加速装置

成都这家国家重点实验室让高铁浮起来飞起来

发布时间:2023/1/26 21:52:17   

在所有交通工具中,轨道交通自其诞生,就以其运量大、速度快等优点在人类历史中发挥着独一无二的作用。在我国,以高速铁路为代表的轨道交通,不仅为我国的经济社会发展作出重大贡献,也以高技术含量成为我国科技创新领域的一张靓丽名片。

今年1月13日,采用西南交通大学牵引动力国家重点实验室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成都正式启用,这标志着我国在该领域实现从无到有的突破,具备了工程化试验示范条件。智能磁浮系统被很多专家认为将成为中国乃至世界后高铁时代的发展趋势,那么,地处成都、以面向未来交通为重要研究对象的这家国家重点实验室,在磁悬浮方面有什么研究成果和过人之处呢?

未来速度:时速大于公里节能无噪还安全舒适

西南交通大学九里堤校区,牵引动力国家重点实验室,一台银黑相间的工程化样车在试验线上启动。

在样车运行的同时,科研人员同步进行动力学、气动、振动、噪声等方面的研究——这是由我国自主研发设计、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正式启用,设计时速大于公里,标志着我国高温超导高速磁浮工程化研究实现从无到有的突破。

西南交通大学研发团队介绍,样车采用全碳纤维轻量化车体、低阻力头形、大载重高温超导磁浮技术等新技术和新工艺。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公里/小时,可望创造在大气环境下陆地交通的速度新纪录。

记者看到,高温超导高速磁浮工程化样车车头采用流线设计,形状如子弹头。不同于高铁靠车载电源驱动在钢轨上“奔跑”,该样车悬浮在永磁轨道上,轨道中间铺有直线电机,在车子底部装有超导悬浮装置替代了车轮。

在样车体验乘坐时,记者发现,整个样车设计非常具有科技感、未来感,进入其中仿佛置身科幻片场景。样车行进时,听不到列车车轮与铁轨碰撞的声音,整个行进过程非常平稳,乘坐体验非常舒适。“这正是该技术的优势所在。”工作人员介绍,高温超导磁浮列车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,所以是理想的新型轨道交通工具,适用于多种速度域,尤其适合高速及超高速线路运行。

记者进一步了解到,除了样车,高温超导高速磁浮工程化研究项目还包括悬浮系统、牵引制动系统、运控系统,以及整个系统工程的联调联试和综合性能检测系统,可实现高温超导高速磁浮样车的悬浮、导向、牵引、制动等基本功能,以及整个系统工程的联调联试。结合西南交通大学校内磁浮列车模型试验台,试验线可验证高温超导磁浮列车高速化及长期运行的可靠性,对于技术转化、工程示范、学科建设都有着重要意义。

下一步计划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,将为远期向公里/小时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。

未来交通:“磁浮车”或将与“真空管道”相结合

以满足中国轨道交通现代化的需要为宗旨,牵引动力国家重点实验室研究的领域几乎涵盖了轨道交通的方方面面。

记者了解到,牵引动力国家重点实验室设有车辆工程与测控研究所、轮轨关系与振动噪声研究所、新型轨道交通技术研究所(含超导技术研究所)、摩擦学研究所等多个研究所。

就拿与高温超导磁浮列车技术关系非常紧密的新型轨道交通技术研究所(含超导技术研究所)来说,所内不同研究员从不同角度,提前对高温超导磁浮列车技术可能面临的问题进行研究。

例如,“磁浮车”与“真空管道”相结合的交通模式正逐渐成为国内外专家和学者的研究热点,但在真空管道下高速运转,将给列车和管道带来什么其他意想不到的影响呢?针对这个问题,实验室研究员李田与其他学者共同研究了“初始环境温度对真空管道高速列车气动特性的影响”。为了提高超导电动磁悬浮列车的乘坐舒适性,实验室研究员马光同将目光放在减震上,与其他学者共同完成“超导电动磁悬浮列车次级悬挂半主动控制研究”……

种种研究成果,不一而足。与此同时,牵引动力国家重点实验室的研究人员积极举办各类学术活动,邀请相关领域的权威专家来到实验室,与研究员们深入交流。实验室

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