“超級(jí)高鐵”只是其最前沿研究之一。建成25年來，牽引動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室完成了我國幾乎所有機(jī)車車輛的動(dòng)力學(xué)研究以及動(dòng)力學(xué)性能的臺(tái)架試驗(yàn)，2004年以來，又對(duì)高速動(dòng)車組、新制式軌道交通的安全性保障、可靠性控制、長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)、廣域性復(fù)議等進(jìn)行了一系列的創(chuàng)新研究，助推中國高鐵以及軌道交通產(chǎn)業(yè)不斷向前飛奔。

令人驚嘆的“中國速度”是怎么誕生的？“超級(jí)高鐵”何時(shí)能成為現(xiàn)實(shí)？日前，記者走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、走近科學(xué)家，進(jìn)行實(shí)地探訪。
實(shí)驗(yàn)室里的“最前沿”
——搭起試驗(yàn)平臺(tái)
——列車將在真空管里“飛”起來

走進(jìn)牽引動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)大廳，一個(gè)紅色、圓形管道類裝置即映入眼簾。這就是國內(nèi)首個(gè)真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮直道試驗(yàn)平臺(tái)。這條直徑4.2米、長(zhǎng)140米的特制管道，已經(jīng)完成了真空氣密性測(cè)試。正在進(jìn)行的，是直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的安裝和調(diào)試。

記者看到，管道內(nèi)的底部，鋼材料橫豎交叉，形成一個(gè)可以放置平板的底座，漆黑的管道深處燈火明明滅滅，工程師正在進(jìn)行安裝。管道內(nèi)外，架設(shè)了好幾臺(tái)小型起重機(jī)，用來運(yùn)送動(dòng)輒幾百公斤的裝備。

管道外排放著一摞摞材料。下一步，要把數(shù)米寬的永磁材料導(dǎo)軌放在底座上，這是磁懸浮列車的“軌道”。試驗(yàn)車的車底則布滿特制的高溫超導(dǎo)材料，依靠液氮形成的低溫出現(xiàn)超導(dǎo)態(tài)，和永磁材料感應(yīng)排斥，讓列車懸浮。

該平臺(tái)主要進(jìn)行真空管道+高溫超導(dǎo)磁懸浮的高速理論試驗(yàn)，試驗(yàn)車按1：10比例設(shè)置，設(shè)計(jì)懸浮高度10毫米，能承重200公斤，測(cè)試時(shí)速可達(dá)400公里/小時(shí)。搭建這個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)，是為下一步的工程化試驗(yàn)打基礎(chǔ)。

高鐵在真空狀態(tài)下運(yùn)行，科學(xué)家稱為“后高鐵時(shí)代”，也就是大眾俗稱的“超級(jí)高鐵”。2013年，美國“高鐵狂人”馬斯克提出要建時(shí)速1200公里高鐵，讓“超級(jí)高鐵”的認(rèn)知度從學(xué)術(shù)界擴(kuò)展到公眾。

2011年，師從王家素和王素玉的博士后鄧自剛從日本留學(xué)后回到母校，2014年在西南交大首席教授、牽引動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室時(shí)任主任張衛(wèi)華的支持下，建成全球首個(gè)真空管道超高速磁懸浮列車環(huán)形實(shí)驗(yàn)線平臺(tái)、國內(nèi)第一個(gè)載人高溫超導(dǎo)磁懸浮環(huán)形實(shí)驗(yàn)線，研究并驗(yàn)證了真空管道+高溫超導(dǎo)磁懸浮的可行性。

“目前國家已對(duì)時(shí)速為五六百公里的磁懸浮列車研究立項(xiàng)。未來，超高速列車的速度應(yīng)該會(huì)逐步達(dá)到音速和超音速。”張衛(wèi)華表示，要達(dá)到這種速度，一定是在真空環(huán)境下進(jìn)行。目前實(shí)驗(yàn)室正在不遺余力地研究高溫超導(dǎo)磁懸浮列車，其目的就是把傳統(tǒng)輪軌技術(shù)改成高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)，充分解決輪軌的限制和機(jī)械問題。

鄧自剛研究員介紹，目前，真空技術(shù)已經(jīng)很成熟，高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)也有成型的解決方案，兩者相結(jié)合，時(shí)速有望突破1000公里——超過飛機(jī)的速度。今后5-10年，將是“超級(jí)高鐵”載人試驗(yàn)取得突破、并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的關(guān)鍵時(shí)期。

載重方面，高溫超導(dǎo)磁懸浮車的懸浮能力可達(dá)到2噸/米，懸浮高度15毫米，能達(dá)到現(xiàn)有軌道交通運(yùn)營(yíng)載重的要求。

實(shí)現(xiàn)列車的高速運(yùn)行，懸浮導(dǎo)向是基礎(chǔ)，牽引驅(qū)動(dòng)是關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)室正在加緊研制能實(shí)現(xiàn)超高速運(yùn)行的大推進(jìn)力高溫超導(dǎo)直線電機(jī)，發(fā)展懸浮、導(dǎo)向及驅(qū)動(dòng)全高溫超導(dǎo)的超高速磁懸浮列車系統(tǒng)。一位實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人介紹，實(shí)驗(yàn)室正在謀劃建設(shè)超高速（1500公里/小時(shí)）低真空管道磁浮交通動(dòng)模試驗(yàn)平臺(tái)。

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