1893年的12月26日,韶山?jīng)_里一個(gè)嬰兒的降生,改變了時(shí)光的流向;122年后的12月26日,長(zhǎng)沙一條磁浮的開(kāi)通試運(yùn)行,驚艷了世人的目光。在這個(gè)特殊的日子里,這列新生的磁浮仿佛攝取了日出的力量。
2016年5月6日,被命名為“追風(fēng)者”的長(zhǎng)沙磁浮快線宣告載客試運(yùn)營(yíng),這標(biāo)志著中國(guó)磁浮技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從研發(fā)到應(yīng)用的全覆蓋。中國(guó)成為繼德國(guó)、日本、韓國(guó)后,全球第四個(gè)掌握中低速磁浮技術(shù)的國(guó)家。
敢為人先的湖南人讓被稱為“零高度飛行器”的磁浮列車從實(shí)驗(yàn)室里走了出來(lái),走進(jìn)了中國(guó)百姓的生活,走向了世界的舞臺(tái)。
每一次看到國(guó)產(chǎn)磁浮列車飛馳而過(guò),國(guó)防科技大學(xué)教授常文森都有一種如釋重負(fù)的感覺(jué)。對(duì)他來(lái)說(shuō),研究磁浮幾乎耗費(fèi)了他大半輩子的精力。
1969年,德國(guó)研制出世界上第一輛小型磁浮列車模型。隨后,日本、美國(guó)、俄羅斯、加拿大、英國(guó)等國(guó)紛紛開(kāi)始磁浮技術(shù)的研究。
20世紀(jì)80年代,正從事自動(dòng)化控制研究的常文森深深被“磁浮列車”的概念所吸引:利用電磁力讓列車與軌道不接觸、無(wú)摩擦,從而提高運(yùn)行速度。這個(gè)大膽而創(chuàng)新的設(shè)想在他看來(lái)很奇妙。
長(zhǎng)沙磁浮快線(圖/東方IC)
“要讓國(guó)產(chǎn)磁浮列車飛馳在中華大地!”當(dāng)時(shí)已過(guò)不惑之年的常文森,萌生了這樣的想法。自此,他帶著科研團(tuán)隊(duì)從零起步,走上了一條漫長(zhǎng)的探索之路。
1991年3月17日,江澤民同志在國(guó)防科技大學(xué)視察時(shí),鼓勵(lì)學(xué)校加強(qiáng)磁浮技術(shù)的研究。
同年,我國(guó)將“磁浮列車關(guān)鍵技術(shù)研究”列入了國(guó)家“八五”科技攻關(guān)計(jì)劃。
1992年9月,“磁浮列車關(guān)鍵技術(shù)研究”任務(wù)部署會(huì)議明確,國(guó)防科技大學(xué)承擔(dān)核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。消息傳來(lái),常文森和課題組的同事興奮不已。
一定不負(fù)使命!
