(chǎn)業(yè)化能力。該項目由中國中車組織,中車四方股份公司具體實施,聚集國內(nèi)高鐵、磁浮領(lǐng)域優(yōu)勢資源,聯(lián)合30余家企業(yè)、高校、科研院所組成“聯(lián)合艦隊”共同攻關(guān)。
高速磁浮的研制難點在哪?高速磁浮課題負責人、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁告訴記者,高速之下的阻力、升力、電磁控制都是需要攻克的核心問題。
經(jīng)過近三年的技術(shù)攻關(guān),由丁叁叁帶領(lǐng)的課題團隊成功突破高速磁浮系列關(guān)鍵核心技術(shù),在車輛、牽引、運控通信等核心子系統(tǒng)研發(fā)上已經(jīng)取得重要階段性成果。
三年里,課題組攻克磁浮列車核心技術(shù),成功研制時速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、噪聲等系列難題,開發(fā)出輕質(zhì)高強度的新一代車體;突破高速條件下流固耦合復(fù)雜作用的制約,解決氣動阻力、升力等問題,氣動性能達到國際先進水平;研制出的高精度懸浮導(dǎo)向、測速定位裝置和控制系統(tǒng),性能指標達到國際領(lǐng)先。此外,課題組還攻克長大薄壁鋁合金車體激光復(fù)合焊、電磁鐵箔繞、懸浮架精鑄等系列關(guān)鍵工藝,研制的車體、電磁鐵及其控制裝置等關(guān)鍵部件性能優(yōu)異,實現(xiàn)了工程化技術(shù)的重大突破。
目前,列車的牽引系統(tǒng)和運控通信系統(tǒng)均已完成試驗樣機研制。牽引系統(tǒng)方面,全新自主研發(fā)世界首套基于有源中點嵌位技術(shù)的24MVA大功率牽引變流系統(tǒng),以及高速多分區(qū)牽引控制系統(tǒng)。運控通信方面,創(chuàng)新系統(tǒng)架構(gòu),研發(fā)適合于長大干線、多分區(qū)追蹤運行的高速全自動控制系統(tǒng),并研發(fā)基于LTE架構(gòu)、融合低時延技術(shù)的新型通信系統(tǒng)。
1500公里運程內(nèi)“制霸”海陸空
高速磁浮,作為一種新型尖端軌道交通技術(shù),其系統(tǒng)化難度、技術(shù)難度極高。目前,日本的超導(dǎo)磁浮技術(shù)實現(xiàn)603km/h的試驗速度,德國的磁浮技術(shù)最高試驗速度為505km/h。我國研制時速600公里高速磁浮,意義何在?
對此,丁叁叁給大家算了一筆賬:“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。”丁叁叁說道。在行程1000—1500公里的城市之間,高速磁浮將是最優(yōu)選擇。
“作為目前可實現(xiàn)的、速度最快的地面交通工具,高速磁浮擁有的‘快起快停’技術(shù)優(yōu)點,使其可以同時滿足長途和中短途運輸,有利于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’,打造3-5小時經(jīng)濟圈。”丁叁叁介紹。
時速600公里的高速磁浮,填補我國高鐵和航空運輸之間的速度空白,將推動我國形成由航空運輸網(wǎng)、高速輪軌網(wǎng)和高速磁浮網(wǎng)組成的高速運輸網(wǎng)。
沒了傳統(tǒng)車輪的高速磁浮列車還多了其他諸多優(yōu)點:采用“抱軌”的方式運行,列車沒有脫軌風險;牽引供電系統(tǒng)布置在地面,采用分段供電,同一供電區(qū)間只能有一列車行駛,基本無追尾風險;與輪軌列車相比,磁浮列車無輪軌摩擦,維護量也更少,具備全壽命周期成本優(yōu)勢。
高速磁浮更為深遠的意義,在于其國家戰(zhàn)略意義。
當前,隨著國內(nèi)高速線路“達速”趨勢初顯,超高速產(chǎn)品的研制備受關(guān)注。中車四方表示,目前高速磁浮的戰(zhàn)略意義要大于其微觀經(jīng)濟意義,旨在突破他國在該技術(shù)領(lǐng)域的遏制,在高速導(dǎo)向運輸系統(tǒng)領(lǐng)域保持世界領(lǐng)先。研發(fā)高速磁懸浮技術(shù),還是國家科技實力的體現(xiàn),是為“后高鐵時代”所做的技術(shù)儲備。
青島打造世界級高速磁浮列車研制基地
據(jù)記者統(tǒng)計,國內(nèi)共有3條在營磁懸浮線路。其中包括最高時速100公里的北京中低速磁懸浮S1線,其列車由唐山公司生產(chǎn);時速430公里的上海磁浮列車示范線,其技術(shù)和裝備引自德國;時速100公里長沙中低速磁懸浮線路,其車輛由中車株洲生產(chǎn)。
目前,中國中車集團旗下有唐山、大連、株洲三家企業(yè)在做時速160公里的中低速磁浮研制。時速200公里中速磁浮技術(shù)由中車株洲研發(fā),而時速600公里的高速磁浮則由青島四方股份在研發(fā)。
青島是中國目前唯一的高速磁浮列車研制基地,且起點就是世界級的速度與技術(shù)水準,探索建立起“后高鐵時代”的技術(shù)儲備優(yōu)勢。
記者從中車四方獲悉,5輛編組時速600公里高速磁浮工程化樣車的研制目前也在順利推進當中。按照項目計劃,時速600公里高速磁浮工程樣車將在2020年下線;2021年在調(diào)試線上開展系統(tǒng)綜合試驗,完成集成驗證,形成高速磁浮工程化能力。
同時,作為一種國際尖端技術(shù),高速磁浮的長期持續(xù)研發(fā),需要有完善的高速磁浮試驗線等研發(fā)驗證平臺支撐。據(jù)了解,圍繞高速磁浮項目,中車四方股份公司目前正在建設(shè)高速磁浮實驗中心、高速磁浮試制中心,預(yù)計今年下半年投入使用。此外,未來青島還將建設(shè)一條100多公里的高速磁浮試驗線,進一步完善高速磁浮系統(tǒng)試驗驗證和設(shè)計優(yōu)化平臺,形成高速磁浮全系統(tǒng)全速度級的試驗驗證能力,構(gòu)建完整的技術(shù)體系和標準體系。
