磁懸浮問世100多年,首都北京的首條磁懸浮列車終於開始試“浮”

磁懸浮是利用懸浮磁力使物體處於一個無摩擦、無接觸懸浮的平衡狀態,磁懸浮看起來簡單,但是具體磁懸浮懸浮特性的實現卻經歷了一個漫長的歲月。由於磁懸浮技術原理是集電磁學、電子技術、控制工程、信號處理、機械學、動力學為一體的典型的機電一體化高新技術。伴隨著電子技術、控制工程、信號處理元器件、電磁理論及新型電磁材料的發展和轉子動力學的進一步的研究,磁懸浮隨之解開了其神秘一方面。

磁懸浮問世100多年,首都北京的首條磁懸浮列車終於開始試“浮”

磁懸浮技術應用發展歷程

1842年,英國物理學家Earnshaw最早提出了磁懸浮的概念,距今已經175年。

1900年,美國,法國等專家曾提出物體擺脫自身重力阻力並高效運營的若干猜想--也就是磁懸浮的早期模型。並列出了無摩擦阻力的磁懸浮列車使用的可能性。

1969年,德國牽引機車公司的馬法伊研製出小型磁懸浮列車系統模型,以後命名為TR01型,該車在1km軌道上時速達165km,這是磁懸浮列車發展的第一個里程碑。

1970年代以後,隨著世界工業化國家經濟實力的不斷加強,為提高交通運輸能力以適應其經濟發展的需要,德國、日本、美國、加拿大、法國、英國等發達國家相繼開始籌劃進行磁懸浮運輸系統的開發。

進入本世紀,國內外研究的熱點是磁懸浮軸承和磁懸浮列車,而應用最廣泛的是磁懸浮軸承。它的無接觸、無摩擦、使用壽命長、不用潤滑以及高精度等特殊的優點引起世界各國科學界的特別關注,國內外學者和企業界人士都對其傾注了極大的興趣和研究熱情。

我國關於磁懸浮的研究開始於上世紀80年代,1986年,西南交通大學就率先召開了磁浮技術與磁浮列車技術研究大會,成為國內較早啟動該領域研究的高校科研單位。在1988年,交大磁浮團隊完成了單自由度鐵球懸浮實驗,對電磁吸力懸浮原理有了本質的認識。

1989年3月,國防科技大學研製出中國第一臺磁懸浮試驗樣車。

1990年,西南交大磁浮團隊研究成功了由 4臺小電磁鐵構成的磁浮模型車,並實現了模型車的穩定懸浮和基於直線電機的驅動。

1995年,中國第一條磁懸浮列車試驗線在西南交通大學建成,並且成功進行了穩定懸浮、導向、驅動控制和載人運行等時速為30.0 km的試驗。西南交通大學這條試驗線的建成,標誌中國已經掌握製造磁懸浮列車的技術。

2003年,西南交大在四川成都青山磁懸浮列車線完工,該磁懸浮試驗軌道長420米,主要針對觀光遊客,票價低於出租車費。

2015年12月26日,西南交大與南車株洲電力機車有限公司研製的中低速磁浮列車,在長沙高鐵南站至黃花機場的18.55km“長沙磁浮快線”試運行。

磁懸浮問世100多年,首都北京的首條磁懸浮列車終於開始試“浮”

2003年1月4日,上海磁懸浮列車正式開始商業運營,全程只需8分鐘。是世界第一條商業運營的磁懸浮專線。上海磁懸浮列車專線西起上海軌道交通2號線的龍陽路站,東至上海浦東國際機場,專線全長29.863公里。

北京首條磁懸浮列車試運行

磁懸浮問世100多年,首都北京的首條磁懸浮列車終於開始試“浮”

10月16日,北京市首條中低速磁浮列車—S1線全線試運行。沒有了輪軌的摩擦聲,這條安靜的磁浮線全線通車後,從門頭溝石門營到石景山,只要十多分鐘。2017年年底,S1線即將開通試運營,即使穿山跨河,所需時間也會比以往走地面快一倍。

S1線全長10.236公里,設站8座,S1線設計初、近、遠期客流強度分別為0.85萬人次/公里、1.27萬人次/公里、1.58萬人次/公里。初期最小行車間隔時間5分鐘,實際運營最高速度80公里/小時。日客運量16萬人次,月客運量473萬人次,全年客運量5685萬人次,也是迄今為止世界上運能最大的中低速磁浮交通運營線。

S1線按照運營模式正在進行試運轉、安全測試等空載試運行。試運行期間將對各子系統和整體系統進行安全性、可靠性和可用性考核,對運營作業人員培訓、故障模擬和應急演練等情況進行檢驗,試運行不少於3個月。


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