從時(shí)速20公里的馬車，到時(shí)速60公里的蒸汽火車、時(shí)速300公里的高鐵、時(shí)速500公里的磁懸浮列車，科技讓人類對(duì)速度的追求一一化為現(xiàn)實(shí)。即使如今有了時(shí)速接近千公里的民航客機(jī)，可是我們還想更快。前不久，在大同正式揭牌的高速飛車山西省實(shí)驗(yàn)室，以及同時(shí)開工的大同試驗(yàn)線工程，就是實(shí)現(xiàn)這一追求的新起點(diǎn)。

航空航天技術(shù)融合軌道交通技術(shù)，打造地表最快的車

高速飛車全稱是超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)，時(shí)速可達(dá)1000公里，是繼輪船、汽車、火車、飛機(jī)之后的新一代交通工具，也將是世界上最快的地面交通工具，它融合了屬于航空航天的技術(shù)和屬于地面軌道交通的技術(shù)，通過超導(dǎo)磁懸浮和低真空管道實(shí)現(xiàn)超高速的“近地飛行”，一躍成為地表最快的車。

在中國航天科工集團(tuán)有限公司磁懸浮與電磁推進(jìn)技術(shù)總體部總體技術(shù)中心主任趙明看來，我國幅員遼闊，主要城市群之間的距離大多都在1000公里左右，要打造全國尺度上的“一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”，就需要時(shí)速1000公里的交通工具來滿足社會(huì)發(fā)展的需求。

出行更快更便捷，是大家共同的愿望、共同的追求。出行速度達(dá)到時(shí)速1000公里的目標(biāo)能實(shí)現(xiàn)嗎？中北大學(xué)電氣與控制工程學(xué)院院長馬鐵華告訴記者，實(shí)現(xiàn)時(shí)速1000公里高速度運(yùn)行，需要克服兩個(gè)問題：一是車輪與軌道間的摩擦，磁懸浮技術(shù)就是解決這個(gè)問題；二是讓列車在專門的低真空管道行駛，能解決空氣阻力和噪聲的問題。“目前，磁懸浮、低真空兩項(xiàng)技術(shù)在我國都有非常好的應(yīng)用，結(jié)合航空航天、鐵路領(lǐng)域近年來一些重大的成果，我們相信這個(gè)項(xiàng)目是具備工程可實(shí)施性的，也具備可操作性。”

高速飛車帶來的改變可以說是顛覆性的，2019年9月，我國正式印發(fā)《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》，明確提出“合理統(tǒng)籌安排低真空管（隧）道高速列車等技術(shù)儲(chǔ)備研發(fā)”；目前該項(xiàng)目已納入2021年山西省第一批重點(diǎn)工程。

萬丈高樓平地起，千里飛車自此行

目前，縱觀世界范圍內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)和正在研究的磁懸浮列車，按懸浮方式可分為三種：電磁懸浮型，以德國、日本為代表的中低速磁浮列車，技術(shù)已較為成熟，最高速度為500km/h；高溫超導(dǎo)釘扎懸浮，由我國西南交通大學(xué)研制成功了我國首條高溫超導(dǎo)磁懸浮環(huán)形試驗(yàn)線，目前總體上仍舊處在研制和樣車階段；電動(dòng)懸浮型，如日本中央新干線的超導(dǎo)直線電機(jī)列車，技術(shù)相對(duì)成熟，最高速度記錄目前為603km/h。此次研制的高速飛車就屬于電動(dòng)懸浮范疇。作為新興高速交通模式，飛車雖具有速度快、不受天氣影響等優(yōu)點(diǎn)，但它的安全性如何？趙明認(rèn)為：“從制式上來講，飛車采用磁懸浮制式，磁懸浮是接耦合的車軌結(jié)構(gòu)，軌道把車包裹起來，不存在脫軌的風(fēng)險(xiǎn)。另外，我們采用分段供電制式，一段供電區(qū)間只有一輛車。這樣一來，規(guī)避了這兩種風(fēng)險(xiǎn)。低真空，跟航天員出艙的高真空不一樣，類似于飛機(jī)的環(huán)境，采取負(fù)壓手段，5分鐘內(nèi)讓管道的環(huán)境恢復(fù)到常壓，這樣的話，飛車和飛機(jī)一樣安全穩(wěn)定。”

和尋常交通工具不同的是，高速飛車在低真空管道中運(yùn)行，低真空管道的設(shè)計(jì)研發(fā)對(duì)于飛車的速度一樣起著至關(guān)重要的作用，由航天科工集團(tuán)聯(lián)合中國中鐵建成了國內(nèi)首個(gè)面向工程化的低真空管道試驗(yàn)平臺(tái)。超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)主要由運(yùn)控室、真空泵房、管梁基礎(chǔ)、21米NU梁、6米鋼管梁及相關(guān)配套設(shè)施組成。建設(shè)過程中，研發(fā)部門攻克了高大鋼構(gòu)件的吊裝、運(yùn)輸、安裝、一級(jí)焊縫的焊接、真空氦氣檢漏等一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題。這是國內(nèi)首個(gè)建成的低真空管道磁浮梁，它的竣工代表高速磁懸浮列車向工程化方向邁出了實(shí)際性的第一步。如今高速飛車的研發(fā)已經(jīng)進(jìn)入到落地實(shí)施階段。2021年5月24日，高速飛車山西省實(shí)驗(yàn)室揭牌暨大同（陽高）試驗(yàn)線工程開工奠基活動(dòng)在大同舉行，這也標(biāo)志著我國首條超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)全尺寸試驗(yàn)線正式開工建設(shè)。

