长沙磁浮:贴地飞行,领跑全球
来源:新湖南客户端
2019-07-25 06:52:11

自上世纪八十年代从“零”起跑,到我国首条拥有完全自主知识产权的中低速磁浮线载客运营,长沙磁浮快线凝聚了几代人近40年的智慧与心血。

2015年12月26日,我省自主创新的重大科技成果、“湖南智造”的闪亮名片——长沙磁浮快线开通试运行。这标志着,中国磁浮技术实现了从研发到应用的全覆盖,中国成为世界上少数几个掌握该项技术的国家之一。本报今天推出《壮丽70年 奋斗新时代 岁月留痕 大地印记——湖南标志性工程巡礼》第四篇——《长沙磁浮:贴地飞行,领跑全球》。

长沙磁浮:贴地飞行,领跑全球

“要让国产磁浮列车飞驰中华大地”

(7月17日,一辆磁浮列车缓缓驶入㮾梨站,磁浮铁路高架下的生态景观绿意盎然。 湖南日报记者 李健 摄)

自上世纪八十年代从“零”起跑,到我国首条拥有完全自主知识产权的中低速磁浮线载客运营,长沙磁浮快线凝结了几代人近40年的智慧和心血——

湖南日报·新湖南客户端记者 邓晶琎 黄婷婷

7月24日7时,贺杰从长沙磁浮高铁站开出当天第一班磁浮列车,载着200余名乘客,驶向长沙黄花国际机场。20分钟后,列车稳稳地停靠在磁浮机场站。

这是磁浮列车司机贺杰忙碌而平常的一天。至此,连接机场与高铁站两大交通枢纽的长沙磁浮快线,已安全运营1175天。

自上世纪八十年代从“零”到十年磨一剑研制出第一台载人单转向架磁浮列车;从第一台自主研制的中低速磁浮列车“追风者”下线,到我国首条拥有完全自主知识产权的中低速磁浮线载客运营,中国几代磁浮人,历经近40年的攻关,终于,在湖南听到梦想落地的声音!

起跑

“要让国产磁浮列车飞驰中华大地”

1969年,德国研制出世界上第一辆小型磁浮列车模型。

随后,日本、美国、俄罗斯、加拿大、英国等国纷纷开始磁浮技术的研发。

上世纪八十年代,正从事自动化控制研究的国防科大教授常文森,被“磁浮列车”的概念所吸引:利用电磁力让列车与轨道不接触、无摩擦,从而提高运行速度。

这个大胆而创新的设想很奇妙。

“要让国产磁浮列车飞驰中华大地!”已过不惑之年的常文森,萌生了这样的想法。自此,他带着科研团队从“零”起步,走上了一条长达30多年的漫长探索之路。

1991年3月17日,江泽民同志在国防科大视察时,鼓励学校加强磁浮技术的研究。

同年,我国将“磁浮列车关键技术研究”列入了国家“八五”科技攻关计划。

1992年9月,“磁浮列车关键技术研究”任务部署会议明确,国防科大承担核心关键技术攻关。消息传来,常文森和课题组的同事兴奋不已。

一定不负使命!

第一代磁浮科研人员确定了“化整为零,各个击破”的研发思路:刚从华中科技大学电气工程系毕业的陈贵荣,负责磁场分布条件核算;有着电气设备制造和调试经验的工程师陈顺良,负责硬件研制并解决工程问题;其他相关人员发挥专业特长,各负其责……经过一遍遍加工、测算、修改、再加工,磁浮列车的重要牵引设备——单转向架系统研制完成。

要进行“悬浮”试验,还必须安装试验轨道。彼时正值长沙炎炎夏日,气温直逼40摄氏度。常文森和几名科研人员光着膀子,拿起工具,热火朝天地干了起来。大伙儿将单转向架拆成几大块,肩扛、手抬、木杠撬、绳子拉,硬是将几吨重的单转向架系统搬到了2米多高的轨道。

1995年5月11日,我国第一台载人单转向架磁浮列车在国防科大诞生了!它解决了悬浮控制、转向架设计、牵引控制等磁浮列车研制最基础的技术难题,为今后我国研制具有自主知识产权的磁浮列车奠定了坚实基础。

“长沙磁浮列车应用的悬浮控制创新技术,就源自这台载人单转向架磁浮列车的技术基础。”国防科大磁浮技术研究中心教授龙志强告诉记者。

记者在国防科大校园的一栋老房子内,见到了上世纪研制磁浮列车的设备。一辆小型磁浮样车停放在锈迹斑斑的轨道上,仿佛在无声诉说着第一代磁浮人艰苦奋斗的激情岁月。

“追风”

“不是摆看的鲜花,要确保运营安全可靠”

(2016年5月6日,长沙磁浮快线开通试运营,一辆磁浮列车从磁浮机场站驶出。资料图片  湖南日报记者 田超 摄)

