中國(guó)自主磁浮： 攻堅(jiān)克難 掌握磁浮技術(shù)

中國(guó)首條完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中低速磁浮商業(yè)運(yùn)營(yíng)線——長(zhǎng)沙磁浮快線安全運(yùn)營(yíng)屆滿(mǎn)三周年。湖南磁浮公司最新披露的數(shù)據(jù)顯示，開(kāi)通三年來(lái)，長(zhǎng)沙磁浮快線運(yùn)營(yíng)里程達(dá)273.5萬(wàn)公里，共計(jì)運(yùn)送旅客916.54萬(wàn)人次。

這是中國(guó)自主磁浮交出的三年“答卷”，標(biāo)志著中國(guó)磁浮實(shí)現(xiàn)了從技術(shù)研發(fā)到商業(yè)應(yīng)用的成功跨越。

攻堅(jiān)克難 掌握磁浮技術(shù)

2013年，湖南省決定在長(zhǎng)沙建設(shè)連接長(zhǎng)沙火車(chē)南站和長(zhǎng)沙黃花國(guó)際機(jī)場(chǎng)的中低速磁浮項(xiàng)目，線路全長(zhǎng)18.55公里，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里。

以電磁力對(duì)抗地心引力，列車(chē)能不能“浮”起來(lái)是關(guān)鍵。中車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中車(chē)株機(jī)”)早在2008年就成立了磁浮技術(shù)開(kāi)發(fā)部，逐步攻克了常導(dǎo)短定子磁浮列車(chē)系統(tǒng)集成技術(shù)，研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的懸浮電磁鐵、懸浮控制器、懸浮斬波器、懸浮傳感器等關(guān)鍵部件，建成了1.6公里長(zhǎng)、1860毫米軌距的磁懸浮試驗(yàn)線路。

2012年1月，被命名為“追風(fēng)者”的我國(guó)首列可投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的中低速磁浮列車(chē)在中車(chē)株機(jī)下線，在1.6公里試驗(yàn)線上“飛”了起來(lái)，使我國(guó)成為全球第四個(gè)掌握中低速磁浮技術(shù)的國(guó)家。

中車(chē)株機(jī)磁浮列車(chē)首席設(shè)計(jì)專(zhuān)家彭奇彪說(shuō)，列車(chē)懸浮在鐵軌上，沒(méi)有輪軌接觸。一般的輪軌列車(chē)，在100米之內(nèi)爬不到一層樓高，而磁懸浮列車(chē)可以爬到三層樓的高度，可以輕松地穿越地面上的障礙物，更適合在城市中穿行。

2016年5月6日，中車(chē)株機(jī)牽頭研制的中國(guó)首列商用磁浮1.0版列車(chē)，在長(zhǎng)沙磁浮快線投入運(yùn)營(yíng)，將沉靜了十年的世界研究磁浮的熱情點(diǎn)燃，世界贊許的目光投向了湖南長(zhǎng)沙。

這是中國(guó)實(shí)現(xiàn)磁浮技術(shù)工程化、產(chǎn)業(yè)化的重大自主創(chuàng)新項(xiàng)目。在研制磁浮列車(chē)的過(guò)程中，面對(duì)國(guó)外技術(shù)封鎖，中車(chē)株機(jī)、國(guó)防科技大學(xué)等國(guó)內(nèi)磁浮研究機(jī)構(gòu)，依靠自力更生的精神攻堅(jiān)克難，成功掌握磁浮技術(shù)，并在長(zhǎng)沙磁浮快線上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

中車(chē)株機(jī)公司董事長(zhǎng)周清和認(rèn)為，是因?yàn)楦覟槿讼鹊闹怯潞土己玫恼攮h(huán)境，中國(guó)中車(chē)在湘產(chǎn)業(yè)集群技術(shù)產(chǎn)品的保障以及中國(guó)軌道交通裝備產(chǎn)、學(xué)、研、用的整體實(shí)力，才使得空鐵一體化立體交通的夢(mèng)想在湖湘大地成為現(xiàn)實(shí)。

技術(shù)指標(biāo)不斷優(yōu)化

三年來(lái)，負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)的湖南磁浮公司不斷優(yōu)化各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，在國(guó)內(nèi)首次建立了較完善的中低速磁浮運(yùn)營(yíng)、檢修維護(hù)體系，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)自主化商用磁浮車(chē)輛設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用等空白;解決了沉降控制、磁浮軌排及道岔建造、大跨度橋梁F軌接頭技術(shù)難題，形成了中低速磁浮牽引供電系統(tǒng)成套技術(shù);首創(chuàng)研發(fā)了中低速磁浮信號(hào)系統(tǒng)的多傳感器信息融合測(cè)速定位和校準(zhǔn)技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了中低速磁浮列車(chē)的自動(dòng)駕駛。