第一代磁浮科研人員確定了“化整為零,各個(gè)擊破”的研發(fā)思路:剛從華中科技大學(xué)電氣工程系畢業(yè)的陳貴榮,負(fù)責(zé)磁場(chǎng)分布條件核算;有著電氣設(shè)備制造和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的工程師陳順良,負(fù)責(zé)硬件研制并解決工程問(wèn)題;其他相關(guān)人員發(fā)揮專業(yè)特長(zhǎng),各負(fù)其責(zé)……經(jīng)過(guò)一遍遍加工、測(cè)算、修改、再加工,磁浮列車的重要牽引設(shè)備——單轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)研制完成。
要進(jìn)行“懸浮”試驗(yàn),還必須安裝試驗(yàn)軌道。彼時(shí)長(zhǎng)沙正值炎炎夏日,氣溫直逼40℃。常文森和幾名科研人員光著膀子,拿起工具,熱火朝天地干了起來(lái)。大伙兒將單轉(zhuǎn)向架拆成幾大塊,肩扛、手抬,用木杠撬、用繩子拉,硬是將幾噸重的單轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)搬到了2米多高的軌道上。
1995年5月11日,我國(guó)第一臺(tái)載人單轉(zhuǎn)向架磁浮列車在國(guó)防科技大學(xué)誕生了!它解決了懸浮控制、轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)、牽引控制等磁浮列車研制最基礎(chǔ)的技術(shù)難題,為今后我國(guó)研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁浮列車奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“長(zhǎng)沙磁浮列車應(yīng)用的懸浮控制創(chuàng)新技術(shù),就源自這臺(tái)載人單轉(zhuǎn)向架磁浮列車的技術(shù)基礎(chǔ)?!眹?guó)防科技大學(xué)磁浮技術(shù)研究中心教授龍志強(qiáng)表示。
步入21世紀(jì),世界磁浮研發(fā)提速,從試驗(yàn)線開(kāi)始走向商業(yè)化。
2002年,上海與德國(guó)合作的世界第一條高速磁浮線開(kāi)啟商業(yè)試運(yùn)營(yíng)。
2005年,日本愛(ài)知縣的世界首條中低速磁浮線路開(kāi)通運(yùn)營(yíng),一時(shí)間令全球業(yè)界為之一振。為掌握世界軌道交通前沿技術(shù),中車株洲電力機(jī)車有限公司(下稱“中車株機(jī)”)萌發(fā)了研發(fā)磁浮列車的想法。
2011年1月24日,時(shí)近農(nóng)歷小年。窗外寒風(fēng)襲人,位于株洲市石峰區(qū)的九方大酒店會(huì)議廳里卻暖意融融,立志于中國(guó)磁浮交通事業(yè)的人們圍坐在一起。
來(lái)自中車株機(jī)、中車株洲所、中車株洲電機(jī)、西南交大、國(guó)防科技大學(xué)、中鐵二院的專家學(xué)者相聚一堂,決定共同研制我國(guó)的中低速磁浮交通系統(tǒng)。湖南磁浮產(chǎn)、學(xué)、研、建一體化發(fā)展的歷史大幕就此開(kāi)啟。
大家的心情,既激動(dòng)也惶恐,但更多的是走自主創(chuàng)新之路的堅(jiān)毅。
“中國(guó)的磁浮研發(fā)必須平穩(wěn)前行,遇到再大的難題也要義無(wú)反顧地走下去,不能像大海中的行船,遇到風(fēng)浪沖擊就搖擺不定?!敝熊囍隀C(jī)磁浮系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)佟來(lái)生堅(jiān)定地表示。
成功研制磁浮列車,選擇正確的研發(fā)路徑是關(guān)鍵。不能再像以往研制電力機(jī)車那樣先研制出驗(yàn)證機(jī)車,這種研發(fā)模式成本高、周期長(zhǎng)。
如何節(jié)約成本又快速達(dá)到目標(biāo)?