步入21世纪,世界磁浮研发提速,从试验线开始走向商业化。

2002年,上海与德国合作的世界第一条高速磁浮线开启商业试运营。

2005年,日本开通运营世界首条中低速磁浮线路。

“必须加快中国磁浮技术工程化与产业化。如果我们的高科技产品失去创新与应用的环境,中国的产业将永远处于全球价值链的底端。”面对发展迅猛的磁浮技术,从事了半个多世纪轨道交通装备研制的中国工程院院士刘友梅说。

2011年1月24日,时近农历小年。窗外寒风袭人,位于株洲市石峰区的九方大酒店会议厅里却暖意融融,立志于中国磁浮交通事业的人们围坐在一起。

来自中车株机、中车株洲所、中车株洲电机、西南交大、国防科大、中铁二院的专家学者相聚一堂,决定共同研制我国的中低速磁浮交通系统。由此,开启了湖南磁浮产、学、研、建一体化发展的历史大幕。

大家的心情,既激动也惶恐,但更多的是走自主创新之路的坚毅。

“中国的磁浮研发必须平稳前行,遇到再大的难题也要义无反顾地走下去,不能像大海中的行船,遇到风浪冲击就摇摆不定。”中车株机磁浮研究所所长佟来生坚定地表示。

成功研制磁浮列车,选择正确的研发路径是关键。不能再像以往研制电力机车那样先研制出验证机车,这种研发模式成本高、周期长。

如何节约成本又快速达到目标?

研发团队选择从驱动磁浮列车悬浮的最小单元——悬浮小架进行验证。

2011年7月,当悬浮小架在检测试验站“飞”起来时,一度“两眼一抹黑”的研制团队坚定了前行的方向。

历经无数次核算验证,一辆具有完全知识产权的中低速磁浮列车“追风者”,于2012年1月20日在株机诞生,最高时速为100公里。我国由此成为世界第四个能够自主研制中低速磁浮列车的国家。

鲜花和掌声过后,研制团队肩上的责任感、紧迫感更加强烈了。

“这不是摆看的鲜花,要确保运营安全可靠!”中车株机公司磁浮研究所副所长李晓春掷地有声。

公众对辐射的担心,是影响磁浮技术工程化、产业化的一道“坎”。为了检测辐射值,研制团队把电磁炉、电吹风,甚至电动剃须刀都拿到了磁浮列车现场进行测试。结果,站在距离车身1米处,其辐射值比电磁炉表面的辐射值低;到了5米远,比电动剃须刀的辐射值还小;而到了10米距离,其辐射量完全淹没在环境背景中难以检测到。对磁浮列车辐射的担心立马随风而逝。

“我们对每一项技术都仔细反复验证。”作为核心技术团队的年轻力量,中车株机公司磁浮系统研究所高级工程师邓江明说,“研制产品如同雕塑艺术品一般,需精雕细琢。”

领跑

“湖南磁浮拥有技术和产业优势,走在了世界前列”

(2015年7月4日,长沙磁浮快线机场高速收费站旁,工人在进行箱梁吊架设。资料图片 通讯员 摄)

2013年4月,履新湖南不久的时任代省长杜家毫,在株机公司调研时,试乘了自主研发的中低速磁浮列车。

曾在上海工作的杜家毫,对“磁浮”并不陌生。看到株机公司强大的设备制造能力以及国防科大的核心技术支撑,他期待着长沙在建设中部交通枢纽中走在前列,期待我省具有先发优势的磁浮技术走向产业化。

2014年1月,时任省长杜家毫主持召开省政府常务会议指出,建设高铁长沙南站至黄花国际机场的中低速磁浮线,是打造中部地区最大综合立体交通枢纽、挖掘和放大湖南“一带一部”区位优势的重大举措。

省委、省政府果断决策:让长沙先行先试“磁浮快线”这一新生事物!

4个月后,长沙磁浮快线——全长18.55公里的世界最长中低速磁浮线开建。

面对国外技术的封锁,长沙中低速磁浮快线建设,没有现成的规范和标准可以借鉴,弯道、岔道、轨道接口、上下坡等实际运行环境,都是一场场考验。

施工最关键时刻,时任湖南磁浮公司总工程师李拥军,以小时为调度单位,一旦遇到调试问题,便召集轨道、车辆、信号、悬浮等相关负责团队“碰头”。大家快速定下方案,立马执行。

长沙磁浮快线建设,的确是一场硬仗。为确保工程建设进度,有的主动推迟了婚期,有的轻伤不下火线……涌现出了一大批“拼命三郎”式的优秀管理者和建设者。

3个月完成工程拆迁,11个月完成轨道铺设,16个月第一辆磁浮列车上线,不到两年正式开通运行……湖南在磁浮交通建设史上,刷新了一个个“中国速度”。

经过近600个日夜奋战,我省自主创新的重大科技成果、“湖南智造”的闪亮名片——长沙磁浮快线于2015年12月26日开通试运行,并于次年5月6日开通试运营。这标志着,中国磁浮技术实现了从研发到应用的全覆盖,成为世界上少数几个掌握该项技术的国家之一。

从落后到追赶,再到领跑,湖南磁浮一路疾驰——在国内首次建立较为完善的中低速磁浮运营、检修维护体系;填补国内自主化商用磁浮车辆设计、制造、运营等方面的空白;先后接待新加坡、奥地利、德国等30多个国家以及北京、上海、广州等50多个城市前来考察;由湖南提供技术、装备并承建的磁浮快线,在全国一些地方已进入紧锣密鼓筹备阶段。

“磁浮列车需要的1万余个零部件,90%以上可以在湖南省内完成研发、生产和采购。”中国工程院院士刘友梅充满信心地说,“湖南磁浮拥有技术和产业优势,走在了世界前列!”

