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“空中飞车”：悬挂式红轨刷新磁悬浮技术新高度
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“空中飞车”：悬挂式红轨刷新磁悬浮技术新高度

“空中飞车”：悬挂式红轨刷新磁悬浮技术新高度 中国稀金谷大数据
2022-10-11
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国内首条永磁磁浮空轨试验线——“红轨”，今年在江西赣州兴国县顺利竣工。这套“磁浮+空轨”技术由江西理工大学于2014年首次提出并牵头研发，2021年由中国中铁下属、中铁六院、中铁工业等企业承接该技术成果的落地转化建设工程，我国具有完全自主知识产权。由此，我国已成为世界上第三个掌握空轨技术的国家。同时，中国也是世界上磁悬浮专利占比最多的国家。

你或许想不到，这趟永磁磁悬浮列车的建设成本每公里便接近亿元人民币，暂时还无法替代普通地铁，成为大规模、大流量的交通运输工具。但我们更需要了解的是，这是一种新制式轨道交通，将进一步完善综合交通网络，也将大大降低环境污染和地球上的碳排放。


稀土合金降低成本

新制式轨道交通意义重大


该条试验线处于革命老区“将军县”兴国县，因此被誉为“红轨”。磁浮列车则命名为“兴国号”，车身由红白相间的颜色组成，两侧车头标有56颗星星，寓意为向“将军县”兴国县拥有的56位开国将军致敬。

其实中国的第一辆磁悬浮列车（买自德国）早在2003年1月已开始在上海磁浮线运行，到2015年10月又有了首条具有完全自主知识产权的国产磁悬浮线路——长沙磁浮线。本次顺利发车的“红轨”试验线，最特别之处则是，它实现了全世界首次将稀土永磁磁浮技术与空轨技术结合，建成一套中低速、中低运量的新制式轨道交通系统。

目前全球现有的悬挂式导向运输系统都采用胶轮进行承载和导向，之前上海悬浮交通、日本超导悬浮列车等则都是采用电磁悬浮，要靠复杂的一套控制技术来实现悬浮，一断电就失去悬浮能力，不仅技术和运维难度都较大，耗能也大，属于不稳定悬浮。



而“红轨”则完全采用稀土永磁材料实现悬浮和导向，攻克了电磁悬浮存在的难题。最特别的是，它采用的永磁体是钕铁硼合金，是一种适用于磁浮交通系统的稀土永磁合金材料，具有磁性强、磁性稳定、磁能分布合理等特点，且稀土元素钕、硼自然储量丰度高，因而大大降低了成本。江西赣州号称“稀土王国”，是我国三大稀土生产基地之一，年产出全球70%的中重稀土资源，因此这列稀土永磁磁浮列车选在江西首发自有道理。


集多项智能于一身

将出轨率、追尾率降为零


根据磁悬浮原理，一般将主要磁悬浮技术分为永磁悬浮、电磁悬浮、电动悬浮和超导钉扎悬浮。其中电磁悬浮和电动悬浮技术应用已达到较高的成熟度；高温超导钉扎悬浮起步较晚，目前仍处于实验室研究和工程化样车研发阶段；而“红轨”所用到的永磁悬浮技术正是当下的研究重点。

“红轨”试验线无需用电即能将列车悬浮，相当节能环保。其制造材料也在材料领域有新突破，不仅可以实现循环利用，还制造出体积小、磁能密度大、有足够悬浮力且经济性好的永磁体。它采用独创的列车走行系统，将走行结构包裹在轨道梁内，克服了缺少硬约束和永磁体悬浮力不可控的难题，实现了列车行走过程中悬浮导向的平稳协同控制，行驶较之前的设计更安全，甚至号称“将出轨率、追尾率降为零”。

它同时还配备了多项智能技术，不仅开拓了独立于常导悬浮和超导悬浮之外的磁悬浮技术新体系系统，还应用了无人驾驶、北斗定位、5G通信、传感融合、多目标智能规划等新兴信息技术，实现无人驾驶的同时也可以给乘客提供丰富的在途信息服务。种种优势都显示，它势必将引领我国新制式、接入级轨道交通翻开崭新的一页。


永磁悬浮空轨

不能完全取代地铁


目前，永磁悬浮空轨工程验证已成功完成，在进一步优化“车-轨道-磁轨”的匹配，以及耦合关系研究后，即可大规模应用。而且此次稀土永磁磁悬浮试验线的成本优势明显和地铁、城际铁路及其他悬挂式系统相比，稀土永磁磁浮列车的成本仅为轻轨的1/2左右，每公里建设成本小于1亿元，是如今中高速磁浮交通系统成本的1/3，未来如果规模化，其成本应该还会更低。



但部分专家认为，它仍不会取代地铁等基础公共交通运输工具，而只是与地铁、轻轨互为补充——毕竟地铁仍是大运量轨道交通，能最大化地保证主干交通网的大客流量运输；而永磁磁浮空轨目前仍属于中小运量交通模式，因此目前只可作为地铁的补充，进一步完善综合交通网络。


未来的磁悬浮

形式可能会更多样


将磁悬浮运用在交通运输上，的确大大地提升了现有的运输速度与能力，而研究者们显然并不满足于这些。或许你还在身边发现过一些磁悬浮技术带来的神奇：上网就能买到的磁悬浮鼠标垫、像飞碟一样悬浮在空中的磁悬浮HiFi音响、磁悬浮书架等。最近，还有人换上了一颗磁悬浮心脏——一款Corheart 6植入式左心室辅助装置，作为目前全球尺寸最小、重量最轻的磁悬浮离心式人工心脏，在装置可靠性、血液相容性、感染风险防控等性能上都表现出色，已达到临床应用要求，开始救助那些有需要的病患。

磁悬浮技术还将带来无限想象空间，期待我们去发现。

内容来源：华西都市报


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