嘉賓觀點(diǎn)：

今天講的主題是未來城市，我給大家講的題目是《磁懸浮技術(shù)在未來城軌交通中的應(yīng)用與發(fā)展》。

前一段時間航天科工集團(tuán)在新聞發(fā)布會上說了希望利用超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)和真空管道，打造最高時速超過4000公里的“高速飛行列車”，這個大家比較感興趣。中國最早的時候，在國內(nèi)面對磁懸浮和高鐵的技術(shù)產(chǎn)生了很大的爭論，高鐵現(xiàn)在完全普及了，大家應(yīng)該切身體會到了高鐵的舒適和方便。磁懸浮應(yīng)該說現(xiàn)在還在規(guī)劃中，所以今天給大家介紹一下。我這里從四個方面把磁懸浮的技術(shù)給大家回顧一下，再展望一下發(fā)展趨勢。

由于輪軌間的粘著作用和損耗，高鐵很難實(shí)現(xiàn)更高的速度，磁懸浮速度高、爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小，能耗低、噪音低、振動小，是未來可行的交通工具。我們國家做磁懸浮列車有這么幾個標(biāo)志性的事件，1989年國防科技大學(xué)研制了第一臺磁懸浮樣車，1994年西南交通大學(xué)研制出了第一輛可載人磁懸浮列車，1995年我們成都建立了實(shí)驗(yàn)線，2003年我國首輛磁懸浮列車在上海正式運(yùn)行，2016年我國有自主知識產(chǎn)權(quán)的中低速磁懸浮列車在長沙試運(yùn)行。磁懸浮按照線圈導(dǎo)體的屬性可以分為常導(dǎo)型以及超導(dǎo)型。對于磁懸浮列車，它最重要的三個系統(tǒng)就是懸浮、驅(qū)動和導(dǎo)向。這里邊把常導(dǎo)和超導(dǎo)都給大家介紹一下。常導(dǎo)的技術(shù)主要是德國的，右邊的原理圖可以看到有懸浮的電磁鐵和底下的轉(zhuǎn)向架，這邊是導(dǎo)向軌，總體上是看列車包著軌道的這樣一個形式。對于導(dǎo)向系統(tǒng)，常導(dǎo)磁懸浮在車輛側(cè)面安裝了用于導(dǎo)向的電磁鐵，車輛發(fā)生偏移的時候，車輛的導(dǎo)向電磁鐵與導(dǎo)向軌側(cè)面相互作用，使車輛恢復(fù)正常位置，控制系統(tǒng)可以控制導(dǎo)向磁體中的電流來控制車輛運(yùn)行方向。另外就是推進(jìn)系統(tǒng)，磁懸浮推進(jìn)的系統(tǒng)把旋轉(zhuǎn)電機(jī)展開成直線電機(jī)。常導(dǎo)這種列車的優(yōu)勢和劣勢的對比來說，優(yōu)勢在于它不需要專門設(shè)置專用的著地的支承裝置，相對技術(shù)比較簡單。它的難點(diǎn)是什么呢？它的列車軌道之間縫隙大概是8到10毫米，對控制的精度要求是比較高的。這個是目前在上海用的磁懸浮列車，就是用到的常導(dǎo)的技術(shù)，可以看到它可以跑到400到500公里。

第二個給大家介紹超導(dǎo)的磁懸浮列車，也是這三個方面，一個是懸浮系統(tǒng)。超導(dǎo)磁浮列車的懸浮系統(tǒng)是利用車載的超導(dǎo)磁體，和鋪設(shè)到導(dǎo)軌兩側(cè)的無源線圈相對高速運(yùn)動，超導(dǎo)磁體通電流產(chǎn)生強(qiáng)磁場。這種導(dǎo)向系統(tǒng)的原理就是利用鋪設(shè)在兩側(cè)軌道內(nèi)壁8字形的零磁通量的線圈，當(dāng)列車設(shè)置的超導(dǎo)磁體位于線圈對稱中心線上時，線圈內(nèi)的磁場為零。這種超導(dǎo)磁浮列車它的推進(jìn)系統(tǒng)主要采用的是長定子的同步直線電機(jī)，當(dāng)向?qū)к墐蓚?cè)推進(jìn)線圈提供與車輛速度、頻率相一致的三相交流電時，會產(chǎn)生一個移動的電磁場，在導(dǎo)軌上產(chǎn)生電磁波。它的優(yōu)勢，就超導(dǎo)的磁懸浮列車來說，它的運(yùn)行速度很高的，可以實(shí)現(xiàn)500公里以上的（速度），劣勢相對來說是需要屏蔽發(fā)散的電磁場。

目前世界上已商用的高速磁懸浮技術(shù)就是常導(dǎo)的，德國應(yīng)該說做到很高了，跑到400多公里，除此之外還有低溫超導(dǎo)和高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)。高溫超導(dǎo)目前在我們學(xué)校已經(jīng)有很雄厚的基礎(chǔ)了。9月7號我們學(xué)校的兩個教授在《光明日報》差不多占了一版的篇幅發(fā)表了文章。在2000年年底我們學(xué)校首先研制出了世界首輛載人高溫超導(dǎo)磁懸浮列車“世紀(jì)號”。2004年和2011年，德國分別研制了他們第一代和第二代的實(shí)驗(yàn)車，一個是軌道長7米，第二個是可載2個人，軌道長80米。14年巴西又研究了一個。

再給大家匯報一下，現(xiàn)在真空管道的磁懸浮列車，當(dāng)達(dá)到400公里以上的時候，83%的牽引力會被空氣阻力消耗，同時氣動噪聲也會超過90分貝。這個概念基礎(chǔ)上，我們學(xué)校在2014年做了一個真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮試驗(yàn)平臺“Super-Maglev”。這個試驗(yàn)線長度是45米，整個限制車速只能到50千米/小時，真的跑的時候可以做到更高。第二個真空管道，就是13年的時候美國電動汽車公司特斯拉和科技公司ET3公布了膠囊高鐵，這個膠囊高鐵在內(nèi)華達(dá)進(jìn)行了推進(jìn)的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時報道達(dá)到96千米/每小時。

最后給大家說一下磁懸浮列車發(fā)展趨勢，應(yīng)該說我們國家的中低速磁懸浮的優(yōu)點(diǎn)在這里，現(xiàn)在已經(jīng)做成的就是長沙這一條，大概是16年的5月份投入的商業(yè)運(yùn)行，從長沙的機(jī)場到城里邊再到火車站，完全可以試坐一下。第二個就是磁懸浮的個人快速運(yùn)輸系統(tǒng)，14年以色列提出利用磁懸浮提供小型化、個人化的軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)，速度可以達(dá)到70公里。第三個就是海底真空隧道的磁懸浮的運(yùn)輸系統(tǒng)，它啟用了水下的橋隧和真空磁懸浮的技術(shù)，理論上速度可以超過2000公里每小時。它的優(yōu)勢特點(diǎn)就是速度高、噪音小、抗震能力強(qiáng)、綠色節(jié)能、造價低。

我給大家的介紹就到這里，謝謝大家！ 

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