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1月13日上午,采用西南交通大学原创技术的世界首条高温超导高速磁浮工程化样车及试验线在四川成都正式启用,这标志着高温超导高速磁浮工程化研究从无到有的突破,具备了工程化试验示范条件。
预期运行速度目标值大于600 km/h
可望创造在大气环境下陆地交通的速度新纪录
西南交通大学校长杨丹说,高温超导磁浮交通技术拥有无源自稳定、结构简单、节能、无化学和噪声污染、安全舒适、运行成本低等优点,是理想的新型轨道交通工具,适用于多种速度域,尤其适合高及超高速线路的运行。在他看来,具有自悬浮、自导向、自稳定特征的高温超导磁浮交通技术,是面向未来发展、应用前景广阔的新制式轨道交通方式。
该技术拟首先在大气环境下实现工程化,预期运行速度目标值大于600 km/h,可望创造在大气环境下陆地交通的速度新纪录。
下一步,将结合未来真空管道技术,开发填补陆地交通和航空交通速度空白的综合交通系统,将为远期向1000 km/h以上速度值的突破奠定基础,从而构建陆地交通运输的全新模式,引发轨道交通发展的前瞻性、颠覆性变革。
据悉,高温超导高速磁浮交通样车验证段建设项目位于西南交通大学九里校区牵引动力国家重点实验室,验证段全长165米,建设占地约1250平方米。项目主要内容包括:高温超导磁浮原理工程化样车、悬浮系统、牵引制动系统、运控系统、线下土建及附属工程建设,以及整个系统工程的联调联试和综合性能检测系统。2020年,西南交通大学联合中车公司、中国中铁等单位协同攻关,共同开展高温超导磁浮交通工程化样车和试验线的工程化研究,构建了高温超导高速磁浮交通系统集成技术体系。西南交通大学负责工程化样车与试验线的总体设计并与中车唐山机车车辆有限公司共同负责磁浮样车的开发与研制,成都西南交通大学设计院有限公司负责试验线的设计并完成项目的总集成,中车株洲电机有限公司负责电机制造、中铁二局集团有限公司负责线路施工。
高温多高?造价多高?噪音多大?
专家现场答疑
对于高温超导高速磁浮列车,人们有许多好奇。活动现场,专家们对一系列大家关注的问题进行了解答。
高温有多高?这个问题的答案可能出乎很多人的意料。据西南交通大学教授邓自刚介绍,“高温”是指相对低温超导体而言的高温。“实际上它的温度还是非常低,是指液氮的工作温度,在零下196摄氏度。”
磁悬浮线的修建成本要大幅高于轮轨线路,那么造价到底有多高?对此,西南交通大学设计研究院有限公司高级工程师吴自立告诉记者,初步测算的造价是在每公里2.5亿—3亿元,而现在四川建设时速350的高铁,一公里造价在2亿元左右。“的确要贵一些。因为像磁轨、直线电机这些还没有实现大规模量产,就没有成本优势。”不过,吴自立也表示在相关产业链实现量产后,就能把成本降下来,理想状态是造价和高铁差不多持平,甚至比高铁更低。“这是有可能实现的,因为磁悬浮车是均布荷载,同时车身较小,土建工程中的桥梁、隧道成本可以大大降低。”
那么列车会有噪音吗?吴自立表示,噪音肯定是有的,速度越高,噪音越大。但是到底有多大,还需要继续严谨的试验,做出准确的数据。“我们也希望去解决这个问题。首先我们车体流线型的设计、车体尺寸的减小,都意味着同等条件下,它的噪音会比高铁小一些,此外还有声屏障这些措施可以去解决。空气动力学的教授也在做这方面的研究,尽量去减小噪音。”
离真正商用有多远?
后面还有三步要走
大家最好奇的,莫过于高温超导高速磁浮列车什么时候可以真正投用。
在西南交通大学副校长何川看来,首先前期可以在旅游热点线路上面应用,其次特别适合超长距离运输,正好是高铁和航空的“模糊地带”,这个距离应该在400—600公里范围内。要投入商用,“短则两三年,长则五六年,我是有充分信心的。我们今天已经出来了真车,如果按照技术成熟度来说,已经达到了7度。而达到9度就可以做流水线了。”
西南交通大学超高速真空管道磁浮交通研究中心首席科学家张卫华则进一步解释,实现商用后面还要有三步。“第一步,在技术层面,必须要做更高速度的验证,滚动试验台上必须要去滚,会不会‘失超’、长期可靠性怎么样,这些项目都验证过,我才能告诉你,这个技术确实能用,能长期长距离地用。第二步,在产品层面,这个产品毕竟是一个样车,要造一个真车,必须按照造车的程序和规范,一步步来,做零部件试验、气密气压试验,包括车头一定要拿到风洞真正去吹。第三步,这个车一定要跑起来,建条几十公里的实验段,把速度跑起来。按照规定现在高铁新的一个车要跑60万公里,你必须跑,跑完了啥事没有就挺好。”