德国一直在进行磁浮铁路研究,而且研究成果也在世界前列。1922年,德国人赫尔曼·肯佩尔提出了电磁浮原理,并在1934年获得了世界上第一项有关磁悬浮技术的专利。然而,受限于当时的技术以及工艺条件,德国对于磁浮交通的研究进展不是很顺利。1969年,德国政府参与了“高运力快速铁路”的研究,其中就涉及了磁浮高速铁路。在此基础上,在德国联邦政府的资助下,工业界开始了磁浮铁路的开发工作。德国磁浮铁路原理,如图5.9。
图5.9 德国磁浮高铁技术
德国自1969年开始磁浮列车相关研究后,于1977年决定集中力量发展高速常导交通系统。德国已完成多个Transrapid(TR)型号磁浮列车的开发(如TR01、TR02、TR03、TR04、TR05、TR06、TR07、TR08、TR09等),其中,TR08车型应用在上海高速磁浮交通示范线上,而TR09型磁浮列车为现在正在研发的磁浮列车。
1.德国磁浮列车的发展
(1)磁浮列车TR01、TR02:1969年,德国政府发起了一项关于全尺寸磁浮模型设计的研究项目,第一辆磁浮模型车被命名为Transrapid01,由位于慕尼黑的一家叫作克劳斯-马菲公司(Krauss-Maffei)的德国公司建造。Transrapid示范车首次向世界表明磁浮技术用于承载和运输大规模旅客的可行性。
1971年10月,Krauss-Maffei公司开发了Transrapid02,列车采用组合支承和导向系统,同样采用短定子直线电机驱动,运行速度提高到了164 km/h。1974年,Krauss-Maffei与MBB为合作展开磁浮列车系统的深入研究,在慕尼黑成立了Transrapid EMS合资公司。磁浮列车Transrapid02,如图5.10所示。
图5.10 1971年MBB示范车
(2)磁浮列车TR03、TR04:德国1972年和1973年,分别完成了磁浮列车TR03和TR04的建造。磁浮列车TR04在1973年12月创造了载人157 mph(约253 km/h)的时速纪录,如图5.11(a)所示。1975年,MBB公司开始试验磁浮Komet部件测试车,其支承和导向系统相互独立。磁浮Komet测试车无人驾驶,依靠电磁力支承和导向,主要用于测试车辆部件的性能。同年,Krauss-Maffei公司开发了Transrapid04,列车采用组合的支承和导向系统,速度超过250 km/h,如图5.11(b)所示。
图5.11 德国磁浮列车——TR03、TR04
(3)磁浮列车TR05:1979年,由德国克劳斯-马菲公司(KM)、梅塞施密特-伯尔考-布洛姆公司(MBB)、蒂森-海斯彻公司(Thyssen-Henschel)等合作组成技术攻关团队,开发出了磁浮列车TR05。如图5.12为汉堡国际交通博览会TR05磁浮示范线。
图5.12 汉堡国际交通博览会磁浮示范线——TR05(www.xing528.com)
(4)磁浮列车TR06:1979年至1987年,磁浮列车TR试验设施(Test Vechicle Establishment,TVE)建成。磁浮列车TR06在TVE上进行了测试,最高速度256 mph(约412 km/h),并于1990年运行4万英里后退役。德国磁浮列车TR06,如图5.13所示。
图5.13 Transrapid磁浮试验车——TR06
(5)磁浮列车TR07:1990年左右,磁浮列车TR07由位于卡塞尔的蒂森公司建造,达到280 mph(436 km/h)的速度纪录。德国磁浮列车TR07,如图5.14所示。
图5.14 埃姆斯兰试验线——TR07
(6)磁浮列车TR08:1998年,阿迪全斯(Adtranz)、西门子(Siemens)和蒂森(Thyssen)等成立合资公司——磁悬浮高速列车国际公司(Transrapid International),并于1999年8月交付TR08原型车辆。德国磁浮列车TR08,如图5.15所示。
图5.15 上海高速磁浮交通示范线——TR08
(7)磁浮列车TR09:2008年7月至2009年6月,德国在TVE试验线上对新型磁浮列车TR09进行测试,最高速度550 km/h。德国磁浮列车TR09,如图5.16所示。
图5.16 新型磁浮列车——TR09
2.德国磁浮系统的发展态势
1997年4月,德国决定在柏林和汉堡之间建一条全长292 km的磁浮线,原计划1998年下半年动工,2005年投入商业运行。为此开发了拟用于柏林至汉堡线的TR08型磁浮列车。并且TR08型磁浮列车于1999年10月开始在TVE上进行试验。后来由于新的预测表明建设新线将面临亏损的危险,遂于2000年2月取消建设计划。2000年6月,中国上海市与德国磁浮国际公司合作进行中国高速磁浮列车示范运营线可行性研究。2001年3月正式开工建设,于2004年1月投入商业运营(采用TR08车型),如图5.15所示。
德国掌握常导电电磁型高速磁悬浮轨道交通技术,所研发的Transrapid是世界上首次进入技术应用成熟阶段的磁浮高速铁路系统,磁浮列车TR车型从TR01优化到TR09,最高试验速度达到550 km/h。然而由于技术、经济、政治的原因,德国国内规划的高速磁悬浮线路数次搁浅。但德国政府对高速磁浮列车技术的支持体现在多方面。特别是德国政府通过分析研究决定技术发展方向,通过设立研究项目、建立试验线等为相关技术研发提供了大量资金支持,并制定相关法规和修建计划以此推动磁浮列车走向实际应用。
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