中國中車科學家、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁:
與日本和德國來一場“技術(shù)賽跑”
□青島日報/青島觀/青報網(wǎng)記者王娉
時速600公里高速磁浮技術(shù)的負責人——中國中車科學家、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁,與嶄新的磁浮試驗樣車一起,成為人們關(guān)注的焦點。
據(jù)介紹,高速磁浮交通是一個技術(shù)難度極高的工程系統(tǒng),也是一項長期被德國、日本等少數(shù)發(fā)達國家壟斷的國際尖端技術(shù)。
丁叁叁告訴記者,日本正在研制低溫超導(dǎo)磁浮列車,中國選擇的是另外一條成熟的技術(shù)路線——常導(dǎo)電磁懸浮。其技術(shù)原型來自于德國,中德合作的首條時速430公里的上海磁浮列車示范線已安全運行了16年。“經(jīng)過十幾年的引進、消化、吸收,我們有信心在這一輪新的國際競爭中跑在前面。”
同樣都是磁浮交通,從時速430公里提升到600公里,跨越的不僅僅是速度等級的門檻。
首先攻關(guān)的是阻力問題。據(jù)丁叁叁介紹,車速越快,空氣阻力越大,當列車跑到600公里/小時的速度時,超過90%的阻力都是氣動阻力。只有設(shè)計出合適的“頭型”,才能最大限度降低氣動阻力對牽引動力的消耗。
最難解決的是一系列“矛盾問題”。追求高速度、大載重的磁浮列車必然需要車體輕量化,但是時速達到600公里時,受到的氣動壓力極大,特別在狹窄的隧道當中,氣動壓力有可能是目前時速350公里高速列車的10倍,這就需要車體具備高強度。又輕又強,還要考慮防噪、減振、隔熱等需求,丁叁叁帶領(lǐng)團隊把問題一條條梳理出來,精確地讓質(zhì)量分配與整體系統(tǒng)設(shè)計相匹配。
“預(yù)計到明年,我們就會做出工程樣車來。”面對與日本、德國的技術(shù)賽跑,丁叁叁豪情滿志。(上接第一版)裝備制造的全產(chǎn)業(yè)鏈,努力將山東建設(shè)成為影響全國、輻射全球的磁浮技術(shù)研發(fā)和裝備制造中心,為推進我國高端裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展,構(gòu)建便捷、安全、高效的綜合交通運輸體系作出突出貢獻。
何華武在致辭中說,當前,高速磁浮交通已經(jīng)發(fā)展成為全球軌道交通的前沿和方向,全球磁浮技術(shù)領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新為高速磁浮發(fā)展提供了強勁動力,中國高速磁浮已經(jīng)從研發(fā)階段逐步過渡到工程化、產(chǎn)業(yè)化階段,高速磁浮產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出勃勃生機。希望大家共同努力,創(chuàng)新驅(qū)動、開放合作,推動磁浮產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
孟凡利在致辭中說,高速磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破,是軌道交通創(chuàng)新發(fā)展進程中具有里程碑意義的大事,為青島加快建設(shè)軌道交通產(chǎn)業(yè)示范區(qū)、培育形成強大的軌道交通產(chǎn)業(yè)集群,注入了新生動力,提供了強力支撐。當前,青島正深入學習貫徹落實習近平總書記視察山東、視察青島重要講話重要指示精神,加快推進高質(zhì)量發(fā)展。我們將努力營造一流的營商環(huán)境,全力支持中國中車在青發(fā)展,積極推進高速磁浮軌道交通制造基地和配套產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。
劉化龍在致辭中表示,中國中車集團將以國家戰(zhàn)略為引導(dǎo),以用戶需求為導(dǎo)向,以技術(shù)創(chuàng)新為支撐,堅決走創(chuàng)新發(fā)展之路,聯(lián)合國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源,匯聚行業(yè)智慧,提升軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平,推進高速磁浮技術(shù)自主化、產(chǎn)業(yè)化進程。
儀式上,科技部、國資委、國家鐵路局有關(guān)負責同志分別致辭。高速磁浮課題負責人丁叁叁作了時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)研制匯報。
儀式前,萬鋼參觀了國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心科技館;儀式結(jié)束后,實地察看了國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心成果展示和首輛高速磁浮試驗樣車。
市政協(xié)副主席楊宏鈞出席儀式。
據(jù)了解,時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)研究項目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。目前,中車四方股份公司正在建設(shè)高速磁浮實驗中心、高速磁浮試制中心,預(yù)計今年下半年投入使用;5輛編組時速600公里高速磁浮工程化樣車的研制目前也在順利推進中。
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