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新聞中心
成都“超級(jí)高鐵”試驗(yàn)臺(tái)年底投用
5月26日，在成都市政府新聞辦舉行的成都市軌道交通產(chǎn)業(yè)媒體集中采訪活動(dòng)中，記者了解到，西南交大的“多功能高速運(yùn)行模擬試驗(yàn)臺(tái)”預(yù)計(jì)將在今年底投入使用。
這個(gè)正在建設(shè)中的試驗(yàn)臺(tái)，其功能主要是試驗(yàn)高速列車(chē)在包括雨、雪、風(fēng)等情況下的運(yùn)行響應(yīng)，以及研究地震、側(cè)風(fēng)等對(duì)高速列車(chē)運(yùn)行安全的影響。“試驗(yàn)臺(tái)配備了類(lèi)似航母上的飛機(jī)彈射器，可以讓模型車(chē)在50米內(nèi)加速到每小時(shí)300公里至400公里?！惫ぷ魅藛T介紹，該試驗(yàn)臺(tái)還能創(chuàng)造出真空管道，形成類(lèi)似于美國(guó)目前研發(fā)的“超級(jí)高鐵”的運(yùn)行環(huán)境，“可以試驗(yàn)各種車(chē)型在多種情況的運(yùn)行狀態(tài)?！?/span>
所有的高科技，最初都被認(rèn)為是天方夜譚。本月初，在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的沙漠中，一項(xiàng)短短數(shù)秒鐘的測(cè)試引爆了全世界的好奇心——美國(guó)超回路1號(hào)公司成功完成超高速管道運(yùn)輸系統(tǒng)的測(cè)試。這種被稱(chēng)為“超級(jí)高鐵”的運(yùn)輸系統(tǒng)，從零加速到時(shí)速96公里只需一秒鐘，理論最高時(shí)速可達(dá)1200公里?！俺?jí)高鐵”是利用磁懸浮技術(shù)讓運(yùn)輸艙懸浮于被抽成真空的管道中，從而實(shí)現(xiàn)以很少的能量驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸艙高速前進(jìn)。
消息一出，不少網(wǎng)友驚呼“中國(guó)高鐵的勁敵來(lái)了”。其實(shí)，這樣的擔(dān)憂尚為時(shí)過(guò)早，美國(guó)的“超級(jí)高鐵”目前也僅為初期測(cè)試階段，離真正實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)還很遙遠(yuǎn)。另一方面，中國(guó)的“超級(jí)高鐵”的研究其實(shí)早在本世紀(jì)初就已經(jīng)開(kāi)始了，而且“研究中心”就在成都。5月26日，華西都市報(bào)記者走進(jìn)位于西南交通大學(xué)的牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，見(jiàn)到了正處于“嬰兒期”的中國(guó)版“超級(jí)高鐵”。
測(cè)試時(shí)速可達(dá)600公里
在成都西南交大牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，我國(guó)第一個(gè)“載人高溫超導(dǎo)磁懸浮環(huán)形實(shí)驗(yàn)線”基本搭建完成。實(shí)驗(yàn)線將模擬高鐵在真空中運(yùn)行的狀態(tài)，測(cè)試時(shí)速可高達(dá)600公里，中國(guó)的“超級(jí)高鐵”或許就將在這里誕生。
探索之路
磁懸浮技術(shù)是未來(lái)“超級(jí)高鐵”的核心技術(shù)，而經(jīng)過(guò) 30 年的探索研究，以西南交大為代表的我國(guó)研究團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)掌握了中低速磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，磁浮列車(chē)在我國(guó)已初步具備產(chǎn)業(yè)化的能力。
很科幻
中國(guó)版“超級(jí)高鐵”試驗(yàn)線
就像科幻小說(shuō)里的“膠囊列車(chē)”
通過(guò)嚴(yán)格的關(guān)卡，記者進(jìn)入牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室外圍，一個(gè)巨大的工廠式實(shí)驗(yàn)室赫然眼前。開(kāi)敞的大廠房，高約35米，里面布滿了軌道、機(jī)車(chē)頭、輪軸等。而記者要做的第一件事，是在門(mén)口領(lǐng)取耳塞。因?yàn)槔锩孢M(jìn)行的各種列車(chē)的平臺(tái)測(cè)試，聲音有點(diǎn)大。實(shí)驗(yàn)室建成以來(lái)，我國(guó)幾乎所有機(jī)車(chē)車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)研究都在這里完成?！俺?jí)高鐵”的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，就低調(diào)地設(shè)置在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室里。
