揭開中低速磁浮列車的神秘面紗

謝偉　汪楊　顏常青

在暢游通江達海的高鐵時代和邁入便捷現(xiàn)代的地鐵時代后，長沙又將開啟對接磁浮交通時代的歷史帷幕。

2015年12月26日，上午9時許，長沙。

一列列車，懸浮在空中，離開地面約0.8厘米，象風(fēng)兒一樣輕輕掠過居民區(qū)、工廠、橋梁、鄉(xiāng)村，向前飛馳，從高鐵南站出發(fā)駛向黃花機場站。

中國首列商業(yè)運營的中低速磁浮列車這一天開通試運行，貼地飛行今朝夢圓。

剛剛進入地鐵時代的千年古城長沙，又闊步邁向磁浮交通時代！

低噪音、低輻射、低振動、很安全

長沙磁浮快線，是國內(nèi)首條擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的中低速磁浮商業(yè)運營示范線，自主設(shè)計、自主施工、自主制造、自主管理，標志著繼德國、日本、韓國后，中國成為全球第四個掌握磁浮技術(shù)的國家。

貼地飛行，“浮”在空中的列車，是否安全可靠？輻射高不高？噪音大不大？振動強不強？對于這些問題，民眾都很關(guān)心。

“中低速磁浮列車懸浮的原理，是電磁吸力讓列車浮起在軌道上方約0.8厘米，最大特點是磁浮車輛上沒有傳統(tǒng)車輛賴以傳動的輪子，實現(xiàn)了非粘著牽引和無接觸運行。”我國著名軌道電力牽引動力專家、中國工程院院士劉友梅介紹，“磁浮列車通過車身下方的高強度鋼結(jié)構(gòu)件圍抱軌道，由于車體是‘抱在軌道上運行，和路基一體化，將橋梁和軌道結(jié)合為一個整體，沒有脫軌或傾覆的危險。”

萬一發(fā)生突發(fā)性斷電，外部電源驟然斷掉了，“懸浮”的列車是否會“墜落”呢？同濟大學(xué)磁浮交通工程技術(shù)研究中心研究員劉萬明告訴記者，一方面磁浮列車都安裝有備用電源系統(tǒng)，能夠在發(fā)生斷電的情況下維持車身的懸浮狀態(tài)，直至車輛以平穩(wěn)的狀態(tài)緩緩?fù)Ｏ拢涣硪环矫妫退銈溆秒娫聪到y(tǒng)失靈，車輛與軌道接觸的部位還設(shè)計有特殊的摩擦件，能夠提供適度的摩擦力，確保車輛不會驟然停止，而是以合適的速度慢慢停穩(wěn)。

由于是依靠磁力懸浮在空中運行，沒有車輪與軌道接觸時產(chǎn)生的摩擦震動，磁浮列車的振動和噪音都很低。中國中車研制磁浮的首席專家彭奇彪介紹，列車運行時的噪音僅70分貝左右，可以做到車輛從樓宇窗戶10米外穿過而樓內(nèi)的人員不易察覺。在日常生活中，夜深人靜、沒有車輛運行的條件下，城市大環(huán)境的背景噪音就在50分貝以上。

“高速運行時噪音等級僅相當(dāng)于普通人對話，低速時則幾乎悄無聲息。”中車株機公司磁浮研究所副所長李曉春如此形象描述。他告訴記者一個小故事：有一次做中低速列車開行試驗，前方的軌道上停有一只背對列車的斑鳩。由于開行聲響太小，列車開到離小鳥只有幾米的時候，它依然沒有發(fā)現(xiàn)列車的到來，直到駕駛員鳴笛它才驚覺飛走。

至于民眾最關(guān)注的輻射問題，劉萬明研究員介紹：“磁浮列車體積龐大，要使它‘浮起來，的確需要強大的電磁場。車輛設(shè)計建造人員通過技術(shù)手段，確保承載磁浮列車的磁場主要集中在車輛與軌道之間1厘米左右的間隙之間，從而讓輻射處在安全可控的范圍內(nèi)。”

現(xiàn)在，很多人談輻射色變，這里有一個認識誤區(qū)。地球本身就是個大磁場，我國從南到北處于20至40微特的磁場環(huán)境之中。而任何電器只要一通電，也會產(chǎn)生輻射。李曉春副所長告訴記者：“電磁輻射不可怕，關(guān)鍵是不能超過限值要求。經(jīng)過專用設(shè)備檢測，中低速磁浮列車的輻射值完全在安全范圍內(nèi)。”

李曉春和團隊成員對輻射值做過反復(fù)檢測，在正在使用的中低速磁浮列車外，距離車身1米小于電磁爐，3米不到微波爐的一半，5米比電動剃須刀更低；到了10米距離，輻射量完全淹沒在環(huán)境背景中難以檢測。

車外的檢測數(shù)據(jù)安全，坐在車內(nèi)會怎么樣呢？李曉春介紹，遠遠小于電視、電吹風(fēng)等普通家用電器對居室內(nèi)的影響。車廂內(nèi)電磁輻射的安全限值和地鐵實行同一標準，在100微特以內(nèi)。100微特是什么概念？“心臟起搏器對于電磁輻射最敏感，按照世界衛(wèi)生組織標準，輻射值如果小于100微特，對心臟起搏器不會有影響。也就是說，對電磁輻射最敏感的人，乘坐磁浮列車也沒有問題。”

