作者：程虹丹 王雪晴（中國航天科工集團有限公司第三研究院磁電總體(ti) 部工程師）

　　從(cong) 馬車、蒸汽火車到高鐵、飛機，每一次交通工具的變革，都伴隨著旅行速度的飛躍。如今，人們(men) 對於(yu) 速度的要求進一步提高，下一代交通工具會(hui) 是什麽(me) 樣？高速飛車，或許就是答案。

　　2013年美國太空探索技術公司創始人埃隆·馬斯克提出，將磁懸浮技術和真空管道技術相結合，研製新一代交通工具——超級高鐵，即高速飛車。這種列車不僅(jin) 可以大幅縮短出行時間，提高旅行舒適度，還具有更高的環境適應性，運行不再受天氣影響。

　　高速飛車通過管道連接實現無縫接駁，可在城市裏運行。其發車間隔可達到與(yu) 地鐵相似水平，旅客進站後能即上即下，節省換乘等候時間。理想狀態下，高速飛車的應急運行能力強，車輛設備磨損小、運行阻力低，其維護成本及能耗成本也更低，因而更經濟環保。

　　的確，作為(wei) 一種新型軌道交通工具，高速飛車快捷、安全、舒適、經濟、環保，是很有潛力的未來出行方式。在這方麵，我國也在發力。

　　列車貼地“飛”起來

　　高速飛車，是“超高速低真空管道磁浮交通係統”的簡稱，它是基於(yu) 超導電動懸浮與(yu) 低真空管道兩(liang) 大技術原理而設計的新一代交通工具。

　　高速飛車利用磁懸浮技術，使列車脫離軌道懸浮在空中運行，從(cong) 而讓車體(ti) “飛”起來。它借助真空管道技術，隔絕外界環境影響，使車體(ti) 運行時的空氣阻力大幅減小，列車行駛時既能達到飛機的飛行速度，又能保持平穩，實現列車超高速近地“飛行”。

　　自20世紀20年代以來，已有多個(ge) 國家研究各種形式的磁懸浮列車。根據不同的技術路線，磁懸浮列車可以分為(wei) 高溫超導釘紮懸浮車、電磁懸浮車與(yu) 電動懸浮車等。上述幾種磁懸浮列車，在工作原理、結構形式、係統組成上各具特色，均能大幅度提高列車運行速度。

　　其中，釘紮懸浮車的基本原理是利用高溫超導的磁通釘紮特性，實現穩定懸浮。磁通釘紮特性是指處於(yu) 超導態的高溫超導體(ti) 內(nei) 存在一些缺陷，外界磁場以“磁通量子束”形式通過這些位置時，會(hui) 被牢牢地束縛在缺陷中心，從(cong) 而達到穩定懸浮狀態的特性。

　　電磁懸浮車是利用不同磁極相吸的原理實現磁體(ti) 懸浮的。在軌道與(yu) 車身上分別布置線圈與(yu) 電磁鐵，通電後，導體(ti) 產(chan) 生巨大的磁場，利用磁場的吸力實現車體(ti) 懸浮，再利用高精度的電控反饋係統，實時調整電磁鐵中的電流，控製車體(ti) 與(yu) 軌道之間的間隙及運行速度。

　　根據不同的運行速度，電磁懸浮車的發展又可以分為(wei) 高速磁懸浮列車、中低速磁懸浮列車等。目前，電磁懸浮的技術已較為(wei) 成熟，並建設完成了多條中低速電磁懸浮的商業(ye) 運行線路。

　　電動懸浮車的基本工作原理為(wei) 電磁感應，它利用超導體(ti) 產(chan) 生的強磁場與(yu) 線圈相互作用實現懸浮。在列車及軌道兩(liang) 側(ce) 分別布置超導磁體(ti) 與(yu) 線圈，利用直線電機產(chan) 生的電磁力牽引列車高速向前運行。在車載超導體(ti) 高速前進時，地麵線圈被磁感線切割，從(cong) 而產(chan) 生感應電流，上下兩(liang) 部分產(chan) 生方向相反的磁場，使車體(ti) 抬升並最終實現穩定懸浮。