在大同市陽高縣，高速飛車山西省實(shí)驗(yàn)室正式揭牌，這里正在建設(shè)國內(nèi)首條完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁懸浮試驗(yàn)線。這個(gè)目前世界上最快的地面交通工具實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不僅有了科研平臺(tái)，而且它的大科學(xué)裝置，2公里長的核心試驗(yàn)線，也全部開工。高速飛車山西省實(shí)驗(yàn)室由中北大學(xué)和中國航天科工集團(tuán)第三研究院聯(lián)合共建，將重點(diǎn)開展高速飛車系統(tǒng)總體技術(shù)研究。完成后將實(shí)現(xiàn)全尺寸全系統(tǒng)穩(wěn)定懸浮推進(jìn)集成演示驗(yàn)證，并突破一批核心關(guān)鍵技術(shù)，為國家大科學(xué)試驗(yàn)裝置落地奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，未來將進(jìn)一步拓展線路長度，逐步構(gòu)建我國在該領(lǐng)域的綜合研究體系、試驗(yàn)體系、標(biāo)準(zhǔn)體系和產(chǎn)品體系。

前沿的交通技術(shù)與山西結(jié)緣，緣于我省有良好的基礎(chǔ)條件，具備滿足各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)條件。特別是中北大學(xué)跟中國航天科工三院一直有長期技術(shù)合作，特別是中北大學(xué)在動(dòng)態(tài)的測控處于全國的領(lǐng)先水平，保證這個(gè)項(xiàng)目順利進(jìn)行既為山西省的經(jīng)濟(jì)，為高速飛車這個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)，同時(shí)也為中北大學(xué)的一流學(xué)科建設(shè)起到重要的推動(dòng)作用。

扎實(shí)推進(jìn)的科學(xué)研究，讓高速飛車未來可期

每一次交通工具變革都引發(fā)了一系列的蝴蝶效應(yīng)，那高速飛車會(huì)給未來的生活帶來什么樣的變化？北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院教授楊中平認(rèn)為，目前，我國已擁有世界上運(yùn)行速度最快的輪軌式高速列車和磁懸浮列車，因此，我國研發(fā)運(yùn)行速度更高的高速飛車有其必然性，高速飛車未來有很好的發(fā)展前景。高速飛車一旦商業(yè)運(yùn)營，對(duì)優(yōu)化我國資源配置，改善地區(qū)經(jīng)濟(jì)不平衡，形成“超級(jí)城市群”“一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”都具有重要意義，這也必將有力地推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。

馬鐵華也意識(shí)到，按照現(xiàn)在中國的版圖面積，1000公里的距離基本上把主要的大型城市都覆蓋在1小時(shí)之內(nèi)，高速飛車的時(shí)速如果達(dá)到1000公里，對(duì)我國“1小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)，不可限量。“另一方面，高速飛車是電磁力熱強(qiáng)耦合的高技術(shù)集群產(chǎn)業(yè)，發(fā)展它，不僅僅是把項(xiàng)目做成，還能帶動(dòng)一大批技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，比如說人工智能、大數(shù)據(jù)、電力電子、集成電路，我們也相信高速飛車項(xiàng)目，能夠給山西的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)帶來強(qiáng)大的推動(dòng)力。”趙明這樣認(rèn)為。

高速飛車試驗(yàn)線落地山西，會(huì)給山西帶來一些怎樣的可預(yù)見性的影響和變化呢？在馬鐵華看來，這對(duì)山西省整個(gè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的企業(yè)升級(jí)，應(yīng)該會(huì)帶來一個(gè)非常好的拉動(dòng)效應(yīng)，后期對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條，涉及從原材料到整車的裝配方方面面有促進(jìn)作用。高速飛車不僅僅是個(gè)技術(shù)含量高的項(xiàng)目，它對(duì)公眾也有很大的吸引力，可以拉動(dòng)科普宣傳。對(duì)中北大學(xué)來說，學(xué)校有軌道交通專業(yè)、電氣工程專業(yè)、控制系統(tǒng)專業(yè)，很多專業(yè)學(xué)科都是跟飛車項(xiàng)目緊密結(jié)合，學(xué)校將充分發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，提升科研水平。

“足不踐土、行越飛禽、夜行萬里、逐日而行……”的八匹駿馬承載的是中國人對(duì)速度的想象和憧憬，今天，科研人員通過高速飛車正在將這一想象化為現(xiàn)實(shí)，未來以更快的高速飛車為代表的新型運(yùn)輸工具，將構(gòu)建讓人民滿意、保障有力、世界前列的現(xiàn)代化交通強(qiáng)國。

（欄目內(nèi)容源自山西衛(wèi)視“轉(zhuǎn)型進(jìn)行時(shí)” 記者沈佳）

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