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中國磁懸浮在遼寧誕生的重要意義

點擊次數:563    發布日期:2013-12-16   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/198.html

      中國人就這樣有了自己的磁懸浮時隔數年,當這種具有重大歷史意義的重大工業裝備在遼寧老工業基地這片土地上誕生時,有人認為這是一種歷史的巧合。而當記者 走進中國磁懸浮研制成功的過程與背景時,記者感到那是一種歷史的必然。10月22日,大連磁谷科技公司永磁懸浮課題組的實驗車間擁滿了社會各界人士,當應 用永磁懸浮技術研制的技術驗證車———“中華01號”在鋪設在塑料仿真草坪的56米暗軌上成功運行后,標志著中國擁有了具有自主知識產權的磁懸浮技術。

      據永磁懸浮課題組首席科學家李嶺群介紹,“中華01號”客車的軌道和車體動力艙均設置在地下,動力艙懸浮在軌道上,地表設有40毫米寬的兩條軌縫,動力艙的 腹梁通過軌縫與地上的客艙連接成一體,地表種植草坪,軌縫被綠草湮沒,外觀看上去是車在草地上運行,有人形象地將其稱為“草上飛”。昨天,記者置身其中。 “車已經走了。”司機提醒后,記者才發現磁懸浮驗證車已經在仿真草坪上行出一段距離,平穩且安靜。磁懸浮作為一種重大工業裝備,是當今世界上***的交通 工具,是近年來國際科技和經濟領域備受關注的熱點和焦點。在此前,德國和日本在磁懸浮技術上處于****地位,德國為常導電磁式磁懸?。ǎ裕遥?,日本為超 導電動磁懸浮,而“中華01號”磁懸浮技術驗證車采用永磁補償式磁懸浮技術,是根據磁場基本原理,利用永磁材料(NdFeB)制造的斥懸浮和吸懸浮工作機 構相互補償產生的。是德國和日本的專利技術體系之外的又一種磁懸浮技術。至此,世界磁懸浮技術已有3種類型。2004年8月15日,大連市科技局組織全國 知名專家召開了“永磁補償式懸浮技術鑒定會”,鑒定結論為:“該技術處于國際領先水平,經過進一步研究試驗,可望用于未來城市和區域交通。”并建議“通過 建設試驗線路和試運行對相關技術進行驗證”。中國工程院院士沈聞孫認為:“這是中國人在磁懸浮領域的原始創新技術,具有知識產權和稀土資源的雙重優勢。永 磁懸浮在大連誕生,將對未來國內城市和區域交通產生重大及深遠的影響。”中國磁懸浮在遼寧誕生的必然理由直到現在,李嶺群對自己當初的選擇仍感到慶幸。永 磁補償式懸浮技術是大連市磁谷科技公司永磁懸浮課題組經過16年潛心研究而取得的原始創新技術,此前,以李嶺群為核心的研發團隊,曾歷經艱辛坎坷,去年3 月,該項目被確定為大連市重大科技攻關項目。一年多來,永磁懸浮技術取得重大突破。對于項目所有的進展,李嶺群如數家珍,去年8月7日,每米重達2噸的吊 軌裝置成功懸起;同年11月23日,永磁懸浮吊軌技術中試成功;今年8月11日暗軌永磁懸浮技術中試成功,重達28噸的懸浮裝置成功懸起……遼寧作為裝備 制造業基地特有的產業基礎、技術裝備、高素質的專業人才,為磁懸浮的誕生提供了肥沃的土壤。李嶺群這樣解釋中國磁懸浮在遼寧誕生的原因。李嶺群用“完備” 一詞描述遼寧的裝備制造產業的基礎。李嶺群告訴記者,“中華01號”所有的機械制造加工100%在大連完成。

