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欧宝体育下载app:西南交大设计院如何助力科技成果工程化发布时间:2022-12-04 10:31:10 | 来源:欧宝体育app官方下载 作者:欧宝体育手机版app下载

  西南交通大学的高温超导高速磁浮项目一面世就吸引了各界目光,为学校赢得了美誉,也让“交大磁浮”的牌子再一次打响。

  2021年1月13日,在四川省成都市的西南交通大学九里校区,一条165米的真车样车试验线建成并投入使用,设计时速620公里、采用全碳纤维、流线型头型的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车缓缓开动。

  2019年,时速600公里级高速磁悬浮系统的技术储备研发被列入《交通强国建设纲要》,作为前瞻性的技术研究为未来出行提供了新的可能。在这之前,西南交通大学的真空管道高温超导磁浮列车技术已经在实验室里实现了“浮起来”“动起来”的目标,而要真正实现在工程化应用场景中“动起来”“跑起来”的目标,需要在试验线上进行真车载人试验,完成高温超导高速磁浮列车投入商用前的一系列验证。

  高温超导高速磁浮工程化样车及试验线的成功下线,在西南交大磁浮研究史上和中国高温超导磁浮发展史上都具有里程碑意义,是中国推动高温超导磁浮技术从实验室走出的重要一步。

  对此,西南交通大学首席教授张卫华介绍:“高温超导高速磁浮工程化样车及试验线项目可实现高温超导高速磁浮工程化样车的悬浮、导向、牵引、制动等基本功能,以及整个系统工程的联调联试,将满足后期研究试验需求。结合西南交通大学校内磁浮列车模型试验台(400+弹射试验台、700滚动试验台),可验证高温超导磁浮列车高速化及长期运行可靠性。”

  西南交通大学的高温超导高速磁浮项目一面世就吸引了各界目光,为学校赢得了美誉,也让“交大磁浮”的牌子再一次打响。

  事实上,西南交大早在20世纪80年代就开始了磁浮技术的研究,1997年获批国家863计划项目“高温超导磁悬浮实验车”,正式开展高温超导磁浮车的研究。

  2001年初,学校研制的世界首辆载人高温超导磁悬浮实验车“世纪号”在北京举行的“863计划15周年成果展”上初次亮相,引起了广泛关注。

  2004年,西南交大提出了600km/h及以上载人超高速高温超导磁悬浮交通系统方案,从此开始了高温超导磁浮车工程化的探索。在2019年,西南交大又建成了真空管道高温超导磁浮车高速试验平台,最高试验速度400km/h,可开展高温超导磁浮车动力学、气动、振动、噪声等方面的研究。

  经过40年的探索与实践,西南交大突破了一系列理论和技术难题,在高温超导磁浮基础理论研究和关键技术创新方面已经形成了优势和基础,具备了工程化的条件。

  高温超导高速磁浮工程化的实现,得益于天时地利人和。“天时”是我国交通行业从科学研究到设计制造的整体提升;“地利”是云南、四川两省政府的大力支持;“人和”是学校联合中车唐山公司、中国中铁等行业单位的协同攻关,以及校内交通运输学科各科研团队的密切配合。

  2019年7月12日,云南省发改委面向社会公开招标昆楚大丽高铁可行性研究,西南交大旗下的西南交大设计研究院(下称“交大设计院”)一举中标。具体负责该项目的交大设计院副总经理金朝辉介绍说,经过反复沟通和论证,可行性研究报告推荐比选了高速磁浮制式和高速轮轨制式,最终在磁浮与轮轨对比中选择了磁浮,在磁浮技术对比中选择了高温超导磁浮。这意味着,西南交通大学的高温超导高速磁浮项目将不再只是一个实验室项目,有望在不久的将来完成科技成果工程化。

  西南交大磁浮研究四十年磨一剑,而让这“宝剑”出鞘的,正是交大设计院承担的昆楚大丽高铁可行性研究以及相关配套服务。

  在磁浮制式选择过程中,交大设计院和学校磁浮各团队进行了深入交流,最终本着最科学、最可行的原则进行了取舍。在项目团队看来,高温超导磁悬浮技术还有一个重要优势,那就是拥有完全自主的知识产权。

  媒体一直持续关注西南交大的高温超导磁浮研究,西南交通大学的研究员、博士生导师邓自刚也曾获首届“科学探索奖”,是高温超导磁悬浮技术四川省科研创新团队带头人。但磁浮列车此前只能在实验室实现悬浮和启停,因为要实现工程化需要大量资金投入。

  交大设计院的可行性报告可谓恰逢其时,送来了一阵“东风”。报告指出,昆明至丽江是一条黄金旅游线路,如能修建一条高速磁浮线,将有利于完善区域综合交通网络体系,进一步擦亮昆明大理丽江一线世界级黄金旅游名片。

  高温超导磁浮高速列车作为一种新制式交通工具,要实现工程化,除了工程化样车,还包括悬浮系统、牵引系统、制动系统、运控系统、线下土建及附属工程,以及整个系统工程的联调联试和综合性能检测系统等。

  交大设计院负责总体设计和工程总集成,与科研团队、中车唐山公司、中国中铁等单位协同攻关,开展工程化研究、工程设计、线路施工、线路运行一体化管理。

  这其中,高温超导磁浮列车的研制是重中之重。中车唐山公司是中国轨道交通工业的发轫之地,是中国铁路的创业原点和中国中车的创业起点,也是我国最早参与磁浮技术研发的企业之一。曾先后研制七代中低速磁浮列车,第四代磁浮列车已成功在北京S1线投入载客试运营。此外,中车唐山公司还曾牵头国内企业和科研机构,自主创新研发新型200km/h磁浮列车。

  2020年9月,西南交通大学与中车唐山公司签订《高温超导磁悬浮列车技术工程应用合作协议》,双方共同进行总体设计和关键技术攻关。

  2020年9月22日,西南交通大学批复同意在校内修建试验线。交大设计院与中国中铁二局进行了多次沟通,后者垫资开始了样车线的施工,同时双方一起对高温超导高速磁悬浮列车工程化实际施工中遇到的各种技术问题进行研讨,解决了多项施工技术难题,以高效率、高质量在较短的时间内完成了施工任务。

  金朝辉认为,项目推进过程中的首要难题就是方案图如何变成施工图。张卫华、邓自刚团队的研究成果已经十分成熟,但进入工程化中会遇到很多具体难题,比如方案的可施工性、成本问题、施工周期问题等。因此,交大设计院加入研发团队后,依靠自身的工程经验,逐一提出解决方案,和科研团队一起研讨,通过教授团队仿真分析等技术手段,最终选择最优解决方案。

  项目的顺利完成,同样得益于学校长期积累的高铁领域前沿成果,以及设计院与学校各科研团队建立起的良好合作关系。

  交大设计院总经理赵世春思考的是另外一个方向性问题,他认为磁浮样车及试验线的成功落地,是政产学研联合下科技成果转化的一条新路子,是学校总协调、设计院总负责、科研成果实现总集成的体现,更是“学校重大科研成果实现学校主导的重大工程转化”典型案例。

  试验线落成已经过去一年多时间了,在这一年多时间里,以试验线为依托,西南交通大学科研团队围绕高温超导高速磁浮交通系统总体设计、悬浮导向、永磁轨道相关核心技术与关键装备开展研究,不断形成全系统关键重大装备及核心技术研发和研制能力。在围绕高温超导磁浮交通系统的工程化应用方面,交大设计院开展高温超导高速磁浮交通工程设计关键技术研究,特别是在永磁轨道、牵引制动和测控运控等关键机电系统工程化方面取得了突破性进展。

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