當(dāng)記者走近一圈罩著有機(jī)玻璃的全封閉管道的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)前時(shí)，同行的參觀者驚訝地喊出：“這不就是傳說(shuō)中的‘膠囊列車(chē)’嗎？”實(shí)驗(yàn)部負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制的老師王思明解釋說(shuō)：“這是我國(guó)第一個(gè)搭建完成的‘載人高溫超導(dǎo)磁懸浮環(huán)形實(shí)驗(yàn)線’，此前僅德國(guó)有先例。這個(gè)玻璃罩，是為了以后做真空運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的，因?yàn)橐屲?chē)輛達(dá)到上千公里的時(shí)速，必須排除空氣的噪聲和阻力。這也是‘膠囊列車(chē)’的前期設(shè)想?！?/span>
那么，在“膠囊”里坐車(chē)是啥感覺(jué)？記者上車(chē)進(jìn)行體驗(yàn)。因?yàn)槭窃诳諝饫镞\(yùn)行，時(shí)速自然無(wú)法達(dá)到上千公里，但是當(dāng)研究員觸動(dòng)遙控器后，這輛裝著多媒體娛樂(lè)設(shè)備的試驗(yàn)車(chē)，便輕盈地啟動(dòng)起來(lái)。幾乎聽(tīng)不見(jiàn)噪聲，在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，也不會(huì)有眩暈感，一圈下來(lái)，乘坐體驗(yàn)比較舒適。
“如果是在直道上跑，這個(gè)車(chē)體的速度上限不可估量?！蓖跛济鹘榻B，在理想狀態(tài)下，這種“超高速真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮車(chē)”在低壓管道中最終能實(shí)現(xiàn)時(shí)速大于1000公里，并且能耗低，也沒(méi)有噪聲污染。
那么，中國(guó)造的“超級(jí)高鐵”多久能應(yīng)用于生活中呢？王思明預(yù)測(cè)，根據(jù)目前的技術(shù)探索，未來(lái)10年應(yīng)該會(huì)有大的進(jìn)展。
高科技
成本更低，科技含量更高
材料價(jià)格只是日本新干線的1/50
記者體驗(yàn)的“超級(jí)高鐵”的雛形，和日本的新干線同樣是超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)，但是科技含量卻更高，材料價(jià)格也僅是后者的1/50。
王思明介紹了個(gè)中奧妙。日本的新干線之所以稱(chēng)“低溫超導(dǎo)磁懸浮”，是因?yàn)樗枰昧阆?69攝氏度的液氦來(lái)保證車(chē)上超導(dǎo)材料的性能，“液氦很貴，而我們選擇用溫度相對(duì)較高的、零下196攝氏度的液氮來(lái)保證超導(dǎo)材料的性能，價(jià)格僅是液氦的1/50，因?yàn)榭諝庵谐?0%都是氮，很好獲取?！币彩且?yàn)檫@樣，西南交大的研究才命名為“高溫超導(dǎo)磁懸浮”。
除了便宜外，高溫超導(dǎo)磁懸浮還是自然界中唯一能實(shí)現(xiàn)無(wú)源穩(wěn)定懸浮的技術(shù)：它不像低溫超導(dǎo)磁懸浮那樣，需要復(fù)雜的懸浮和控制導(dǎo)向，且在車(chē)輛靜止時(shí)也能懸浮。
在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，研究員展示了縮小版的高溫超導(dǎo)磁懸浮原理，不僅可以在軌道上面跑，也可以將列車(chē)置于軌道下方運(yùn)行。
超高速
世界最高速的測(cè)試平臺(tái)
高鐵模擬時(shí)速可達(dá)600公里
你知道么，如果一輛設(shè)計(jì)時(shí)速300公里的動(dòng)車(chē)，在投入運(yùn)營(yíng)前，至少要先經(jīng)過(guò)時(shí)速400公里的綜合測(cè)試，通過(guò)數(shù)據(jù)分析車(chē)輛的穩(wěn)定性、乘客舒適性等。而在中國(guó)，不管是地鐵、動(dòng)車(chē)還是高鐵，這些車(chē)輛要上前線“開(kāi)工”前，都在西南交大牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行試驗(yàn)研制。這里也是世界上第二個(gè)、亞洲第一個(gè)機(jī)車(chē)車(chē)輛（四軸）整車(chē)滾動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，運(yùn)行的模擬時(shí)速可以達(dá)到600公里，創(chuàng)造了鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛臺(tái)架運(yùn)行模擬試驗(yàn)的世界最高速度。
