日经中文网
NIKKEI——日本经济新闻中文版

  • 20xx 水曜日
  • 0708

  • 搜索
Home > 产业聚焦 > 科学/技术 > 日本磁悬浮这样驶上历史舞台

日本磁悬浮这样驶上历史舞台

2014/07/31

PRINT

      日本磁悬浮列车的开发历史可追溯到东海道新干线开通2年前的1962年。在提出超电导方式这一核心技术的美国等国放弃研发的背景下,日本用了半个多世纪的时间来确立技术和克服难题。在此期间,新干线的线路网已遍布日本全国,而如今日本的磁悬浮列车也终于将迎来实用化。计划2027年开通的磁悬浮中央新干线最早将于今年秋季正式开工建设。

为投入商业运营,正开展LO系磁悬浮列车的试验
      “虽然进行了调研,但发现研究不过是停留在大学研究室的水平。当时觉得没有可能实现”,日本东海旅客铁道(JR东海)磁悬浮开发本部的技术顾问中岛洋(69岁)回忆1970年当时的情形时如此表示。在同一年举办的大阪世博会上磁悬浮模型车备受欢迎。同样是这一年,作为日本JR铁道公司前身的日本国有铁道公司其实已经启动了使用超电导磁铁的“最尖端”磁悬浮列车的开发。

      1966年美国发表了证实超电导方式可能性的论文。关注到该论文的中岛的上司指示以该方式着手开发。当时,中岛对此表现的并不积极,但上司对其表示“正因为目前的技术水平无法做到才要去开发”。

      延续二战前的“子弹头列车”的计划,当时用1个小时连接东京和大阪两地,时速达到500公里的超高速铁道规划浮出水面。有关让车体浮起来以减轻阻力的技术方面,超电导技术并非从一开始就是首选。平常的电磁铁和气垫船的空气浮力方式也曾一度被讨论。不过在确定采用超电导的方针之后开发很快便取得了进展。1971年日本成功进行了在超电导磁铁上产生浮力的试验,1972年又实现了车辆的磁悬浮行驶试验。

      开发中遇难题

      由于冷却超电导磁铁的液态氦容易蒸发,所以每天只有2到3个小时的实验时间。研发人员最终克服了严苛的环境取得了成果。曾参与开发的铁道综合技术研究所的前总工程师藤江恂治(76岁)笑着说“最初认为没法做到让列车行使,但是既然理论方面已经很清楚,剩下的只是努力去实现”。

1972年成功实现磁悬浮行使的ML100
      在1977年开设的宫崎试验线路上启动行驶试验后又出现了新的问题。在时速接近300公里时,超电导磁铁突然失效,列车停止行使。在1节列车上安装的12个超电导磁铁中,有6个失效。经过反复调查后发现其原因是振动导致线圈错位、发热。

      其实,这被称为“quench现象”,即利用液态氦冷却磁铁形成超导状态,但高于超导温度后又将丧失磁力。那么如何制造抗振动的线圈呢?研发人员改变了线圈的缠卷方式,把线圈放在振动台上不断进行试验。当时的想法是既然得知原因出在振动上,那就只要制造出抗振动的线圈便可解决问题。

      由于1987年日本国有铁道公司被分割民营化,磁悬浮开发的工作被移交给了JR东海。JR东海的执行董事、磁悬浮开发本部副部长寺井元昭(55岁)介绍称“解决quench现象成为究竟是推进商业运营还是就此放弃的分歧点。当时希望尽快弄清该现象”。

      商业运营看到眉目

      在使用振动装置反复进行实验的过程中,最终得以再现行驶过程中出现的quench现象。研究人员使用几十种超电导线圈反复实验,终于找到了解决方法。1996年在山梨试验线启动了以投入商业运营为目标的试验运行,最终并未出现quench现象,1997年磁悬浮列车的时速成功突破500公里。2003年更创下了全球最高的581公里的时速记录。

 
 
      从着手磁悬浮开发到今天已经过去50多年。2007年法国的高速铁路TGV创下了574.8公里的时速纪录,磁悬浮的优势地位似乎受到动摇。但是寺井表示,“磁悬浮的强项在于加速和减速的性能。TGV等的加减速时间较长,无法实现在500公里的时速下一小时内运行8列列车”。强调除了速度外,在运营方面磁悬浮也具有优势。

      日本自主研发的磁悬浮新干线在2009年的日本国家的实用技术评价委员会上深受好评,作为铁道系统开始成形。尽管有声音担心和东海道新干线相比,磁悬浮新干线的运输能力较弱,但磁悬浮新干线有望在发生南海直下型大地震时取代东海道新干线发挥作用。

      东海道新干线在开通之前也曾被批评是毫无用处的多余之物,但实际上却为日本的经济增长发挥了一定作用。磁悬浮新干线会如何呢?在日本国有铁道民营化之后,包括山梨试验线的建设费用在内,JR东海在磁悬浮开发方面投入了约6千亿日元。
版权声明:日本经济新闻社版权所有,未经授权不得转载或部分复制,违者必究。
ad

ad

二维码

日经中文网
公众平台上线!
请扫描二维码,马上关注!

金融市场

日经225指数21798.87246.8910/11close
日经亚洲3001278.1410.3910/1417:03
美元/日元108.20-0.1910/1416:58
美元/人民元7.0657-0.021510/1408:58
道琼斯指数26816.59319.9210/11close
富时1007205.760-41.32010/1408:48
上海综合3007.883434.227610/1415:00
恒生指数26495.70187.2610/1415:47
纽约黄金1482.7-12.110/11close

关于日经指数