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科技中国:从交通大国到交通强国

2022-02-08

百科知识 2022年21期
关键词:磁悬浮高铁高速公路

本刊记者

交通是经济行稳致远的压舱石,是我国国民经济的大动脉,承载着人民群众对美好生活的向往。10年来,我国交通发展取得了突飞猛进的进步,已成为世界运输最繁忙的国家之一。目前,我国已建成全球最大高速公路网;成为世界上高铁总里程数量最高的国家;中国桥梁在数量和质量上都是世界第一;我们拥有自主研制的新一代喷气式大型客机和世界上在研最先进、最大的水陆两栖飞机。

高铁:中国名片

高铁是交通运输现代化的重要标志,也是一个国家工业化水平的重要体现。2012年中国高铁运营里程为9356千米,到2021年底中国高铁运营里程已突破4万千米,可绕地球赤道一圈,稳居世界第一。

2017年6月26日,两列复兴号动车组率先从京沪高铁两端的北京南站和上海虹桥站双向首发,宣告我国铁路技术装备水平进入一个崭新时代。复兴号高速动车组采用的254项重要标准中,中国标准占到84%,整体设计和关键技术全部自主研发,具有完全自主知识产权,实现了由“中国制造”到“中国创造”的跨越。

中国高铁领跑世界,京张高铁开启智能铁路新时代。2019年12月30日,世界首条时速350千米的智能京张高铁开通运营,习近平总书记做出重要指示:“1909年,京张铁路建成;2019年,京张高铁通车。从自主设计修建零的突破到世界最先进水平,从时速35公里到350公里,京张线见证了中国铁路的发展,也见证了中国综合国力的飞跃。回望百年历史,更觉京张高铁意义重大。”京张高铁在世界上首次全线采用智能技术建造,首次采用我国自主研发的北斗卫星导航系统为其保驾护航,建成了世界冬奥会历史上首个直达比赛核心区的高铁站,打造了世界首个高铁5G超高清演播室。

高铁是一个复杂的系统,与接触网、轨道甚至周边的空气都形成了耦合关系,需要有对应的解决方案。中国已系统掌握各种复杂地质及气候条件下高铁建造成套技术,攻克了铁路工程建造领域一系列世界性技术难题。中国有正负40℃的气温跨度,就有了“上车穿棉袄,下车穿短袖”的包海高铁;中国有北国冰城,就有了全世界第一条高寒冻土上的高铁—哈大高铁;中国有风灾严重的戈壁大风区,就有了世界上第一条戈壁大风区高速铁路—兰新高铁;中国有江南烟雨,就有了杭黄高铁—一头在西湖,一头在黄山,途经7个5A级景区、超过50个4A级景区、10余个国家森林公园;中国有峰峦不绝的地方,就有了合福高铁—中国首条以时速300千米穿过山区的高速铁路,以及全长857千米的贵广高铁—平均不到1分钟就要穿过一个隧道,把贵阳到广州的通车时间从20小时压缩到了4小时。

目前,我国有28个省级行政区开通高铁,50万人口以上城市基本覆盖,年逾8亿人次乘坐高铁往来各地。中国高铁凭借其拥有完全自主知识产权的多项技术成为中国新的“国家名片”和“形象大使”,实现了从“追赶者”到“领跑者”的角色转变。

国产大飞机“三剑客”

大飞机是建设创新型国家的一个标志性工程,也是一个国家装备制造业的标志。运-20运输机、C919民用飞机与AG600水陆两栖飞机合称中国大飞机“三剑客”,是我国“大飞机家族”的重要成员。

运-20是中国研究制造的新一代军用大型运输机,于2013年1月26日首飞成功。该机作为大型多用途运输机,可在复杂气象条件下,执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。

2017年5月5日,大型客机C919在上海浦东机场顺利完成首飞。C919是中国自主研制的新一代喷气式干线客机,是中国首款按照最新国际适航标准、具有自主知识产权的干线民用飞机,最大载客量为190座。C919不仅具有完全自主知识产权,还具有更安全、更经济、更舒适、更环保的特性。C919使用的新一代发动机具有低噪声、低排放的特点,飞机的碳排放量较同类飞机降低50%。C919采用了大量先进技术,如新颖的气动布局,使安全性得到更好的保障。

