一塊全景屏取代駕駛室,乘客坐進車頭,軌道在眼前鋪展——這不是科幻電影,而是中國磁浮列車給出的未來出行方案。

第十二屆世界高速鐵路大會上,時速達600公里超導電動高速磁浮列車首次亮相。

顛覆性技術:從“滑跑”到“懸浮”的革命

超導電動磁浮的核心秘密藏在車底——車載超導磁體與軌道線圈相互作用,產生強大磁場將列車托離軌道約10毫米。這種“無接觸運行”模式徹底消滅了機械摩擦,使列車具備驚人的性能優勢。中車長客高級工程師邵南現場演示時比喻:“如同飛機起飛,低速需輪胎滑跑,高速才能展翼升空。”當列車加速至150公里/小時,橡膠輔助輪自動收起,車身進入全懸浮狀態。這一設計讓列車可靈活應對隧道、坡道等地形,爬坡能力比傳統高鐵提升30%,轉彎半徑縮小至同速度高鐵的一半。

更關鍵的是經濟性。由于取消機械接觸部件,維護成本降低40%以上,噪音比現行高鐵再降4分貝,近乎圖書館環境的靜謐水平。

當駕駛室變成“IMAX影院”。走進車廂,傳統駕駛室已消失無蹤。車頭位置被一塊寬約3米的全景屏取代,乘客輕觸按鈕,即可切換至“司機視角”,實時觀看軌道在眼前延伸的景象。“這是全球首款真正意義上的全無人駕駛客運列車。”控制系統工程師透露,所有指令均由地面控制中心完成,列車通過5G+北斗雙系統實現厘米級定位。

這條科技突破之路始于2016年。當時科技部將高速磁浮列為國家重點研發計劃,集結30余家科研單位聯合攻關。2019年5月,首輛試驗樣車在青島下線。經過六年技術迭代,工程團隊攻克了超導材料低溫保持、大功率直線電機等12項核心技術,取得完全自主知識產權。

中鐵第四勘察設計院副總工程師文望青表示,2024年已掌握常導磁浮工程建造關鍵技術,此次亮相標志著中國成為全球第三個掌握600公里級磁浮全系統技術的國家。

為何要研發時速600公里的磁懸浮?

同濟大學鐵道與城市軌道交通研究院院長、(國家)磁浮交通工程技術研究中心主任陳小鴻解釋到,這與我國國土空間尺度和連接核心城市間距離有關系。我國像北京、上海、廣州這樣的核心大城市,間距在1000多公里,如果要讓大都市群相互聯系,并且能在時間效益上發揮優勢,兩點間加上停站希望是三小時可達。出于實際需求,我們把目標速度放在了時速600公里。

這也給我們國家整個的工業制造水平、研發水平提出了更高要求,因為速度越高,技術水準也越高。

我國目前高鐵時速約為350公里,大型客機時速為800-1000公里,“我們還需要一種交通工具,來填補輪軌和航空運輸間速度空白,時速600公里的高速磁懸浮恰好位于高鐵和飛機之間,可以很好地填補這一速度空白。”陳小鴻表示,我國幅員遼闊,長三角、珠三角、京津冀、長江中游和成渝等主要幾個人口密集、經濟發達的城市群間的連通只靠現有交通方式還不夠,從整個客流需求上都有增加線路、提高運力的要求。

同時,發展高速磁浮不僅是研發新交通工具,更是搶占技術制高點。高速磁浮由磁浮車輛、地面牽引控制、運行控制、線路軌道系統構成,涉及學科、專業眾多,是一項技術難度極高的系統工程。作為世界軌道交通技術的一個“制高點”,高速磁浮技術研發一直備受世界各國重視。

陳小鴻表示,600公里時速的磁浮系統,還會對關聯的新技術、新材料應用等帶來很重要的引領和貢獻,有利于我國軌道交通技術在國際上持續領先,在未來國際競爭中搶占技術制高點,是落實交通強國發展戰略的需要。

磁浮列車安全嗎?

眾所周知,磁浮列車用了電磁原理才得以“浮起來”和“跑起來”,如果突然斷電,高速運行的列車會脫軌嗎?會有電磁輻射嗎?

首先,大可不必擔心脫軌問題。

陳小鴻解釋,這是因為磁浮列車車廂下端像伸出了兩排彎曲的“胳膊”,將鋼軌緊緊“抱住”,突然斷電也不可能脫軌和側翻。而且,無論是臺風、暴雨還是雨雪冰凍,都不會影響它安全運行。

加之磁浮列車一般都會配有備用電源以及其他安全機制,即使突然停電,也不會立刻失去電流和懸浮力而掉落在軌道上。

比如,我國研發的高溫超導電動懸浮技術,使用了高溫超導線圈,即使是車輛斷電,高溫超導線圈也可以保持1到2個小時之內磁場不大幅衰減,列車有足夠時間行駛到救援或者疏散比較便利的區域,保證乘客安全。

同時,“拉著”磁浮列車動起來的供電系統布置在地面,采用分段供電,同一供電區間只能有一列車行駛,基本無追尾風險。

另外,電磁輻射也是很多人擔心的問題。磁浮列車確實存在電磁輻射,但是否會對乘客和周邊居民健康造成危害是另一回事。

陳小鴻表示,由于磁浮列車是抱軌運行,提供動力的電磁場均鎖定在內部,“磁浮列車的電磁輻射比看電視、打手機還要小。”

來源:央視新聞、澎湃新聞、科學大院、高鐵四方

來源: 央視新聞、澎湃新聞、科學大院、高鐵四方