中國“超級高鐵”研發(fā)競速各地爭建最快試驗線
2018-06-25
中國“超級高鐵”研發(fā)競速各地爭建最快試驗線21世紀經(jīng)濟報道彭蘇平,張燁佳上海報道
超級高鐵再一次成為熱門話題。
日前，西南交通大學首席教授張衛(wèi)華在2018年世界交通運輸大會上透露，世界上時速最快的超級高鐵試驗線正在成都搭建，預(yù)計今年年底前將建成，并投入試驗測試。
據(jù)他介紹，中國版超級高鐵將采用“高溫超導磁懸浮+真空管”技術(shù)，且目前已著手探討時速1500公里的可行性。
“1500公里/小時只是目標的試驗性速度，是否可行尚有待驗證，即便在試驗線上達到了，能否載人、能否實際應(yīng)用更是另說?！?月21日，國家磁浮交通工程技術(shù)研究中心副主任林國斌對21世紀經(jīng)濟報道記者表示，從目前的研究階段來看，超級高鐵投入商業(yè)化運行還有很長的路要走。
事實上，相對“炸眼”的速度，需要注意的是，目前國內(nèi)的超級高鐵項目至今沒有搭建成功的試驗線。中國科學院院士孫鈞曾指出，國產(chǎn)高速列車磁懸浮技術(shù)由于沒有試驗線，至今無法進行完整的驗證。
除了成都，山東煙臺經(jīng)濟開發(fā)區(qū)也于去年宣布與北京交通大學合作，建設(shè)高鐵試驗線和車間。此前，中國中車宣布啟動時速600公里高速磁浮鐵路項目研發(fā)，并計劃在山東建成一條高速磁浮試驗鐵路；中國航天科工集團也于去年宣布研制“超高速飛行列車”，但截至目前，這些項目尚均未有新的進展。試驗線落戶成都？
所謂高溫超導，是指在零下196攝氏度的液氮環(huán)境中，特殊材料制成的超導體具有零電阻效應(yīng)。與低溫超導磁懸浮相比，高溫超導磁懸浮有自穩(wěn)定性。
早在今年3月，西南交通大學的牽引動力國家重點實驗室便對外宣布，世界上時速最快的真空高溫超導磁懸浮直道試驗線正在成都搭建，今年年底將建成，并投入工程化測試。
資料顯示，這條全新的試驗線直徑4.2米、長140米的特制管道，將在低氣壓環(huán)境中測試，實驗車車底布滿特制的高溫超導材料，依靠液氮形成的低溫，達到超導和磁懸浮效果，懸浮高度10毫米，承重200公斤，測試時速最高可達400公里/小時。
該速度比馬斯克的同類型超級高鐵試驗線還要高。在首次全真空條件下測試中，馬斯克的Hyperloop（超級高鐵）測試車最高時速僅達到了113公里，今年1月在Devloop實驗基地，國外媒體報道的最高測試時速則達到386公里。
張衛(wèi)華進一步介紹稱，由西南交通大學承擔的“多態(tài)耦合軌道交通動模試驗平臺”，是在1500米可模擬不同低氣壓環(huán)境的真空管道里，開展不同磁懸浮模式比例模型車運行測試，包括高溫超導磁懸浮模式在內(nèi)，試驗速度超過音速。
“‘多態(tài)耦合軌道交通動模試驗平臺’或在今年9月獲國家批準，項目從開始實施到建成約需31個月。”張衛(wèi)華透露，按這個進程，我國最快將于2021年4月達到1500公里試驗時速。1500公里時速什么概念？目前，民航客機的飛行時速也才達到900公里。
從當前情況來看，我國最新研制的“復(fù)興號”動車組最高設(shè)計速度為400公里/小時，在測試中速度曾達到420公里/小時，而在實際中，仍以350公里/小時的速度運行。
要實現(xiàn)超高速的鐵路運行，傳統(tǒng)的輪軌式列車在技術(shù)上不能滿足需求。據(jù)介紹，受粘著、弓網(wǎng)和噪聲等制約，輪軌交通技術(shù)時速臨界線為600公里，因此高速磁懸浮軌道交通是超級高鐵的主攻方向。
2013年，馬斯克首次提出“Hyperloop”概念。從理論上說，Hyperloop是一款通過亞音速浮空列車系統(tǒng)構(gòu)建一個局部真空管道以承載膠囊型座艙的列車，因克服空氣阻力和輪對摩擦，速度堪比音速。
中國對高速列車的研究也由來已久。2004年，西南交通大學教授、中國兩院院士沈志云舉辦了一嘲真空管道高速交通”院士研討會，他在會上提出，真空(或低壓)管道式地面交通是達到超高速的唯一途徑，并認為我國應(yīng)將目標定位在發(fā)展時速600至1000公里的超高速地面交通上。