據(jù)湖南磁浮公司董事長(zhǎng)周曉明介紹，長(zhǎng)沙磁浮快線運(yùn)營(yíng)三年來(lái)，已接待39個(gè)國(guó)家、52個(gè)城市的相關(guān)代表團(tuán)來(lái)訪考察。工程還獲得第十六屆中國(guó)土木工程詹天佑獎(jiǎng)、2018年至2019年度第一批國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎(jiǎng)等榮譽(yù)，受到國(guó)際磁浮業(yè)界的高度認(rèn)可。湖南磁浮公司參與編制了20余項(xiàng)中低速磁浮交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

確保長(zhǎng)沙磁浮快線安全運(yùn)營(yíng)始終是湖南磁浮公司的首要責(zé)任。比如，積極推進(jìn)實(shí)施安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控和隱患排查治理雙重預(yù)防體系建設(shè)，建立起了自下而上、全員參與、規(guī)范有效的雙重預(yù)防體系，并建立起了全面的應(yīng)急管理體系，打贏了春運(yùn)、國(guó)慶等重要時(shí)段大客流攻堅(jiān)戰(zhàn)。同時(shí)，加強(qiáng)安全監(jiān)管，制定配套管理制度，不斷開(kāi)展針對(duì)性安全培訓(xùn)教育活動(dòng)，營(yíng)造了遵章守紀(jì)、比學(xué)趕超的良好企業(yè)安全文化氛圍。

目前，中國(guó)各地正在加速布局磁浮交通。2017年底，北京首條中低速磁浮線路S1線開(kāi)通試運(yùn)營(yíng)，廣東首條中低速磁浮線——清遠(yuǎn)磁浮旅游專(zhuān)線開(kāi)工建設(shè)。長(zhǎng)沙市擬在湘江新區(qū)規(guī)劃磁浮交通圈，武漢市把兩條中低速磁浮線列入軌道交通第四輪建設(shè)規(guī)劃。

有望迎來(lái)產(chǎn)業(yè)藍(lán)海

除了商業(yè)運(yùn)營(yíng)取得顯著成就，中國(guó)自主磁浮的技術(shù)革新也在快速推進(jìn)，形成了運(yùn)營(yíng)與科研“齊頭并進(jìn)”的可喜格局。

在中國(guó)商用磁浮1.0版列車(chē)研制和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，中車(chē)株機(jī)牽頭，對(duì)車(chē)輛系統(tǒng)集成、牽引、懸浮、受流、輕量化、制動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新，于2018年6月成功研制出時(shí)速160公里的中國(guó)商用磁浮2.0版列車(chē)。

中車(chē)株機(jī)磁浮研究所所長(zhǎng)佟來(lái)生介紹，中國(guó)商用磁浮2.0版具有多處創(chuàng)新：這是世界首列短定子直線電機(jī)快速磁浮列車(chē)，牽引功率提升30%，懸浮能力提高6噸，采用三節(jié)編組，最大載客量提升至500人。

與此同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)速200公里的中國(guó)商用磁浮3.0版列車(chē)也在緊張研制當(dāng)中，計(jì)劃2020年初在中車(chē)株機(jī)下線。這款無(wú)人駕駛的磁浮列車(chē)，將填補(bǔ)全球該速度等級(jí)磁浮交通系統(tǒng)空白。

佟來(lái)生介紹說(shuō)，中國(guó)商用磁浮3.0版列車(chē)在技術(shù)上有全新突破，采用非接觸感應(yīng)供電取代有接觸供電軌，牽引電機(jī)從原有短定子異步電機(jī)變換為長(zhǎng)定子同步電機(jī)。相比1.0版，中國(guó)商用磁浮3.0版列車(chē)爬坡能力提升40%，可以像“過(guò)山車(chē)”一樣在100米內(nèi)陡然爬升近4層樓高度。彎道允許通過(guò)速度提升15%以上，平均加速度提升50%以上。

中國(guó)商用磁浮3.0版列車(chē)下線后，將是中國(guó)自主研發(fā)的最快時(shí)速商用磁浮列車(chē)，對(duì)中國(guó)軌道交通科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大引領(lǐng)示范意義。

5月23日，我國(guó)時(shí)速600公里高速磁浮試驗(yàn)樣車(chē)在青島下線。這標(biāo)志著我國(guó)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(chē)可以填補(bǔ)航空與高鐵客運(yùn)之間的旅行速度空白，對(duì)于完善我國(guó)立體高速客運(yùn)交通網(wǎng)具有重大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。

“中國(guó)已掌握了商用磁浮列車(chē)系統(tǒng)集成技術(shù)與關(guān)鍵核心技術(shù)，建立了從技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造、試驗(yàn)驗(yàn)證到商業(yè)運(yùn)營(yíng)的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)商用磁浮體系，有望迎來(lái)產(chǎn)業(yè)藍(lán)海。”中國(guó)工程院院士劉友梅說(shuō)。