近日,我國的一項(xiàng)技術(shù)突破刷屏了!位于山西大同的超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)(下稱"高速飛車")全尺寸試驗(yàn)線(一期)項(xiàng)目完成低真空環(huán)境下系統(tǒng)集成演示驗(yàn)證試驗(yàn)。時(shí)速高達(dá)每小時(shí)約1000公里,成為目前世界上運(yùn)行速度最快的列車。
目前,多國已加入超高速磁懸浮列車這個(gè)"賽道",并加大專利布局,那么,我國企業(yè)相關(guān)專利布局情況如何?
打造低真空環(huán)境
近日,據(jù)大同市陽高縣高速飛車試驗(yàn)基地披露,由山西省與中國航天科工集團(tuán)有限公司聯(lián)合建設(shè)的"高速飛車"全尺寸試驗(yàn)線(一期)項(xiàng)目,在低真空環(huán)境下完成了系統(tǒng)集成演示驗(yàn)證試驗(yàn),并通過了山西省科技廳的現(xiàn)場測試檢查。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹,低真空環(huán)境是"高速飛車"實(shí)現(xiàn)超高速運(yùn)行的關(guān)鍵。在低真空狀態(tài)下,空氣密度顯著降低,大幅減少了列車運(yùn)行時(shí)的空氣阻力。同時(shí),磁懸浮技術(shù)使列車與軌道之間保持一定的間隙,進(jìn)一步降低了摩擦阻力。這種近乎無接觸的運(yùn)行方式不僅確保了列車的高速運(yùn)行,還顯著提高了運(yùn)行效率。
"我國超高速磁懸浮列車的驗(yàn)證試驗(yàn)之所以能夠在全球范圍內(nèi)引起轟動(dòng),關(guān)鍵在于其多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。"北京市社會(huì)科學(xué)研究院副研究員王鵬表示,超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)是超高速磁懸浮列車的核心技術(shù)之一。該技術(shù)利用超導(dǎo)材料在低溫下產(chǎn)生的強(qiáng)大磁場,使列車在軌道上實(shí)現(xiàn)無接觸懸浮和導(dǎo)向。這種懸浮方式消除了傳統(tǒng)輪軌列車的摩擦阻力,提高了列車的運(yùn)行速度和穩(wěn)定性。同時(shí),超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)還具有能耗低、噪音小、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
為了進(jìn)一步降低空氣阻力,提高列車運(yùn)行速度,超高速磁懸浮列車采用了低真空管道技術(shù)--通過在管道內(nèi)抽取空氣,形成低真空環(huán)境,使列車在近乎無空氣阻力的環(huán)境中運(yùn)行。這種技術(shù)不僅提高了列車的運(yùn)行速度,還減少了運(yùn)行過程中的噪聲和振動(dòng)。
超高速磁懸浮列車需要強(qiáng)大的動(dòng)力系統(tǒng)和先進(jìn)的控制系統(tǒng)來保證其穩(wěn)定運(yùn)行。我國科研團(tuán)隊(duì)在動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)方面進(jìn)行了深入研究,開發(fā)出了高效、可靠的動(dòng)力系統(tǒng)和智能、精準(zhǔn)的控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)不僅保證了列車的高速運(yùn)行,還實(shí)現(xiàn)了列車的精確制動(dòng)和自動(dòng)導(dǎo)航。
為了驗(yàn)證超高速磁懸浮列車的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),我國在大同市建設(shè)了國內(nèi)首條超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)全尺寸試驗(yàn)線。該試驗(yàn)線總長2公里,管道直徑近6米,能夠模擬真實(shí)的運(yùn)行環(huán)境。試驗(yàn)線的建設(shè)精度極高,對混凝土表面的平整度誤差要求不超過0.3毫米,對管道的幾何尺寸誤差要求不超過2毫米。這種高精度建設(shè)為超高速磁懸浮列車的穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障。
保障平穩(wěn)運(yùn)行
我國超高速磁懸浮列車的研發(fā)和試驗(yàn)成功,離不開一系列核心技術(shù)的突破和專利布局。
"去年,我國'高速飛車'項(xiàng)目的核心專利'用于高速磁懸浮交通的電磁推進(jìn)系統(tǒng)及磁懸浮列車'獲得了中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。"一位業(yè)內(nèi)人士對記者表示。"高速飛車"的相關(guān)專利不僅涵蓋了磁懸浮技術(shù)、低真空管道技術(shù)、超導(dǎo)同步直線電機(jī)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,還涉及列車設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)、安全保障等多個(gè)方面,為列車的成功測試提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