不過，截至目前，國內(nèi)的超級高鐵項目還未展開公開的試驗，相關(guān)技術(shù)也尚處于研發(fā)階段。上述真空高溫超導磁懸浮直道試驗線若真能在今年年底建成，將有望成為國內(nèi)第一條真正意義上的超級高鐵試驗線。商業(yè)化仍需時日
西南交通大學并非唯一研究超級高鐵的團隊。事實上，關(guān)于超級高鐵的試驗線建設(shè)，每隔一段時間便會有新聞出現(xiàn)。除了成都，煙臺等地也有可能建成超級高鐵的試驗線。
去年一則消息顯示，北京交通大學煙臺研究院將與煙臺經(jīng)濟開發(fā)區(qū)管委會共同建設(shè)國家超級高鐵實驗室，在開發(fā)區(qū)內(nèi)先期建設(shè)一條長1公里的超級高鐵試驗線和中試車間，加強真空管道高速磁浮交通技術(shù)研究，爭取在超級高鐵技術(shù)取得重大突破，積極推動產(chǎn)業(yè)化進程。
但開發(fā)區(qū)相關(guān)人士彼時在接受21世紀經(jīng)濟報道記者采訪時表示，目前該項目只有合作意向，是打算要建一個超級高鐵的研究項目，不過具體詳情還未談。
另外，中國航天科工集團也于去年宣布研制“超高速飛行列車”，并將研制方向分為了三個階段：第一步研制出最大運行時速1000公里的列車，建設(shè)區(qū)域性城際飛行列車交通網(wǎng)；第二步研制最高時速2000公里的列車，建設(shè)國家超級城市群飛行列車交通網(wǎng)；第三步研制出最高時速4000公里的列車，建設(shè)“一帶一路”飛行列車交通網(wǎng)。
這個速度構(gòu)想比現(xiàn)在提及的超級高鐵還要駭人，盡管聽上去激動人心，但項目本質(zhì)上仍處于“想象”階段。林國斌對21世紀經(jīng)濟報道記者表示，1000公里的時速并非不可能實現(xiàn)，但需要花費大量的人力、物力與財力。
相比于這些時速動輒1000公里的超級高鐵，山東省的另一項磁懸浮項目相對“現(xiàn)實”。2016年10月，中國中車宣布啟動時速600公里高速磁浮鐵路項目研發(fā)，預(yù)計將于2020年交付首臺樣車，并在山東建成一條高速磁浮試驗鐵路。
根據(jù)山東當?shù)孛襟w最新報道，2018年中國第一臺能夠進入商用的高速磁懸浮列車將在山東下線，2019年建成5公里試驗線、2020年建成30公里試驗線。
事實上，僅在研究階段，超級高鐵所需要的花費已是很大。上述成都實驗線的相關(guān)負責人此前在接受四川當?shù)孛襟w采訪時坦言，作為一個新興前沿領(lǐng)域，需要科研自信和各方支持，“最缺的是資金和社會的支持。一公里的試驗線，大概需要2億元資金?！?br />
此前，21世紀經(jīng)濟報道記者從另外一場海底真空磁懸浮列車項目的研討會中了解到，無論是真空技術(shù)還是磁懸浮技術(shù)，并非沒有突破的可能，但需推動落地試點?！霸砩闲械猛ǎ涌彀l(fā)展工程，把商業(yè)運行和科學實驗結(jié)合起來。”中國工程院院士樂嘉陵建議。
中國科學院院士孫鈞則指出，總體而言，涉及磁懸浮，項目投資額將會是個不小的數(shù)字?！爱斈昃哞F1300公里，磁懸浮預(yù)算是4000億元人民幣，造價高昂；而輪軌造價預(yù)算大約是1300億，實際建造也花了2200億?！庇捎谠靸r過高，磁懸浮在實際中推廣也相對困難。
他還表示，除造價高昂之外，運行成本也將是不小的負擔。“高速運行物體能耗是速度的三次方，磁懸浮能耗將非常高。”據(jù)了解，速度提升之后，空氣阻力將翻倍增長，而且接觸面的阻力還會進一步制約速度的提升。
而林國斌則對21世紀經(jīng)濟報道記者表示，即便在試驗上實現(xiàn)了超高的速度，離商業(yè)使用仍有很長距離，現(xiàn)在就展望乘坐超級高鐵出行還為時尚早，因為目前只是進行驗證性試驗，車是模型，項目投產(chǎn)前還要進行載人測試。