      大連不僅擁有制造重大裝備的高端重大裝 備,而 且,其加工制造能力水平之高是在遼寧以外其他地方無法想象的。在永磁懸浮技術集成過程中,大連機車車輛有限公司、大連伯頓電機有限公司等密切配合,提供了 高質量的零部件加工和相關服務,保證了工期的順利進行。李嶺群向記者講述了這樣兩件事:動力艙腹梁長近10米,在它上面要鉆2.3萬個孔,技術要求極高。 這個項目由大連機車車輛有限公司承接完成,*后,這2.3萬個孔每孔間距達到0.1毫米以下。在加工制造過程,激光切割設備在下料過程中就可以精確到 0.1毫米,這樣高的精度對一般結構件來說,就不需要再精加工了。這么高水平的加工能力讓磁懸浮課題組的技術優勢如魚得水。無論是先進的技術裝備,還是極 高的制造能力,其*終是體現在作為知識技術的載體人的身上。提起大連的制造人才,李嶺群的眼神里帶著驚喜。據李嶺群介紹,“中華01號”磁懸浮技術驗證車 在制造的過程中,需要很多具有專業裝備制造技術的人才。他在與朋友的交談中,請求幫助介紹一些專業技術人員,朋友很輕松地就給找到這方面的人才,結果都是 非常勝任。無論是工藝設計人員還是技術工人,人才的儲備和專業水平都超乎他們的想象。李嶺群告訴記者:在“中華01號”磁懸浮技術驗證車的制造過程中,這 些專業制造人才提供了非常大的生產支持。李嶺群體會*深的是,大連具有相對完備的工業基礎設施和科技人才,尤其是工程化人才使他們獲益匪淺。這里的科技人 才是與工程化緊密結合起來的,這是其他省份所不具備的。“中華01號”磁懸浮技術驗證車研制成功,其中結構件、零部件有很多部分就是通過工程化人才把他們 的想法、思路變成工藝設計,*終加工制造出來。遼寧這種獨特產業環境奠定了培育***科技成果的基礎,而這里的社會環境又使這種特殊的產業環境產生意義。 在采訪過程中,大連磁谷科技公司總經理蘇珣一在向記者表達著這樣一個觀點。大連有一個鼓勵成功、容忍失敗,激發人們創造力和公平競爭的市場環境。大連在推 動科技進步和創新,鼓勵發明創造,努力開發具有自主知識產權的核心技術方面可以說不遺余力,政府在這個過程中所表現出來的戰略意識、科學精神讓他們感動。 蘇珣給記者講述了這樣幾件事:大連市副市長戴玉林親自做媒將大連機車車輛廠廠長譚成旭和副廠長張小軍找來,與課題組負責人坐到一起,促成強強聯手;大連高 新技術產業園區管委會主任易軍曾幫助他們四處找廠房,找了七處才找到現在的廠房;在磁懸浮研發的過程中,大連市科技局局長劉曉英曾多次來到課題組,幫助他 們解決工作上和生活中的實際困難……中國磁懸浮在裝備制造業基地誕生便成為順理成章的一件事。中國磁懸浮的經濟意義及現實需求據科學家李嶺群介紹,中國磁 懸浮技術無論是在節能、環保、運載能力,還是在安全性等方面都具有****的優勢。中國磁懸浮耗能為零,導向耗能遠低于德國,列車在運行中無噪音。中國磁 懸浮有效懸浮力為每米4噸,運輸能力相當于現行火車,既可以貨運又可以客運。而國外磁懸浮只能用于客運,運載能力遠低于現行鐵路。中國磁懸浮采用車與路一 體化結構與控制設計的永磁懸浮,其安全性能超過國外磁懸浮技術,安全系數大于飛機的20倍、傳統輪軌列車的250倍、公路汽車的700倍。眾所周知,磁懸 浮列車具有節能、安全、環保、高速度諸多優點。限制其廣泛使用的主要因素為造價高,承載力小。

      各國因懸浮原理不同而決定了技術集成差異;由于采用的技術實 現方式不同而決定了制造安裝工藝差異,所以*終表現為成本上的巨大差異。目前,世界上**條磁懸浮商業運行線在我國上海浦東運行,上海磁懸浮采用德國技術 建造,全長30公里,每公里造價3億元人民幣。中國永磁補償式懸浮技術由于采用不同于德國、日本的技術方式,其成本優勢遠遠超出國外磁懸浮。遼寧省人民政 府發展研究中心研究員朱軍對中國、德國磁懸浮技術集成成本進行了對比分析。中國永磁補償式懸浮技術沿途不需要集成供電、變電技術,該項費用為零。而德國電 磁吸懸浮技術沿途需要架設高壓供電、變電設施,每公里造價2140萬人民幣。中國永磁補償式懸浮技術沿路鋪設NdFeB磁軌與永磁,每公里造價為800萬 元人民幣,而德國電磁吸懸浮技術沿路鋪設長定子鐵芯與線圈,每公里造價為1610萬元人民幣。僅這兩項,中國磁懸浮技術就比德國磁懸浮技術低近3000萬 元。朱軍詳細分析了中國磁懸浮與德國磁懸浮路段的成本差異。德國曾對柏林———漢堡磁浮線的經濟性進行了全面評估,但評估報告迄今尚未公開。1997年4 月公布的線路長度為292公里,投資總額98億馬克,每公里平均3356萬馬克,折合人民幣1.51億元(按1馬克=4.5元人民幣計算)。據初步測算, “中華01號”暗軌磁懸浮路段每公里造價僅為5000萬元人民幣。從運行成本上分析,朱軍介紹說,國外磁懸浮運行成本略低于飛機,而中國磁懸浮運行成本低 于現行火車,是目前運行成本**的磁懸浮。從運載能力及其效能看,中國磁懸浮技術卻遠遠超出德國。德國TR磁懸浮承載能力為每米1噸,中國磁懸浮承載力為 每米4噸。再考慮中國磁懸浮列車綜合造價約是德國造價的1/2等因素,可推算出中國磁懸浮列車運輸效能資源比高出德國5至8倍。由于我國地域廣大,人口眾 多,交通落后,經濟發展不平衡,石油資源有限,與國外比較,磁懸浮列車更適合在我國發展。我國在未來的城市建設中,將形成“人流”、“物流”快速交換的網 絡,磁懸浮就具有極強的現實需求。中國磁懸浮將帶動更多的產業發展裝備制造業是事關國家經濟安全及綜合國力的戰略性產業,發展水平反映一個國家在科學技 術、工藝設計、材料開發、加工制造等方面的綜合能力。特別是像磁懸浮這種技術難度大、成套性強、需要跨行業配套制造的重大技術裝備的制造能力,反映了一個 國家的經濟和技術的實力。我省作為國家裝備制造業基地,提出未來的發展目標,經過“十五”后兩年和“十一五”的努力,把遼寧建成擁有核心技術開發能力、產 業結構合理、產品技術先進、在國際上有影響的裝備制造業基地。據朱軍介紹,永磁懸浮技術的集成將*終改造我省的傳統產業,實現產品換代、產業升級。

