2021年02月02日 星期二
“贴地飞行”还有多久才能跑起来?
□ 王 迪 吴晓颖
1月13日拍摄的高温超导高速磁浮工程化样车外观及试验线。
1月12日拍摄的样车驾驶台。
刘坤 摄

    如果把火车的轮子去掉,让它沿着轨道上方十多毫米的地方悬空疾驰,并且还能跑出620公里的时速,甚至有一天会超过飞机的速度……这还是我们通常意义上的“火车”吗?

    这就是磁悬浮列车,问世多年但仍然令人感到神秘、可能引发未来交通方式革命的一种新型交通工具。

    最近,在四川成都亮相的一款高速磁悬浮样车,再次引发人们对这种带有科幻色彩的交通工具的关注。

    1月13日,中国自主研发设计、自主制造的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车及试验线,在西南交通大学正式启用。这辆采用全碳纤维、流线型头型的样车,设计时速620公里,有望创造在大气环境下陆地交通的速度新纪录。

    与其他磁悬浮技术相比,高温超导磁悬浮技术尤其适合未来的真空管(隧)道交通运输,理论预计速度可高于1000公里/小时。考虑到民航客机的飞行速度大约为900公里/小时,这个速度堪称“贴地飞行”。

    “汽车、飞机、现代船舶,原创都不是中国人。包括我们现在领跑世界的高铁,也是从引进开始,进行消化吸收再创造,从跟跑变为领跑。但我们这个技术一旦成功,就完全是中国人的原创。它将成为一种颠覆性的交通方式,填补陆地交通和航空交通的速度空白。”教育部科学技术委员会委员、西南交通大学副校长何川这样评价这台样车和试验线的意义。

    磁悬浮是一种完全依靠磁场使物体悬浮的新技术。吸力(或者斥力)不仅可以抵消重力,使物体悬空,还可以把物体牢牢锁定在特定的位置、保持稳定。

    为了帮助公众更直观地了解磁悬浮列车的工作原理,西南交通大学超高速真空管道磁悬浮交通研究中心副主任邓自刚教授在高速磁悬浮样车的轨道上做了一个实验。他双手抬起一片长方形的铝板,在永磁轨道上方抛出。结果,铝板并没有直接砸向轨道:它先坠落,然后在距离轨道很近的位置“飘”起来,沿着轨道方向滑行一小段距离才落地,轻盈得像一片羽毛。

    邓自刚说,因为铝板有电阻,电流会衰减,这块铝板最终会落到轨道上。如果把铝板换成超导体,即在一定温度下电阻变为0的导体,就可以实现长时间的悬浮。

    磁悬浮列车可以采用3种原理实现悬浮,即电磁悬浮(EMS)、电动悬浮(EDS)和高温超导悬浮(HTS)。电磁悬浮原理比高温超导悬浮原理出现得更早,高温超导悬浮原理是在20世纪80年代后期发现高温超导材料后才提出的。采用电磁悬浮原理的列车已在中低速域和高速域实现了商业运用,而高温超导悬浮还未进入商用。

    中国在高铁技术上的发展速度举世瞩目。在短短数十年时间里,中国从没有一寸高速铁路,发展到拥有世界上运营里程最长的高速铁路,中国高铁高速、高原、高寒、重载铁路技术达到世界领先水平。

    如今,中国正努力在磁悬浮技术上取得相似的成功。北京轨道交通技术装备集团有限公司磁浮工程事业部总经理苟劲松曾撰文指出,中国和日本、德国、美国、韩国是世界上磁悬浮列车技术专利最多的五个国家。根据他在2017年11月26日完成的统计,中国磁悬浮列车专利数量已经占世界的27.11%。

    中国也是推动磁悬浮技术落地最积极的国家之一。2002年通车的上海磁悬浮列车成了世界上第一条商业运营的高速磁悬浮列车线路。上海磁浮列车采用的是电磁悬浮,青岛时速600公里的高速电磁悬浮试验样车就是在上海磁浮列车技术的基础上进一步优化取得的成果。2019年,中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》,明确提出合理统筹安排时速600公里级高速磁悬浮系统、低真空管(隧)道高速列车等技术储备研发。2020年,云南、浙江两省分别宣布计划投资1000亿元以上建设高速磁悬浮列车。

    对于高温超导高速磁悬浮列车投入商用的时间表,何川预计,“如国家支持建设长距离试验线,短则两三年,长则五六年,我是有充分信心的。”

    (新华社发)

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