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又一大動作!中國研發(fā)時速達1000公里的"超級高鐵"(3)

又一大動作!中國研發(fā)時速達1000公里的"超級高鐵"(3)
2018-03-03 08:10:49 央視財經(jīng)

2011年,,上海超導科技公司正式成立并開始研發(fā),。他們遇到的第一個難關,,就是怎樣將不同的涂層和超導帶材緊密連在一起。超導帶材是由好幾層不同原料加工涂抹在一起的,,超導層位于中間核心層,,外面主要分為機帶、隔離層,、緩沖層等七,、八層,之所以加這么多層,,主要起保護,、緩沖作用,相當于給中間層的超導帶材,,穿了一套防護鎧甲,,讓超導帶材的性能保持穩(wěn)定性和一致性,。但這幾層原料都不同、涂抹的厚度,,需要非常薄,、非常均勻。工藝難度極大,。

上海交通大學國家能源智能電網(wǎng)(上海)研發(fā)中心電氣工程系特別研究員趙躍:它是在一個50微米厚的,,不銹鋼帶材上,所鍍著的超導薄膜,,50微米厚的是一個什么概念,?就是我們大概頭發(fā)絲一樣的厚度,但是它們中間所起到的,,最重要的超導層厚度,,僅為頭發(fā)絲厚度的大概1%左右。

又一大動作!中國研發(fā)時速達1000公里的超級高鐵

上海超導科技股份有限公司超導材料事業(yè)部副總經(jīng)理吳祥:超導層其實說白了,,是我們現(xiàn)在最難鍍的,,因為它的工藝很特殊,我們用的是激光附著沉積來鍍膜,。

但最艱難的,,是將超導帶材連接在一起的技術,盡管現(xiàn)在超導帶材長度已從最初的百米級做到現(xiàn)在公里級長度,,但受限于現(xiàn)有技術,,世界上還沒有不做接頭的超導帶材。超導帶材一有接頭,,就會有電阻,。如何把電阻降到最低值,不僅是中國人的難題,,也是世界各國企業(yè)面對的難題,。

吳祥:我們公司研制了一個超導接頭技術,它的電阻能夠達到兩納歐姆左右,,現(xiàn)在國際上大家正常能夠做到幾十納歐姆左右,。兩納歐姆算是目前比較低的了。

經(jīng)過3年多的努力,,世界先進水平范圍內(nèi)的超導材料,,終于在中國上海研制成功。

趙躍:我們同樣的一個條件,,和國際的一些同類產(chǎn)品進行比較,,它的性能、載電流能力提高了25%,,在這個條件下,,我們絕對領先,。

這種性能先進的超導材料應用前景廣闊,不僅用于磁懸浮交通,、還運用到超導電纜,、新能源汽車無線電充電系統(tǒng)、甚至國防軍事上,,比如導彈新的發(fā)射技術——冷發(fā)射,。

趙躍:傳統(tǒng)的導彈方式是點火發(fā)射,在一開始導彈點火的過程中,,會產(chǎn)生大量的熱,,被敵方偵查到,這樣會對導彈采取一定的措施,。如果我們采用超導儲能裝置,,在短時間把巨大的能量,迅速地釋放出去,,可以把這個武器拋射到空中,,達到一定的高度再點火,敵人就很難發(fā)現(xiàn),,這是一個非常熱門的技術,,各個發(fā)達國家都在研究。

材料和軌道這兩道難關通過了,,西南交大實驗室里的鄧自剛,,開始面對最后的難題,磁懸浮的實驗車,。

和其他材料研發(fā)的模式一樣,,磁懸浮實驗車的研發(fā)工作,從成都轉(zhuǎn)移到了中車唐山機車公司,。怎么讓車懸浮起來,,還能保持磁懸浮車無論轉(zhuǎn)彎,還是上下坡,,都能安全,、平穩(wěn)運行,、沒有噪音呢,?中車唐山機車公司的科研人員接過了研發(fā)的接力棒。

中國中車唐山機車車輛有限公司博士高級工程師吳會超:我們每個轉(zhuǎn)向架,,相當于蜈蚣的一排腿,,我們轉(zhuǎn)彎的時候,就過彎道的時候,,每個模塊,,都可以靈活進行轉(zhuǎn)動,,這樣的話,我們懸浮車過整個的小彎道,,是非常靈活的,。

2014年,真空高溫超導磁懸浮實驗線,,在西南交大的成都實驗室里順利搭建完成,。西南交大幾代學者,通過不懈努力,,在磁懸浮領域創(chuàng)下一個又一個研制奇跡,。與此同時,他們在科研理論上的貢獻,,也獲得了國際國內(nèi)的巨大反響,。2016年,鄧自剛的大學老師王家素,、王素玉老師,,將自己畢生研究的心血,撰寫下來,,在德國出版發(fā)行,。此時,距德國學者提出磁懸浮技術將近百年,,這是中國學者在磁懸浮發(fā)源地德國,,第一次用英文出版發(fā)行的超導專著。

西南交通大學牽引動力國家重點實驗室博士鄧自剛:這兩本書就體現(xiàn)了一個,,高溫超導磁懸浮技術,,從領先到被追趕,到再次領先的一個過程,。

又一大動作!中國研發(fā)時速達1000公里的超級高鐵

西南交大在高溫超導磁懸浮方面的研究成果,,也強烈吸引著國外同行。鄧自剛告訴記者,,幾個月后,,也就是2018年7月,有幾名巴西學者會來西南交大留學,。

西南交通大學首席教授牽引動力國家重點實驗室主任張衛(wèi)華:隨著我們今年時速400公里,、400公里+,這樣一個試驗平臺的完成,,我們速度也可以做到最高,。接下來我們還做時速1500公里,所以說我覺得我們在國際上,應該無論高溫超導磁浮,,還是真空管道,,都是走在前面的。

目前中國,、德國,、日本、美國,、巴西等國正加大力度推進超導磁懸浮車的實用化進程,。美國Hyperloop one公司在內(nèi)華達沙漠搭建了500 m長的真空管道試驗線,并于2017年實現(xiàn)了310 km/h的最高時速,。 在國內(nèi),,中車青島四方機車公司,2016年10月正式啟動,,研制時速600公里的高速磁浮列車項目,。2017年8月,中國航天科工集團宣布,,人類第五種交通工具“高速飛行列車”項目已開展研究論證,,時速最高可達4000公里,相比現(xiàn)在京滬高鐵運行的最高時速350公里,,要快出10倍,!

半小時觀察

在科技研發(fā)最關鍵的時刻,我們的鏡頭能記錄的都是過程中的艱辛和枯燥,。但正如西南交大校長所說,,今天這個時代就是一個創(chuàng)造奇跡的時代。中國的高鐵今天已經(jīng)走在了世界的最前面,,而下一代革命性的技術研發(fā),,中國科學家也沒有絲毫的松懈,也許在不久的將來,,你我坐上時速上千公里的高鐵時,,我們會回想起今天這些科學家們的艱苦努力,過程就是這樣的枯燥,,但最終匯集在一起的就是中國制造的奇跡,。

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