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国家政策

《厉害了,我的国》之中国高铁之最

 中国车、中国港、中国桥、中国路,短短90分钟的《厉害了 我的国》,一幕幕壮观的镜头一次又一次点燃了我们心中的骄傲。作为中国人,为片中出现的高铁而感到深深的自豪,让我们看到了中国铁路谱写的时代强音。

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       迄今为止我国高铁超过2万公里的运行里程已经远超世界其它国家的总和。它让100多座城市紧密的连接在一起,从冰雪覆盖的高寒地带,到热带海岛,这个庞大的网络每天都在高速运行、延伸。到2025年,中国高速铁路网络将达到惊人的3.8万公里,覆盖240座城市,它将彻底改变这片土地上距离与时空的概念。

       完全由中国自主研发生产、达到世界先进水平的动车组列车“复兴号”动车组在京沪高铁率先实现350公里时速运营,我国由此成为世界上高铁商业运营速度最高的国家!

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       日前,“超环高铁”已经得到认可,正在进行可行性方案研究,超环高铁利用了低真空管道和磁悬浮技术,速度将接近飞机的1000公里时速。这种高铁不仅可以修筑在地表,也可以开挖地下隧道。

       中国公布高温超导磁悬浮技术在成都西南交通大学的一间实验室里的真空管道超高速磁悬浮列车环形实验线平台,是国内第一个载人高温超导磁悬浮环形实验线。线路总长45米,设计载重300 公斤,最大载重可达1吨,悬浮净高大于20毫米,是目前国际上同等载重能力,截面最小、永磁材料用量最少的超导悬浮系统,可进行0-50 km/h的实际动态运行实验。在真空管道理想状态下,这项技术上的创新,可将列车理论时速提高到一千公里以上的更高速度,换句话说,这堆实验设备,搭建的将是人类目前能触摸到的未来超级高铁的雏形。

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       西南交通大学牵引动力国家重点实验室博士 副教授 邓自刚:很多指标都是国际领先的。我们核心的东西,它的实际载重能力,能够悬浮一吨重。我们这个轨道的截面积,是现在全世界最小的,就是它的宽度只有120毫米,厚度只有25毫米,它用的永磁材料特别少。

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       高温超导磁悬浮中的超导指的是一种超导材料,具有零电阻效应,也就是说,电流流经导体时不发生热损耗,可以毫无阻力地在导线中形成强大电流,从而产生超强磁场。超导磁悬浮,就是利用超导体的抗磁性,实现磁悬浮。而所谓高温超导,是指零下196摄氏度的液氮环境中,超导所具有的特性;低温超导是指在零下269摄氏度的液氦环境中,超导所具有的特性。与低温超导和常温超导相比,高温超导有一个最大特点:它有自稳定性,换句话说,把高温超导体放在永磁轨道上后,既能悬浮、又能悬挂,不管运动还是静止,都能悬浮;而且在永磁轨道上,高温超导体还提供稳定的导向力和悬浮力,也就是不会上下左右摇晃,像钉子一样牢牢地扎在永磁轨道上面。

超导层厚度仅为头发丝百分之可以悬浮又可以悬挂,看起来有点像变魔术。这其中的秘密在哪里呢?

       首先是铺设在轨道上的永磁材料。其实高性能的永磁材料,国外已经研制生产多年,但这些产品技术曾经对我国长期封锁,不要说买不到,就是想去参观都不行。唯一的办法,就是中国人自己造。研制高性能的永磁材料,尤其用于高温超导磁悬浮轨道上的永磁体,首先需要将十几种原料、包括多种稀土材料熔合、均匀分布。在对十几种原料进行精密排布后,就需要用电流给磁钢充磁,这也是危险性比较高的环节。如果充磁充不好,容易造成它性能不稳定,有些时候控制不住,磁钢容易飞到天花板上去。

       2014年,真空高温超导磁悬浮实验线,在西南交大的成都实验室里顺利搭建完成。几代学者,通过不懈努力,在磁悬浮领域创下一个又一个研制奇迹。与此同时,他们在科研理论上的贡献,也获得了国际国内的巨大反响。

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       2017年8月,中国航天科工集团宣布,人类第五种交通工具“高速飞行列车”项目已开展研究论证,时速最高可达4000公里,相比现在京沪高铁运行的最高时速350公里,要快出10倍!

       在科技研发最关键的时刻,我们能记录的都是过程中的艰辛和枯燥。但今天这个时代就是一个创造奇迹的时代。中国的高铁今天已经走在了世界的最前面,而下一代革命性的技术研发,中国科学家也没有丝毫的松懈,也许在不久的将来,你我坐上时速上千公里的高铁时,我们会回想起今天这些科学家们的艰苦努力,过程就是这样的枯燥,但最终汇集在一起的就是中国制造的奇迹。

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