　　相較其他兩(liang) 種技術路線，電動磁懸浮的技術相對成熟，並且具有懸浮穩定、懸浮間隙大的優(you) 點，懸浮性能和安全性更高，更適合高速運行的場景，也是未來高速飛車的主要研究方向。

　　隨著技術的發展，人們(men) 對更高速、便捷的交通運輸工具需求越來越高，中低速磁懸浮列車已逐漸進入城市交通運輸係統。自德國工程師赫爾曼·肯佩爾於(yu) 1922年提出電磁懸浮原理之後，美國、日本、德國、韓國等國家相繼開始了磁懸浮運輸係統的研發。

　　20世紀60年代，日本率先開展了中低速電磁懸浮列車、電動懸浮列車的研究。2005年，日本開通了電磁懸浮示範線，實現了世界上第一條中低速磁懸浮列車的通車與(yu) 運營。2015年，由日本JR東(dong) 海鐵路公司研製的電動懸浮列車，在中央新幹線上完成了運行試驗，使日本在新型交通運輸方式上的技術達到新水平。

　　我國是世界上第三個(ge) 擁有中低速磁懸浮技術的國家。2003年在上海建成了磁浮示範線。

　　由此可見，中低速磁懸浮交通技術已經逐漸成熟並得到成功推廣使用。磁懸浮交通技術的創新發展，不斷刷新著人類地麵交通速度的紀錄。作為(wei) 一種新型的交通工具，磁懸浮列車正在逐步展現其強大的生命力和廣闊的應用前景。

　　中國高速飛車進行時

　　高速飛車日益受到矚目。目前，在全球範圍內(nei) ，有多家企業(ye) 、研究單位聚焦發展新型地麵快速軌道交通工具，競相布局高速飛車的研發。

　　日本在2019年開始基於(yu) 超導電動磁懸浮列車，進行低真空管（隧）道高速列車技術研究。

　　美國自2013年提出超級高鐵的概念後，便開始進行流體(ti) 力學、建築設計和真空管道方麵的技術研究。2017年，美國一家公司首次在真空管道中進行了磁懸浮列車運行測試。2020年，美國維珍公司的超級高鐵項目已經完成了首次載人試驗，測試使用500米真空管道，車體(ti) 僅(jin) 用十幾秒就到達了終點。

　　我國也有多家科研單位、高校開展相關(guan) 的技術研發工作。2017年，中國航天科工集團有限公司啟動高速飛車研發項目。該項目將超導電動懸浮技術與(yu) 低真空管道技術相結合，計劃研製具有世界先進水平的新一代交通工具，希望借助航天領域的新技術、新裝備、新產(chan) 品，促進我國交通科技的進步，與(yu) 高鐵、民航等多種交通工具一起，共同構建我國綜合立體(ti) 交通網，建立我國核心城市群“一小時經濟圈”，推動經濟快速發展。

　　中國航天科工集團有限公司目前正同國內(nei) 多家科研單位、相關(guan) 企業(ye) 、高等院校廣泛進行技術合作，持續開展超高速、超導、低真空技術研究，以快速提升我國高速飛車的整體(ti) 技術水平。

　　2021年9月，中國航天科工集團有限公司與(yu) 山西省人民政府開展合作，共同建設了高速飛車全尺寸試驗線（一期）示範項目，並於(yu) 2022年4月正式開工建設。為(wei) 加快項目建設進度，該項目采取“邊建設、邊集成、邊試驗”的模式，在不到一年的時間裏，完成了試驗基地和首期試驗線基礎建設，進行了首段設備集成調試，並成功完成了永磁、超導航行試驗。

　　2023年1月，項目團隊在山西省大同市高速飛車試驗基地，完成了高速飛車全尺寸試驗線（一期）首次超導航行試驗。本次試驗是國內(nei) 首次全尺寸超導航行試驗，初步驗證了高速飛車係統總體(ti) 方案的正確性和各係統的協調匹配性，為(wei) 後續進一步開展相關(guan) 技術研發工作奠定了堅實的技術基礎。

　　可以預見，在不久的將來，更加高速、便捷、安全、舒適的高速飛車將進入現實生活，進而改變人們(men) 的出行方式，提高出行效率。

　　《光明日報》（2023年09月07日 16版）