1000公裡時速以上的磁浮成熟技術還沒出現
按懸浮形式,磁浮技術可分為常導與超導兩類。
日本采用了基於電磁動態懸浮的低溫超導磁浮技術,這一技術業已成熟,載人速度可達時速600多公裡。2014年,日本開工建設世界首條最高時速達505公裡的超導磁懸浮高速鐵路,預期2027年建成通車。而上海430公裡時速的磁浮列車,則采用了德國的常導磁浮技術,利用的是電磁吸引懸浮原理。目前全球尚未形成1000公裡時速以上的磁浮成熟技術。
中車株洲電機有限公司牽引電機研發部副經理何雲風介紹,根據速度,磁浮列車有高速和中低速之分。中低速磁浮列車,一般采用短定子直線感應電機牽引,如長沙磁浮列車。高速磁浮列車中,上海磁浮列車采用了長定子同步直線電機牽引,日本高速磁浮列車則采用了低溫超導直線電機牽引。『國內對長定子直線電機尚未實現工程化應用,且有同步,永磁、超導等技術路線之分,國內正在開展長定子直線電機工程化研究。不過目前主要是針對400—600公裡時速的直線同步電機,600公裡以上的還在前期研究中。』
趙勇補充解釋,所謂航天技術與磁浮技術的結合,是指將其空氣動力學方面的優勢,運用於高速運動的穩定性、氣動設計等方面,並非簡單的『航天技術+磁浮技術』。
全球磁浮技術的『星際爭霸』
『高速飛行列車』為真空管道列車,實質也是『Hyperloop超級高鐵』概念。千公裡時速的超級高鐵架構由特斯拉創始人埃隆·馬斯克提出,被稱為『第五種交通方式』。這一概念提出後,吸引了國際廣泛關注,包括Space X、HTT、Hyperloop One等在內的大企業,均參與了研究。
對超級高鐵這一前沿技術的研究,多家公司正處於一種類似『太空競賽』般的激烈競爭中,顯示出對這一可能改變世界的交通技術的極大熱情。
他們看好『超級高鐵』的形勢,也絲毫不回避諸多技術難題。退休物理學家、超導磁懸浮概念的聯合提出者詹姆士·鮑威爾曾警示,軌道誤差必須非常小,如果軌道牆壁位置差之毫厘,都可能導致災難。此外,長真空管道如何維持低壓,甚至接近真空狀態極為困難。
『整套系統非常脆弱,哪怕一個點失敗,都可能引發災難。』鮑威爾說。譬如,假設有人在管壁穿孔,或地震導致管道稍微移位,都可能導致乘客艙崩潰。
超級高鐵成本一點也不『平民』,但沒有擋住這些大企業探索的腳步。HTT正在搭建長達8公裡的全球首個全尺寸Hyperloop模型,可對該交通方式的系統和技術進行全局測試和考量。這段僅8公裡長的測試軌道預估需耗資1億美元——還只是最初期測試軌道的鋪設花費。
來自研發團隊rLoop的萊納德的說法看起來既務實又樂觀。他說,超級高鐵能在未來5年到10年成為現實已非常了不起,但在任何形式的公共使用之前,將會有大量的測試和監管問題有待解決。
(科技日報長沙9月4日電)