
“高速飞行列车”效果图
国有航天军工企业中国航天科工日前披露,目前正在研究论证“高速飞行列车”项目,结合磁悬浮技术、超声速飞行技术、真空管道技术,最高时速可达惊人的4000公里,但在那之前还会有1000公里、2000公里时速两个步骤。
消息传出后引来不少质疑,包括技术上能否实现、应用上是否有必要等等,尤其是此前发生过“巴铁”闹剧,更加深了人们的疑问。
“超级高铁”何时能够落地?
该项目技术负责人毛凯表示,目前这一项目的初步方案已经完成。该方案是由多个机构共同协作完成,其中涉及磁悬浮部分的内容是由一所高校完成的。
这并非中国唯一的高速列车计划。中国最大的轨道列车生产商中国中车在2016年也启动了一项时速600公里的磁悬浮列车的研制,此外,中铁建也成立了一家专业化磁悬浮公司。
西南交通大学超导与新能源研究开发中心教授赵勇表示,中国在“超级高铁”研发方面具有一定优势,其中一部分优势来源于高铁研发和建设中所积累的技术经验以及工程、运营经验。赵勇所带领的团队在2011年以前就开始涉及真空管道磁悬浮列车的研发。
“超级高铁”何时能够落地?毛凯表示,高速飞行列车是一个庞大、复杂的系统,出于科学的谨慎态度,因此在目前的阶段,很难向公众提供一个时间表。
赵勇表示,“超级高铁”何时能够落地并不仅仅是技术决定的,它取决于技术和市场需求两个层面。“现有的一些底层技术已经比较成熟了,如果不计成本,政府、企业、科研机构能够紧密合作,1000公里时速的列车的落地可以以‘年’为周期来期待。”
“超级高铁”难点在哪里?
在上世纪的科普论著中,利用真空管道实现极速运输系统,就已经是时常被提及的理念。它的基本理念是通过一个真空管道减少空气的阻力,同时通过磁悬浮技术减少轨道的摩擦力,从而实现速度的突破。这一系统的核心理念是减少空气阻力和轨道摩擦力,这也是目前超高速铁路在全球范围内得到较多认同的技术理念。
赵勇表示,目前传统高铁的时速已经接近极限的400-500公里。单一的磁悬浮技术速度目前的速度也在600公里左右。如果想要突破这一速度限制,最核心是要减少空气的阻力和轨道的摩擦力。
整个超级高铁系统的基础技术原理由两大部分组成,一部分是真空管道技术,一部分是磁悬浮技术,赵勇表示,这两部分技术目前已经有了一些比较成熟的研究。“当然,如果从整个系统来看,要攻克的难点还有很多。”
技术难点主要集中在三个方面。首先是真空管道的低成本建设,目前对于不同方案对于真空管道建设的理念有所不同。比如美国较多采用钢结构,而赵勇在其和刘本林的论著中提出了一种“承载-密封”分置的管道建设方案,其中管道结构用混凝土搭建,密封功能则由塑料或橡胶等方式实现。但无论如何,最大的难点还在于如何以低成本实现、维持一个大体积的低真空空间。
剩余的两个难点来自于动力系统和磁悬浮技术。赵勇表示,“‘超级高铁’需要采用直线牵引技术,但目前这一技术的功效尚不能满足‘超级高铁’的动力需要,有待进一步改进。其次,目前的磁悬浮技术对于‘超级高铁’而言,也不够稳定。”
“高速飞行列车”怎么造?
这是一套异常庞大、复杂、充满了技术难点的系统,其中的一些技术难点截至目前还尚未形成突破性进展。毛凯介绍,航天科工已经成立了专门的团队来进行“高速飞行列车”的研制,目前团队正在开展多项关键技术攻关,比如超导磁悬浮技术,还不能完全满足项目需求,需要进一步提升其能力。
在真空技术上,中国通过载人航天工程等已取得一定的积累,但这么长的真空管道还没有人做过,在制造工艺、技术上存在挑战。根据毛凯介绍,按照基本原理,只需要推、阻之间形成正向的力,就能让列车持续加速,因此并不需要绝对真空,否则会使工程难度、成本大大增加。
为了应对高难度的技术研发。此次航天科工已联合国内外20多家科研机构,成立了国内首个国际性高速飞行列车产业联盟。毛凯表示,由于技术难度高,高速飞行列车项目研发将会是一个开放式的。“做这件事,我们只能去博采众长,不能闭门造车。”
根据海外的一些研发案例,这项技术研发需要大量的成本投入。高速飞行列车项目的研发资金将会是多方共同支持,同时随着产业化的发展和技术的发展,超高速列车的成本会逐渐降低。
值得注意的是,此次进行“高速飞行列车”研发的牵头机构是航天科工,这是一家航天领域的军工企业。自2015年以来,“军民融合”就不断被中国政策制定者所强调。
此次航天科工发布的“高速飞行列车”,引起了社会的极大关注。对此,毛凯表示希望能够给研发人员一个宽容的环境,让他们一步一步去把这个科研项目完成。
(综 合)