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“轻飘飘”的列车 “静悄悄”地开
——中国磁浮列车自主研发进程观察

来源:科技日报 编辑:本网编辑 更新时间:2017-08-17 我要分享

继我国首条具有完全自主知识产权的中低速磁浮商业运营示范线——长沙磁浮快线正式运营引发轰动后,“中国造”磁浮列车近日又刷了一把存在感,最高设计时速可达160公里的新一代中低速磁浮列车试验车,在上海临港1.7公里试验线上完成了时速120公里的运行试验。

“轻飘飘”的中低速磁浮列车适合在城市中开

中车株洲电力机车有限公司副总工程师、中国中车首席专家杨颖介绍,中低速磁浮列车时速在160公里以内,适于市内和市郊交通运输。目前,我国此类运输主要采用地铁、轻轨等传统轨道交通方式。但随着我国城市轨道交通市场迅速发展,逐渐形成了多制式城轨交通体系。“中低速磁浮列车,相对传统轨道交通工具,具备噪声低、振动小、爬坡能力强、转弯半径小等优点,是城市轨道交通‘大家族’里的重要组成部分。目前,北京S1线年底将开通试运营,武汉、天津等十余个大中城市也拟筹划建设磁浮项目。到2020年,我国有望建成5条以上中低速磁浮商业运营线路。”

坐过磁浮列车的乘客,都会有深刻的乘车体验:“轻飘飘”的列车,“静悄悄”地开。

“磁浮列车噪音低,特别适合在城市中运行。此外,磁浮列车靠电磁力牵引,而非传统轨道列车借助摩擦力牵引,无轮轨磨耗,大大降低了后期维护工作量和费用。上海高速磁浮列车,迄今‘跑’了14年,未曾大修。”国防科技大学磁浮技术工程研究中心教授、北京磁浮S1线总设计师李杰向科技日报记者表示。

让人欣喜的是,我国自主研发的中低速磁浮列车又“跑”出了新速度。新磁浮列车“主人”之一的中国中车大连机车车辆有限公司城轨技术开发部总体设计师郭柏龄介绍,“新车”优化了磁浮列车核心技术之一的悬浮架技术。“悬浮架好比人的两条腿,支撑列车平稳、快速行驶。新一代磁浮列车技术通过优化悬浮架结构和工艺,加大了直线电机安装空间,为车辆进一步提升牵引能力提供了有利保障。”据称,最快1年,或可批量投产三节组编的新一代中低速磁浮列车。

从磁浮原理上看,速度可以“无极限”

随着研究的发展,我们对磁浮列车还能有哪些预期?

业内专家介绍,我国“十三五”国家重点研发计划“先进轨道交通”项目中,有两项课题涉及“磁浮列车”。

一为中车青岛四方机车车辆股份有限公司牵头的“高速磁浮交通系统关键技术研究”,剑指运营时速600公里的目标;二是中车株洲电力机车有限公司牵头的“中速磁浮交通系统关键技术研究”,瞄准运营时速200公里目标。

时速达到600公里,在公众眼里看起来挺悬。但专家对磁浮列车的提速空间颇有信心。

“高铁等传统列车运行,依靠轮子的旋转运动。当速度高到一定数值,轮子转动产生的离心力,或导致轮子开裂损坏。因此,其速度提升空间有限。而磁浮列车的运行,是一种直线平衡运动,避开了离心力影响。因此,从磁浮原理上看,速度可以‘无极限’。”李杰说。

磁浮列车研发,主要涉及悬浮控制、牵引控制、转向架和制动系统等核心关键技术。在悬浮控制技术领域,国防科大有着30余年的技术积累。李杰称,这一技术在高速、中低速磁浮列车上的应用,主要体现在轨道铺设精度的要求上。作为上述两项磁浮列车课题的参与方,他自信地说:“团队这项核心技术在高速磁浮列车研究中的应用,目前可打80分。在中速磁浮列车研究中的应用,可打90分左右。”

不过,在牵引控制技术上,高速与中低速磁浮列车的电机研发,则有着“楚河汉界”之差。

杨颖介绍,长沙磁浮快线利用的是装载于车身中的短定子异步电机。但随着磁浮列车运行速度提高,所需牵引功率也将快速提高。特别是研制时速200公里的中速磁浮列车及高速磁浮列车时,异步电机就跟不上功率提升的需求了,只能通过装备在地面的长定子同步驱动电机实现牵引功能。“电机与车身分开,从地面上‘遥控’车身,就涉及车地通讯等难题。目前,我们还在前期研究和方案论证阶段。计划明年实现同步电机样机验证,后年进行装车验证。”杨颖同时透露,他们牵头研制的新一代最高设计时速160公里的中低速列车,也将于明年下线。

“中低速和高速磁浮列车在原理上相通。但不存在先后研究的递进关系。譬如,德国就直接研究的高速磁浮列车。两类研究可同步开展,不受互相的牵制和影响。但技术的积累,会有帮助。”李杰说。记者 俞慧友 郝晓明(科技日报长沙8月16日电) 

原标题:“轻飘飘”的列车 “静悄悄”地开 ——中国磁浮列车自主研发进程观察 

 
 
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