在這個(gè)轟隆隆的試驗(yàn)臺(tái)上，一輛設(shè)計(jì)時(shí)速200公里的客運(yùn)電力機(jī)車(chē)，正在進(jìn)行測(cè)試。
記者注意到，車(chē)身上方是固定在懸梁上，車(chē)輪則調(diào)整到了需要測(cè)試的速度，與軌道接觸?！耙涣熊?chē)輛，當(dāng)然也可以在真正的軌道上實(shí)驗(yàn)，但是付出的成本肯定要大，隨之而來(lái)也有危險(xiǎn)性。在這個(gè)平臺(tái)上，因?yàn)檐?chē)身被固定，通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析，就能預(yù)判各種情況。”王思明介紹，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室從理論分析、試驗(yàn)驗(yàn)證到跟蹤試驗(yàn)，在我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組的創(chuàng)新發(fā)展中起到不可替代的作用。
從“漂浮”鐵球到“懸浮”4噸列車(chē)
磁懸浮技術(shù)在成都萌芽開(kāi)花
磁浮列車(chē)是20世紀(jì)的一項(xiàng)重大技術(shù)發(fā)明。科學(xué)家將“磁性懸浮”運(yùn)用在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)上，使列車(chē)完全脫離軌道而懸浮行駛，成為“浮”在空中的列車(chē)，這就是“磁浮列車(chē)”。早在1988年，交大磁浮團(tuán)隊(duì)就已經(jīng)完成了單自由度鐵球懸浮實(shí)驗(yàn)，對(duì)電磁吸力懸浮原理有了本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
今年82歲的連級(jí)三教授，如今已是我國(guó)磁浮領(lǐng)域的著名專(zhuān)家，作為那次“鐵球懸浮實(shí)驗(yàn)”的親歷者，他回想起當(dāng)年的研究起步不無(wú)感慨：“一個(gè)鐵球僅重幾十克，而小球也僅浮在空中8至10毫米。這看似不起眼，但電流是波動(dòng)的、磁力是波動(dòng)的，要讓鐵球相對(duì)穩(wěn)定懸浮，就必須有一個(gè)控制系統(tǒng)不斷地調(diào)整。”
而西南交大的磁浮交通攻關(guān)也正是從這個(gè)“漂浮”的鐵球，邁出了第一步。
1994年10月，連級(jí)三教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)成功地研制出了我國(guó)第一輛可載人4噸磁浮車(chē)及其試驗(yàn)線，并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定懸浮與運(yùn)行，這是我國(guó)在磁浮列車(chē)領(lǐng)域的首次突破，標(biāo)志著我國(guó)開(kāi)始擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁浮列車(chē)技術(shù)。
此后，西南交通大學(xué)開(kāi)始正式啟動(dòng)磁浮列車(chē)的工程化研究，2001年，開(kāi)始動(dòng)工修建長(zhǎng)430米的青城山磁浮列車(chē)工程試驗(yàn)線。2006年4月30日，我國(guó)磁浮交通科研又一次在西南交大取得進(jìn)展：采用三懸浮架結(jié)構(gòu)的“青城山中低速磁浮車(chē)工程實(shí)驗(yàn)線”聯(lián)調(diào)成功，一輛具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中低速磁浮列車(chē)在成都實(shí)地正式實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，這標(biāo)志西南交大初步掌握磁浮列車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，驗(yàn)證并初步掌握中低速磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。
至此，歷經(jīng)30年的探索研究，“磁浮列車(chē)”終于在我國(guó)初步具備產(chǎn)業(yè)化的能力。