春去夏来,在长沙磁浮快线安全运营1175天之际,记者来到湖南磁浮公司的磁浮车辆段检修库。一台白绿相间的全新磁浮列车停放在股道上蓄势待发。

这台时速达160公里的磁浮2.0版列车,实现“贴地飞行”后,又将掀起一场我国自主磁浮技术从低速迈向中速的新变革……

(7月23日,长沙磁浮工程车辆段,磁浮列车司机贺杰接受记者采访。 田超 郑云文 摄影报道)

■链接

全球磁浮发展简史

1969年,德国研制出世界第一台小型磁浮列车系统模型,该车在1公里轨道上时速达165公里。

1970年以后,日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始研发磁浮运输系统。

2002年12月31日,上海高速磁浮列车专线全线试运行,这是中德合作开发的世界第一条磁浮商业运营线。2003年1月4日,上海高速磁浮列车正式商业运营,最高时速达430公里。

2005年3月6日,日本建成名古屋市区通向爱知世博会会场的中低速磁浮线路,全长约9公里,全程无人驾驶,最高时速为100公里。

2014年7月,韩国仁川国际机场至仁川龙游站中低速磁浮线路投入试运行,全长6.1公里,列车由韩国自主研发,无人驾驶,最高时速为110公里。

2015年12月26日,全长18.55公里的世界最长中低速磁浮线——长沙磁浮快线试运行。2016年5月6日,长沙磁浮快线开通试运营,成为中国首条投入商业运行的中低速磁浮线路。

2018年11月7日,时速为100公里的北京S1磁浮交通线载客运营,这是北京建成的首条中低速磁浮交通示范线。

(邓晶琎 整理)

■亲历者说

05号“神车”背后的磁浮小将

口述者:国防科技大学智能科学学院自动化系副主任 李晓龙

时间:2019年7月23日

2015年4月,国防科技大学参与长沙磁浮快线的工程建设。学校磁浮技术团队中的年轻科研人员,挑起了磁浮列车调试的重担。

我当年36岁,带领着6个小伙子接下了调试05号磁浮列车的任务。团队中最小的是90后,当时还在读博士一年级。

团队中的年轻人,大部分是第一次从实验室走出来,接触到实地的运营线,都十分亢奋,跃跃欲试。但面对如此重大的工程项目,压力也总是难免。

磁浮虽然是个新东西,但背后承载着不少老磁浮人倾尽一生的梦想,这次终于要在“家门口”第一次亮相了,成败在此一举,可不能毁在我们这些磁浮小将手上啊!

带着压力,我们团队达成共识,绝不能因为技术细节疏忽而影响工程进度,在05号磁浮列车上线测试之前,我们在学校实验室设想出所有可能出现的问题——不同的速度条件、空载或满载的乘客数量、弯曲复杂的轨道条件……大家年龄相仿,没有谁是权威,团队成员们献言献策,互相商量,只要有想法,大家就一起琢磨着做实验,争取尽快解决。

在05号磁浮列车抵达长沙之前,我们已经为其上线测试做足了充分准备。

随后,我们与株洲机车厂合作,靠着年轻人的一股拼劲,仅用3个月时间,便完成了悬浮控制器这一核心设备的研制和出厂前测试。

2016年1月26日,组装和调试完成的05号磁浮列车姗姗来迟,运抵长沙磁浮快线。

31日上午,05号磁浮列车开始接受首次上线运行测试。

磁浮列车要接受上线运行测试,若非经过精细的前期调试,异响、颠簸、振动等问题总是难免。小伙子们负责的05号磁浮列车会表现如何,我们心里也没底。

31日上午8点多,所有参研单位相关人员登上05号磁浮列车,车厢内气氛凝重,连一声咳嗽都没有,大家静静观察着列车运行的状况。

轨道接头、拐弯、上下坡……一个个关卡顺利通过,快到机场了,只剩下最后一个道岔口的考验,大家屏住呼吸,几秒过后,没有异响,更没有振动,列车全程安静平稳地驶进机场站,车厢内瞬间沸腾了!

有人说,这真是一辆“神车”!但我知道,这是我们这个年轻团队前期倾力付出的结果。

大伙又喊又叫,掏出手机报喜,我第一时间拨通了导师常文森的电话,还未接通,眼泪就不自觉地涌上来,喉咙也哽咽地说不出来话,我赶紧挂了,发了个短信:列车顺利通过测试,我们成功了!

(黄婷婷 整理)

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