研發(fā)團(tuán)隊(duì)選擇從驅(qū)動(dòng)磁浮列車懸浮的最小單元——懸浮小架進(jìn)行驗(yàn)證。
2011年7月,當(dāng)懸浮小架在檢測(cè)試驗(yàn)站“飛”起來(lái)時(shí),一度“兩眼一抹黑”的研發(fā)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)定了前行的方向。
歷經(jīng)無(wú)數(shù)次核算驗(yàn)證,一輛具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中低速磁浮列車“追風(fēng)者”,于2012年1月20日誕生,最高時(shí)速為100公里。我國(guó)由此成為世界第四個(gè)能自主研制中低速磁浮列車的國(guó)家。
鮮花和掌聲過(guò)后,研發(fā)團(tuán)隊(duì)肩上的責(zé)任感、緊迫感更加強(qiáng)烈了。
“這不是擺看的鮮花,要確保運(yùn)營(yíng)安全可靠!”中車株機(jī)磁浮系統(tǒng)研究所副所長(zhǎng)李曉春擲地有聲。
公眾對(duì)輻射的擔(dān)心,是影響磁浮技術(shù)工程化、產(chǎn)業(yè)化的一道坎。為了檢測(cè)輻射值,研發(fā)團(tuán)隊(duì)把電磁爐、電吹風(fēng),甚至電動(dòng)剃須刀都拿到了磁浮列車現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果,站在距離車身1米處,其輻射值比電磁爐表面的輻射值低;到了5米遠(yuǎn),比電動(dòng)剃須刀的輻射值還小;而到了10米距離,其輻射量完全淹沒(méi)在環(huán)境背景中難以檢測(cè)到。對(duì)磁浮列車輻射的擔(dān)心立馬隨風(fēng)而逝。
“我們對(duì)每一項(xiàng)技術(shù)都仔細(xì)反復(fù)驗(yàn)證。”作為核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)的年輕力量,中車株機(jī)磁浮系統(tǒng)研究所高級(jí)工程師鄧江明說(shuō),“研制產(chǎn)品如同雕塑藝術(shù)品一般,需精雕細(xì)琢?!?/p>
在中車株機(jī)磁浮試驗(yàn)廠房,科研人員使用中低速操作臺(tái)調(diào)試懸浮架(新華社 陳思汗 攝)
2013年4月,履新湖南不久的時(shí)任代省長(zhǎng)杜家毫,在中車株機(jī)調(diào)研時(shí),試乘了自主研發(fā)的中低速磁浮列車。
曾在上海工作的杜家毫,對(duì)“磁浮”并不陌生??吹街熊囍隀C(jī)強(qiáng)大的設(shè)備制造能力以及國(guó)防科技大學(xué)的核心技術(shù)支撐,他期待著長(zhǎng)沙在建設(shè)中部交通樞紐中走在前列,期待湖南具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)的磁浮技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化。
2014年1月,時(shí)任省長(zhǎng)杜家毫主持召開(kāi)省政府常務(wù)會(huì)議指出,建設(shè)高鐵長(zhǎng)沙南站至黃花國(guó)際機(jī)場(chǎng)的中低速磁浮線,是打造中部地區(qū)最大綜合立體交通樞紐、挖掘和放大湖南“一帶一部”區(qū)位優(yōu)勢(shì)的重大舉措。
省委、省政府果斷決策:讓長(zhǎng)沙先行先試“磁浮快線”這一新生事物!
4個(gè)月后,長(zhǎng)沙磁浮快線——全長(zhǎng)18.55公里的世界最長(zhǎng)中低速磁浮線開(kāi)建。
面對(duì)國(guó)外的技術(shù)封鎖,長(zhǎng)沙中低速磁浮快線建設(shè),沒(méi)有現(xiàn)成的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可以借鑒,彎道、岔道、軌道接口、上下坡等實(shí)際運(yùn)行環(huán)境,都是一場(chǎng)場(chǎng)考驗(yàn)。
施工最關(guān)鍵時(shí)刻,時(shí)任湖南磁浮公司總工程師李擁軍,以小時(shí)為調(diào)度單位,一旦遇到調(diào)試問(wèn)題,便召集軌道、車輛、信號(hào)、懸浮等相關(guān)負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)“碰頭”。大家快速定下方案,立馬執(zhí)行。
長(zhǎng)沙磁浮快線建設(shè),的確是一場(chǎng)硬仗。為確保工程建設(shè)進(jìn)度,有的主動(dòng)推遲了婚期,有的輕傷不下火線……涌現(xiàn)出了一大批“拼命三郎”式的優(yōu)秀管理者和建設(shè)者。
3個(gè)月完成工程拆遷,11個(gè)月完成軌道鋪設(shè),16個(gè)月第一輛磁浮列車上線,不到兩年正式開(kāi)通運(yùn)行……湖南在磁浮交通建設(shè)史上,刷新了一個(gè)個(gè)“中國(guó)速度”。
經(jīng)過(guò)近600個(gè)日夜的奮戰(zhàn),中國(guó)首條完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)中低速磁浮鐵路——長(zhǎng)沙磁浮快線于2015年12月26日開(kāi)通試運(yùn)行,并于次年5月6日開(kāi)通試運(yùn)營(yíng)。這標(biāo)志著,中國(guó)成為世界上少數(shù)幾個(gè)掌握該項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家之一。
從落后到追趕,再到領(lǐng)跑,湖南磁浮一路疾馳——在國(guó)內(nèi)首次建立較為完善的中低速磁浮運(yùn)營(yíng)、檢修維護(hù)體系;填補(bǔ)國(guó)內(nèi)自主化商用磁浮車輛設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)營(yíng)等方面的空白;先后接待新加坡、奧地利、德國(guó)等30多個(gè)國(guó)家以及北京、上海、廣州等50多個(gè)城市前來(lái)考察;由湖南提供技術(shù)、裝備并承建的磁浮快線,在全國(guó)一些地方已進(jìn)入緊鑼密鼓籌備階段。
“磁浮列車需要的1萬(wàn)余個(gè)零部件,90%以上可以在湖南省內(nèi)完成研發(fā)、生產(chǎn)和采購(gòu)?!敝袊?guó)工程院院士劉友梅充滿信心地說(shuō),“湖南磁浮擁有技術(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),走在了世界前列!”