      技術決 定產業,新的技術產生新的產業、產業群、產業鏈和新的就業機會。中國磁懸浮將會帶動30多個相關產業的發展,可以拉動整個產業鏈。中國磁懸浮的永磁材料是 使用稀土合成形成的,我國是稀土資源大國,稀土資源占全世界儲量的85%,但我國并不是稀土商品大國。中國磁懸浮的發展將拉動永磁材料產業,促使稀土資源 向商品轉化。還可帶動原材料、新材料、新能源等相關產業的發展。“中華01號”是專為市區公交運輸設計的低速磁懸浮列車,**時速限制在110公里以下。 蘇珣很興奮地告訴記者,如果在沈陽和大連之間建成城際間高速或超高速磁懸浮,那么你從沈陽到大連只需要半個小時。未來將形成“沈大村超級大城市群”。蘇珣 向記者展望未來的“沈大村超級大城市群”,用磁懸浮將大連、營口、鞍山、遼陽、沈陽連接為一體,使沈大之間形成統一市場,整合五城市的各種資源,同時形成 市場資源的共享市場。由永磁補償式懸浮列車連通的城市之間住宅市場,就業市場、購物消費市場、旅游市場、教育市場、醫療市場、工業制造加工市場、科技資源 市場等的城市資源將相互共享,就像電腦互聯網信息資源共享一樣。城市資源共享后,就業者、消費者的選擇機會成倍增長,相應的資源利用機會也成倍增長。在課 題組的報告書中,記者看到了一份《硅谷工業技術、磁谷工業技術在實現“地球村”經濟過程中的作用對比框圖》。

      記者這才注意到,“磁谷”已經不僅僅是公司的 名稱,而是一個具有特殊意義的詞匯。據蘇珣介紹,以電子計算機產品設計為標志,以后逐步完善為概念設計的“硅谷”,發展為設計、制造復雜、技術集成簡單形 成的微電子設計與制造工業,然后發展為電子計算機網絡、移動通信網絡、智能化產品、遠程控制的電子信息產業,其結果就是產生“信息流”地球村,信息流動成 本低、速度快、容量大、能耗低。信息資源共享,市場資源部分實現優化組合,人類隨時知道地球上發生什么,可實施遠程控制。以磁懸浮列車超前設計概念為標志 的“磁谷”,將逐步發展為設計與技術集成復雜、制造簡單、形成龐大、精深的磁懸浮設計與制造工業,進入“三無機械產業”,即,無力的機械傳遞、無機械噪 聲、無機械磨損,出現城際磁懸浮列車網絡、市區磁懸浮公交網、鄉村磁懸浮公交網,結果是產生“人流”、“物流”地球村,人、物流動成本低、速度快、容量 大、能耗低,市場資源共享,優化組合,“人流”、“物流”隨時到達地球任何地點,開啟沿路經濟時代。這個框架圖讓記者看到了中國磁懸浮的另外一種意義。

      在實驗車間的一側,有一塊被一米多高的寫有“磁谷”的玻璃幕墻圍圈的區域,里面用厚厚的絨布覆蓋著,一種職業的習慣,記者很想知道里面的秘密。“暫時保密, 過一段時間你就知道了。”課題組工作人員很委婉地拒絕了記者的請求。記者無法猜測出里面的秘密,但記者能想象得出它將會為我們開啟另一個奇妙的世界。相關 自1969年德國研制成**個小型磁浮列車的原理模型(重約60公斤)至今已有30多年的歷史。以德國為代表的常導電磁式磁懸浮,其特點為氣隙傳感電磁吸 浮,氣隙傳感———電磁導向,同步直線電機驅動。以日本為代表的超導電動磁懸浮,其特點為超導電動磁浮,被動電磁導向,同步直線電機驅動。中國永磁補償式 懸浮利用開放磁場的磁能積冪函數變化規律,是由永磁材料制造的斥懸浮和吸懸浮工作機構相互補償形成的。列車的總懸浮力等于“斥懸浮力+吸懸浮力”之和。永 磁補償式懸浮采用雙重復合導向、雙重驅動技術運行。暗軌式或吊軌式布局結構受力簡單,節省材料,重心低,便于高速運行。永磁補償式磁懸浮同時解決了“超大 懸浮力”、“節能懸浮”、“經濟懸浮”等技術問題。


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