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德国归来话“磁浮”-何祚庥

更新时间:2007-8-27  来源:tranbbs  作者:佚名  人气:  [ 投稿 ] [投稿帮助
  >    令人意外的“新闻”是,磁浮列车竟具有优越的经济性。据德国专家们的介绍,德国的轮轨式高速列车ICE,在平坦的地面,双线的投资是3400万马克/公里,在复杂的地形要超过5000万马克/公里;德国的磁浮列车Transrapid,其双线的投资是2900万马克/公里,亦即ICE投资的85 %。这一数字的依据是柏林—汉堡线的设计。由于柏林—汉堡线的地基比较疏松,否则其造价还可略低一些。至于磁浮列车用于复杂地形,就更呈现出它的优越性。由于磁浮列车的脉冲冲击压较小、自重较轻,所以更便于高架运行,其每米长度占地仅2平方米,而相应的轮轨高速列车占地达14平方米。我们看到的试验线就是一种形状简单的轻型结构。

    由于磁浮完全取消了“点接触”,就完全避免了机械磨损。其结果是,磁浮列车的路轨寿命是80年,而轮轨列车的钢轨和地基寿命是60年;磁浮列车车辆寿命是35年,轮轨列车是20~25年;然而这里给出的磁浮列车路轨和车辆的寿命还只是依据某些实验结果加上大幅度安全系数所做的保守的估计。避免磨损带来的最重要的经济效益,是磁浮列车的年运行维修费仅为总投资的1.2%,而轮轨列车要高达44%。考虑到二者总投资还略有差别,所以磁浮高速列车的运行和维修的成本约是轮轨高速列车的1/4。

    注意到磁浮列车和轮轨列车有等同的客运能力,一般来说,路轨和土建费用约占了总投资的 60%,由此,由上面给出的折旧率和运行维修费用,可计算出每位乘客的票价成本的相对比值1:28。这是不能忽略的二者在经济效益上的巨大的差别!

    需要进一步探讨的是:磁浮列车的基本原理是把电动机里的“转子”布置在机车上,而将“定子”铺设在路轨上,由于电动机的“转子”和“定子”间的相互作用,就将电能转化为列车前进的动能,可是,在通常的电动机里,定子是某一圆筒形的电磁体,现在却要展开为长达几百公里,甚至是千公里以上的“平面”,这无疑是昂贵的代价,有些人更斥之为“大浪费”!那末为什么德国技术专家向我们提供的每公里投资的数字,磁浮列车竟比轮轨列车少15%?

    对此,德国技术专家向我们解释说,任何电力机车都要将电能转化为列车的动能。只不过在轮轨列车是由电动机所产生的旋转动能,通过一系列的机械传递系统转化为车轮的动能,再进一步由钢轨和车轮间的摩擦力转化为列车前进的动力。现在只不过通过直线电动机,直接将电能转化为列车前进的动能,更为重要的是,轮轨列车之所以能迅速前进,其动力完全来自车轮和钢轨之间的“点接触”。机车上的“点接触”就为高速列车带来了巨大的持续的冲击压力,从钢轮、钢轨到地基要有特殊的技术要求。可是,磁浮列车的电磁体系,却是定子和转子间的“面作用”,两者的冲击压力比是5000:1!所以,虽然轮轨高速列车中只用到钢轮钢轨,但这里要求极高的安全系数,磁浮高速列车中,这一冲击应力负荷问题,就可以轻松过关。所以,新技术就带来了新的经济效益。

    (四)磁浮列车有无工程上的可行性?

    我们曾向德国西门子公司一位退休不久的副总裁瓦格纳先生提出如下的问题:您是长期主持西门子公司的一位技术专家,您曾在轮轨高速列车和磁浮高速列车都做过大量技术工作。如果市场上出现建设450~500公里/小时速度的快速列车的需求,那当前技术上唯一的选择必然是磁浮列车,但如果现在市场上只出现速度为300公里/小时的高速列车的需求,那末在两种技术都能满足需求的情形下,做为工程师的您,您将做何种选择?

    瓦格纳先生回答说:我仍然将选择磁浮列车。

    他解释说,问题还不仅仅因为磁浮列车有较好社会效益,(如速度快、噪音小、能耗小、占地少…)和较高的经济效益(二者的票价成本接近3:l),而且还因为磁浮列车的工程难度特小,我本人曾为轮轨高速列车由300公里/小时的速度提高到330公里/小时的速度,奋斗了多年。虽然这里仅要求提高10%,但带来的技术难题多得不得了。因为轮轨列车的技术潜力在很多方面都已接近技术的极限,要突破300公里/小时,这就要对付更大的冲击压力,这要解决很多难题。直到最近才最后决定将在今年6月1日在德国的线路上试运行,而如果要求进一步提高到350公里/小时的速度,就还要解决更多的技术难题,但如果采用磁浮列车,而且仅要求300公里/小时的速度,那末从工程施工来看,就几乎没有什么难题,最多是要确保路轨有

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