"磁懸浮技術(shù)本身并不新鮮,但其向超高速領(lǐng)域的發(fā)展卻是一次技術(shù)飛躍。"王鵬表示,我國在這方面的突破主要得益于三方面的因素。首先,是對高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的深入研究與應(yīng)用,該技術(shù)相較于低溫超導(dǎo)技術(shù),具有成本更低、系統(tǒng)更簡單等明顯優(yōu)勢。其次,是真空管道技術(shù)的結(jié)合使用,大大降低了空氣阻力,使得列車能在極低壓力環(huán)境中達(dá)到更高速度。最后,我國在這些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),這為國家的技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
目前,全球有多個(gè)國家加入高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)"賽道",專利布局增長趨勢明顯。此前,我國發(fā)布的《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》提出,要加強(qiáng)對可能引發(fā)交通產(chǎn)業(yè)變革的尖端顛覆性技術(shù)的研究。在此背景下,我國政府主導(dǎo)研發(fā)了時(shí)速600公里級(jí)的高速磁懸浮系統(tǒng)、時(shí)速400公里級(jí)的高速旅客鐵路系統(tǒng)、低真空管(隧道)高速鐵路等技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施。
2021年5月24日,由中國航天科工集團(tuán)有限公司磁懸浮與電磁推進(jìn)技術(shù)總體部牽頭,"高速飛車"項(xiàng)目在山西省大同市正式揭牌。該項(xiàng)目自啟動(dòng)以來,得到了國家的高度重視和大力支持。在科研人員的共同努力和不懈奮斗下,"高速飛車"項(xiàng)目在短短幾年內(nèi)便取得了顯著進(jìn)展。
2022年4月,"高速飛車"項(xiàng)目正式開工建設(shè)。經(jīng)過一年多的緊張施工和調(diào)試,該項(xiàng)目于2023年1月完成了首次全尺寸超導(dǎo)航行試驗(yàn)。隨后,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)又克服了重重困難,于2023年11月實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)線一期主體工程的全部完工。如今,"高速飛車"項(xiàng)目已經(jīng)具備了項(xiàng)目驗(yàn)收的條件,即將迎來更加廣闊的應(yīng)用前景。
業(yè)內(nèi)人士表示,超高速磁懸浮列車的設(shè)計(jì)時(shí)速高達(dá)每小時(shí)1000公里,比目前的高速鐵路快了近3倍,意味著未來城市間的旅行時(shí)間將大大縮短。例如,從北京到上海的1000多公里路程,未來有望在60分鐘內(nèi)完成。這將極大地促進(jìn)區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)交流和人員往來。
未來,超高速磁懸浮列車的運(yùn)行將加速城市之間的資源流動(dòng)和產(chǎn)業(yè)互動(dòng),特別是東部沿海地區(qū)與中西部地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)往來將更加頻繁和高效。此外,超高速磁懸浮列車的研發(fā)和應(yīng)用將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,例如超導(dǎo)材料、低真空技術(shù)、高效動(dòng)力與控制系統(tǒng)等領(lǐng)域?qū)⒂瓉硇碌陌l(fā)展機(jī)遇,沿線城市的商業(yè)、旅游等多個(gè)行業(yè)也將受到積極影響。(記者 陳景秋)
轉(zhuǎn)自:中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)
【版權(quán)及免責(zé)聲明】凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品,轉(zhuǎn)載時(shí)須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)”,違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章及企業(yè)宣傳資訊,僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),不代表本網(wǎng)觀點(diǎn)和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系:010-65363056。
延伸閱讀
版權(quán)所有:中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)京ICP備11041399號(hào)-2京公網(wǎng)安備11010502035964