世界首條，湖北造磁浮空軌試驗線投用

極目記者 曾凌珂 實習生 黃心

8月9日，世界首條永磁磁浮軌道交通工程試驗線在江西贛州興國縣投入使用，這一列車被命名為“興國號”。空軌技術研發團隊負責人、中鐵科工機械院副總王英琳向極目新聞記者介紹，空軌技術以懸掛的方式將列車抬升至半空中，既不佔用地面面積，又免於堵車的困擾。2020年，中鐵科工研發設計的空軌已在武漢江夏區示範執行。2021年，江西理工大學聯絡上中鐵科工，將稀土材料與空軌技術結合，“興國號”由此誕生。相較普通磁懸浮列車通電後才能使列車懸於空中，“興國號”應用新型稀土材料後僅憑磁力就可使列車自然懸浮且磁性衰退速度也相對減慢。這一環保、高效的列車面世背後，是江西理工大學、中鐵六院、中國中鐵工業數年的努力。

國內首輛永磁磁浮空軌通車試驗

8月9日，江西贛州興國縣，世界首條永磁磁浮空軌試驗線投入使用。

興國號執行中（圖片來源：中鐵科工集團）

該試驗線由江西理工大學牽頭，與興國縣人民政府聯合中鐵六院、中鐵工業、國家稀土功能材料創新中心等單位共同研製完成。

空軌，意即空中軌道列車。透過將車體懸掛於架設的軌道梁之上，列車得以在空中行走。輔以永磁磁懸浮技術，空軌可利用永磁材料與軌道相斥的原理，可以在槽口中線保持懸浮狀。沒有了實體輪胎，電磁導向可實現零摩擦執行，僅需電機驅動即可執行，愈加節能、高速。

鑑於其不佔用路面、環保的特點，永磁磁懸浮空軌不僅適用於城市、景區等常規環境，也適合沿江、高寒、荒漠等困難地域環境，並可與地鐵、輕軌互為補充。

極目新聞記者瞭解到，此次建成的試驗線南起永豐站（高鐵興國西站），沿站前大道東側綠化帶敷設，北至靜調庫。線路正線長度約800米。磁浮列車採用2輛編組，載客能力為座席32個、定員88人，最高設計執行速度為80km/h。

興國縣紅色基因深厚，曾走出中華人民共和國共56名將軍。因此，“興國號”列車頭部兩側特地設計了56顆五角星；熊熊燃燒的火炬則代表著“星星之火，可以燎原”。

為此，此次永磁磁懸浮空軌試驗線又被譽為“紅軌”。據相關工作人員介紹，“紅軌”實驗的順利推進，對發展江西當地稀土永磁產業鏈和紅色旅遊經濟具有重要的社會效益和經濟效益。

據悉，“紅軌”涵蓋了永磁材料、軌道交通、人工智慧、無線通訊、智慧製造、電機驅動等多個戰略性新興產業。未來有望成為一種全生命週期成本最低、價效比最優的個性化交通運輸系統。

自主研發空軌技術獲170多項專利

永磁磁浮空軌列車面世前，中國中鐵工業旗下的中鐵科工集團率先實現了空軌列車技術的研發與落地。

興國號執行中（圖片來源：中鐵科工集團）

中鐵科工機械院副總王英琳是空軌技術研發團隊的負責人，也是此次“興國號”的技術負責人。她向極目新聞記者回憶，考慮到空軌列車行走於空中，佔地少、造價低（僅地鐵的1/5）的優點，中國中鐵工業於2018年正式成立空軌成套技術研發專案小組，在此領域進行科研攻關。

而空軌技術最初在德國和日本應用，在中國尚未落地。這也意味著，中鐵科工需要自主完成從研發、設計到生產製造的全流程。

研發之初，有國外團隊直接向王英琳推銷現成的技術方案，要價2000餘萬元。但考慮到價格高昂，且國外的技術方案時間久遠，不能適應當下的需要，王英琳拍板決定自主研發。“德國的列車軌道窄，車廂容量小，舒適性不佳。日本的列車則因為軌道過寬，造價隨之提高。都不適應國內的需求。”

然而，自主研發背後，是從軌道設計、車輛軌道設計到製造等環節均從零起步。為研發空軌系統，王英琳找來西南交通大學合作，然而，雙方仍遇上最大難題——轉向架設計。

轉向架是車輛轉彎的重要部件。對於傳統列車而言，轉向架還要承載車體的全部重量。不過，在空軌上，轉向架從車輛底部轉移到了車輛上方，輪胎也懸掛在轉向架上。

為了讓空軌列車在舒適性、噪音小和景觀性好等特點更加突出，王英琳團隊在軌道梁、轉向架和輪胎設計上做了多種創新。例如，與日本的設計相比，加寬軌道梁，將實心輪胎換成空心輪胎，重新設計匹配軌道梁和輪胎的轉向架。

每一步創新，都是探索、失敗和重新再來的迴圈過程。“轉向架前後做了兩套，因為是新的工藝，設計得再好，工廠沒有辦法完全還原，工藝上我們也要指導。輪胎從設計到生產一共生產了3套。每做出來一套，我們就要去現場測驗，發現問題當場著手解決。 ”王英琳回憶。

2020年底，中鐵科工設計的空軌列車終於在武漢市江夏區示範執行，全套列車系統共獲170餘項專利。中國也成為繼韓國、日本之後，全球第三個掌握空軌技術的國家。

永磁磁懸浮和空軌相遇再升級

2021年，江西理工大學團隊聯絡上中鐵科工，希望將永磁磁懸浮技術應用於空軌列車。雙方再次將空軌列車拓展到另一維度。

2014年，永磁磁懸浮技術最初由江西理工大學提出。直至2020年，中鐵六院集團牽頭推動該技術成果實現落地轉化。

興國號執行中（圖源：中鐵科工集團）

傳統磁懸浮利用磁鐵同性相斥的原理，使列車和軌道保持相斥從而使列車完全脫離軌道懸浮行駛，成為“無輪”列車。既可提速又可節能。而永磁磁懸浮技術使用稀土材料製作永磁體和永磁軌道，與以往的常導磁浮列車和超導磁浮列車相比，永磁磁浮列車不需要額外通電，即可實現零功率懸浮。更大程度實現了節能環保。在此，稀土材料的應用還可減慢磁性衰減速度，增加軌道的使用壽命。

然而，將空軌列車與永磁磁浮概念結合，王英琳團隊需要再次重新設計轉向架。

“以前車輛是透過轉向架和輪胎懸掛、行走在鐵軌之間，應用永磁磁懸浮技術之後意味著沒有了輪胎，列車僅憑磁力吸附在鐵軌下方，轉向架需要重新開發。更準確地說，它的名稱應該叫懸浮架。”王英琳表示。

中鐵科工新型軌道交通研究院院長陳旭陽向極目新聞記者解釋，就傳統轉向架而言，輪胎提供了支撐、滾動和前進的功能，而一旦懸掛、受力方向換成磁懸浮，轉向架的結構和受力方式也完全不同。

從轉向架轉變為懸浮架，江西理工大學聯合中鐵科工集團成功攻克了懸浮架結構、導向結構、直線電機牽引驅動、基礎制動等技術難題。永磁磁懸浮空軌也由此再增數項專利。

基於在勘察設計與系統整合等方面的優勢，中鐵六院集團還主導編制了首部懸掛式永磁磁浮單軌交通設計標準。

至此，永磁磁浮空軌專案作為一種新型軌道交通模式，中國已初步形成了自主智慧財產權體系，具備PCT國際專利5件，發明專利60多件。

（來源：極目新聞）

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