多年前中国就开始研究真空管道运输系统。2004年12月29日,中国举行了“真空管道高速交通”学术研讨会,有 8 名“两院”(中国科学院、中国工程院)院士参与、多名国内权威专家出席。这标志着我国对超级高铁技术探索的开始。2014年,西南交通大学建成了真空管道超高速磁悬浮列车原型测试平台。不过碍于实验环线的半径仅有 6 m,当时测试车辆的最高速度只达到了 50 km/h。2017年8月29日,中国航天科工集团有限公司(简称航天科工)在武汉宣布,已启动速度 1 000 km/h“高速飞行列车”的研发项目。航天科工后续还将研制最大运行速度 2 000 km/h 和4 000 km/h的超级列车。2017年9月3日,北京交通大学国家超级高铁实验室准备在烟台开发区先期建设一条长度为 1 km的超级高铁试验线和中试车间,加强真空管道高速磁浮交通技术研究,争取在超级高铁技术领域取得重大突破,积极推动产业化进程。
1.第一阶段:超级高铁系统的设想
2011年,西南交通大学教授赵勇带领团队研发出世界上第一套“真空管道磁浮车实验系统”。这是全球第一个同时结合真空管道、磁悬浮及线性驱动的完整真空管道试验设备。2013年3月,在赵勇的带领下,他的团队于2013年3月便研制出了最初的高温超导磁悬浮(HTS)测试环线,后来再加入真空管道,成为世界上首个真空管道运输(ETT)系统。
2.第二阶段:超级高铁系统的测试
2014年,西南交通大学建成了真空管道超高速磁悬浮列车原型测试平台。2015年年底,第二代高速环线设备建成,研发团队将轨道铺在管壁上,形成“壁挂式”磁悬浮列车,能有效解决实验室中轨道半径太小所带来的离心力问题,常压下的实验车平均速度已经提升至 82.5 km/h,且团队成功将管道真空的极限压强降到了 1 335 Pa(一个大气压等于 101 325 Pa),这相当于抽掉了管道中 99% 的空气。
3.第三阶段:超级高铁系统的愿景
中国航天科工集团有限公司将按三步走方案研发高速飞行列车。2019年8月30日,在武汉举办的第三届中国国际商业航天高峰论坛上,中国航天科工集团有限公司表示,中国航天科工集团有限公司开展了“高速飞行列车”的研究论证,拟通过商业化、市场化模式,将超音速飞行技术与轨道交通技术相结合,研制新一代交通工具,并利用超导磁悬浮技术和真空管道,致力于实现超音速的“近地飞行”。中国“高速飞行列车”理念图如图7.8 所示。
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图7.8 中国的“高速飞行列车”
第一步,低音速阶段:1 000 km/h。2020年前完成关键技术突破;2023年前完成全系统演示验证,同步形成速度 600 km/h载人能力,研制出最大运行速度 1 000 km/h的列车,建设区域性城市飞行列车交通网。
第二步,高音速阶段:2 000 km/h。2027年前,研制出最高速度2 000 km/h的列车,建设国家超级城市群飞行列车交通网。
第三步,超音速阶段:4 000 km/h。研制出最高速度 4 000 km/h 的列车,建设“一带一路”飞行列车交通网。
中国航天科工称,相比传统高铁,高速飞行列车运行速度提升了 10倍;相比现有民航客机,速度提升了 5 倍,最大速度可达到4 000 km/h,是人类对交通工具速度极致追求的一大进步。高速飞行列车不仅拉近了城市之间的时空距离,同时它具有不受天气条件影响、不消耗化石能源、可与城市地铁无缝接驳等诸多优点。超级高铁系统是未来交通领域的发展趋势,如图7.9 所示。
图7.9 中国超级高铁系统示意图
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