面對(duì)成績(jī),湖南磁浮人沒(méi)有停下腳步,而是繼續(xù)選擇攻堅(jiān)克難,向更快速度的“2.0”“3.0”邁進(jìn)。
中國(guó)首列2.0版商用磁浮列車下線(圖/新華社)
2018年6月,中車株機(jī)牽頭成功研制出時(shí)速160公里的商用磁浮2.0版列車。
佟來(lái)生指出,磁浮2.0版具有多處創(chuàng)新:這是世界首列短定子直線電機(jī)快速磁浮列車,牽引功率提升30%,懸浮能力提高6噸,采用三節(jié)編組,最大載客量提升至500人。
“設(shè)計(jì)時(shí)速200公里的商用磁浮3.0版列車也在緊張研制當(dāng)中?!辟?lái)生介紹,這款無(wú)人駕駛的磁浮列車,將填補(bǔ)全球這一速度等級(jí)磁浮交通系統(tǒng)空白。相比1.0版,3.0版列車爬坡能力提升40%,可以像過(guò)山車一樣在100米內(nèi)陡然爬升近4層樓高度,彎道允許通過(guò)速度提升15%以上,平均加速度提升50%以上。
“商用磁浮3.0版列車下線后,將是中國(guó)自主研發(fā)的最快時(shí)速商用磁浮列車,對(duì)中國(guó)軌道交通科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大引領(lǐng)示范意義?!敝熊囍隀C(jī)磁浮列車首席設(shè)計(jì)專家彭奇彪說(shuō)。
速度不斷提升,磁浮線路也越鋪越廣。
2019年8月,湖南省第二條磁浮運(yùn)營(yíng)線、全國(guó)第一個(gè)“磁浮+文化+旅游”項(xiàng)目——鳳凰磁浮文化旅游項(xiàng)目的正式落地實(shí)施。該項(xiàng)目在現(xiàn)有技術(shù)條件之上,吸納了最新的磁浮科研成果并加以應(yīng)用,同時(shí)在項(xiàng)目總體立意、設(shè)計(jì)到設(shè)備制造、后期運(yùn)營(yíng)管理等方面,與長(zhǎng)沙磁浮快線區(qū)別開(kāi)來(lái)。
“鳳凰磁浮文化旅游項(xiàng)目就是由湖南磁浮集團(tuán)為投資主體試水的第一個(gè)項(xiàng)目,公司將在全球推廣磁浮技術(shù)與文化旅游相融合的新模式,目前已有9個(gè)項(xiàng)目在進(jìn)行前期論證、洽談?!焙宪壍兰瘓F(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)王武亮表示,磁浮技術(shù)的路越走越遠(yuǎn)。
拼搏進(jìn)取,澎湃向前,湖南磁浮人的步伐也將更加堅(jiān)毅篤定。(本刊綜合)