“可以說，磁浮列車的乘客所受到的輻射量，完全處在對人體無害的水平。”劉友梅院士認為廣大群眾對此“大可以放心。”

“中低速磁浮正當(dāng)時”

長沙磁浮快線，是世界上第三條商業(yè)運行、目前全球最長的一條中低速磁浮客運線路。繼上海之后，長沙成為國內(nèi)第二個開通磁浮線路的城市。

相對于地鐵、輕軌、現(xiàn)代有軌電車等主要城市軌道交通方式，在劉友梅院士看來，中低速磁浮交通具有安全、安靜、綠色、經(jīng)濟四大顯著特點。

“經(jīng)濟”體現(xiàn)在一是造價相對較低，二是維護成本低。中低速磁浮列車具有轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強的特點，非常適合在城市中穿梭，可以走線靈活，減少拆遷量，節(jié)省投資，縮短工期，其造價是地鐵的1/3到1/2；因列車“懸浮”避免了磨損，運營維修成本約為輪軌高速列車的1/4，可謂“性價比”極高。由于能在其它輪軌交通工具難以到達的地方建設(shè)，也提高了城市公共交通的覆蓋率和方便乘客就近換乘。

中低速磁浮交通也是綠色、兩型的代表。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)輪軌交通頻繁快速起停，耗電較多。磁浮列車的爬坡能力強，可節(jié)省牽引能耗20%以上；無特殊情況均可采用高架鋪設(shè)，不需線路通風(fēng)和照明，相對于地鐵可以節(jié)省50%的耗電。另一方面，沒有尾氣排放，無輪軌磨損產(chǎn)生的粉塵，不用潤滑油，對周邊生態(tài)的影響很小。低噪聲，低輻射，低振動，堪稱綠色“環(huán)保交通”的典范。

我國國土遼闊，不同的地域、不同的城市、不同的氣候條件，決定了不可能都去修隧道、修地鐵、修輕軌。中低速磁浮交通無需大規(guī)模破土挖洞，其線路、車站能較方便地采用高架、地面、地下敷設(shè)，連接機場、高鐵、地鐵、碼頭等所在地，既可深入繁華市區(qū)，也可作為中心城市與衛(wèi)星城市之間的城際交通，極具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

長沙中低速磁浮列車的成功研制，使得我國軌道交通產(chǎn)業(yè)主機企業(yè)及其產(chǎn)業(yè)鏈，攻克了中低速磁浮列車系統(tǒng)集成技術(shù)，研制了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的懸浮系統(tǒng)、適應(yīng)1860mm軌距的懸浮架以及高可靠性的整車電氣系統(tǒng)。其填補了中國中低速磁浮自主知識產(chǎn)權(quán)的工程化和產(chǎn)業(yè)化運用領(lǐng)域的空白，在世界中低速磁懸浮列車技術(shù)領(lǐng)域居于一流水平，使中國成為世界上僅有4個掌握該項技術(shù)的國家，具有十分重要的社會效益、顯著的推廣和示范效應(yīng)。

中低速磁浮軌道交通系統(tǒng)車輛有超過1萬個零部件，涉及機械、電氣電子、控制、計算機及新材料等多個領(lǐng)域，具有高科技、高附加值、高收益等特征。長沙磁浮快線項目的成功實施帶動了湖南省內(nèi)電子元器件、傳感器、材料加工、輕量化車載空調(diào)等多個配套新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，助推了湖南省以中車株洲電力機車有限公司為核心的軌道交通千億產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)。

中車株洲電力機車有限公司董事長、總經(jīng)理周清和認為，從列車研制到線路規(guī)劃、施工，再到試運行，是湖南敢為人先的智勇和良好的政策環(huán)境，是中國中車在湘產(chǎn)業(yè)集群技術(shù)產(chǎn)品的保障，是中國軌道交通裝備產(chǎn)、學(xué)、研、用的整體實力，才使得空鐵一體化立體交通的夢想，在湖湘大地成為現(xiàn)實。

正如省委副書記、省長杜家豪在《寫在長沙磁浮列車開通試運行之時》一文中所寫：“我更期待的是長沙在建設(shè)中部交通樞紐中走在前列、期待我省具有先發(fā)優(yōu)勢的磁浮技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化。”

“中低速磁浮正當(dāng)時！”中國工程院院士、西南交通大學(xué)教授錢清泉日前接受媒體采訪時指出：“我國城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的實施需要綜合發(fā)展多種制式城市軌道交通，中低速磁浮交通在城市軌道交通中將發(fā)揮重要作用，建議加快推廣應(yīng)用。”

長沙磁浮快線，這條承載著我國緊跟并超越世界尖端軌道交通水平的“夢想列車”，即將正式載客運營。在暢游通江達海的高鐵時代和邁入便捷現(xiàn)代的地鐵時代后，長沙又將開啟對接磁懸浮交通時代的歷史帷幕。不僅將在國內(nèi)首次實現(xiàn)高鐵與航空兩大現(xiàn)代交通運輸體系的無縫對接，推動長沙率先建成國內(nèi)集高鐵、航空、城際鐵路、中低速磁懸浮交通、地鐵、高速公路等綜合交通于一體的現(xiàn)代化樞紐城市，而且更將借助其獨特的產(chǎn)業(yè)與資源優(yōu)勢，加速促進湖南制造、湖南技術(shù)、湖南品牌走向全國、走向世界。