我国研制的AG600飞机是迄今为止世界上在研最先进、最大的水陆两栖飞机。什么是水陆两栖飞机呢?简单来说,水陆两栖飞机就是不仅可以在陆地上正常起降,还能在海面上正常起降,并且它还可以长时间在海面上停泊。我国是继俄罗斯、日本之后,世界上第三个研发出水陆两栖飞机的国家。AG600完全由我国自主研发,实现了包括发动机、关键机载系统在内的100%国内自主配套,真正体现了中国在航空核心领域的独立自主创新能力。AG600于2017年完成首飞,此后不断改进、升级,各方面性能变得更加优越,可以满足森林灭火和水上救援的迫切需要,是国家应急救援体系建设的重大航空装备。

高速磁悬浮列车:中国速度

我们知道,飞机的平均速度大约为1000千米每小时,而高铁的平均速度在300~350千米每小时,在高铁和飞机之间,还存在著一个较大的“速度空白空间”,高速磁悬浮列车的存在,可以很好地填补这个空白。

目前,世界高速磁悬浮主要有3种技术,除了日本的低温超导磁悬浮、德国的常导电磁力磁悬浮,我国的高温超导磁悬浮技术全球首创,取得了一系列令世人瞩目的成就。

2018年,时速600千米的高速磁悬浮交通系统技术方案通过专家评审;2019年,试验样车下线。

2020年6月,高速磁悬浮试验样车在上海同济大学磁悬浮试验线上成功试跑,标志着我国在高速磁悬浮技术领域实现了重大难题的突破。

2021年1月,由我国自主研发的世界首辆高温超导磁悬浮列车正式試车,在大气环境下,其时速可达620千米,是陆地上速度最快的交通工具。

2021年7月,时速600千米的高速磁悬浮交通系统正式在青岛下线。这标志着我国具备了高速磁悬浮交通系统的完全自主化、产业化和商业运营能力。高温超导磁悬浮技术的正式落地,标志着我国在该领域的科技实力已走到了世界前沿,让世界再次认识了中国速度。

中国桥梁:世界第一

世界桥梁界流传着一句话:桥梁建设20世纪70年代以前看欧美,90年代看日本,21世纪看中国!可以说,现在中国桥梁在数量和质量上都是世界第一,10年来,我国设计建造的桥梁创下多个世界第一。

2013年动工、2016年建成通车的北盘江大桥是目前世界第一高桥。大桥全长1341米,桥面到谷底的高度达565米,相当于200层楼高。

2014年动工、2018年底建成的杨泗港长江大桥是世界跨度最大的双层公路悬索桥。

2016年建成的银川滨河黄河大桥,是世界最大跨度的多塔连跨钢混叠合梁自锚式悬索桥,也是我国新丝绸之路的重要组成部分。

2018年10月23日,世界上最长的跨海大桥—全长55千米的港珠澳大桥正式开通。港珠澳大桥是我国交通建设史上技术最复杂、施工难度最大、工程规模最庞大的桥梁,设计使用年限首次采用120年标准。它是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道,其主体工程“海中桥隧”长35.58千米,海底隧道长6.75千米。该桥的海底沉管隧道是世界上最长的跨海大桥沉管隧道,其生产和安装技术有一系列创新,为世界跨海大桥的建设提供了独特的中国样本和宝贵经验。

正在建设的常泰长江大桥,是目前在建世界最大跨度公铁两用斜拉桥,是集高速公路、城际铁路、一级公路“三位一体”的过江通道。

正在建设的江苏张靖皋长江大桥拥有6项“世界之最”:主航道桥跨度2300米,是目前在建世界最长跨度悬索桥;主塔高度350米,为世界最高悬索桥索塔;南锚平面尺寸长110米、宽75米,高度83米,相当于20个标准篮球场的面积,为世界体积最大的地连墙锚碇基础;主缆长4400米,强度为2200兆帕,是世界最长和最高强度的主缆;钢箱梁长3017米,为世界最大连续长度钢箱梁;伸缩装置位移量3120毫米,为世界最大位移量。

智慧高速公路

过去10年来,我国高速公路网越织越密,截至2021年底,我国高速公路通车里程已达11.7万千米,建成全球最大高速公路网。随着我国科学技术的不断发展,智慧高速公路也在如火如荼地建设中。

即将通车的杭绍甬高速公路是我国首条真正意义上的“智慧高速公路”,全长161千米,横跨杭州、绍兴、宁波。该公路在建设的过程中植入了包括传感器、5G光纤等在内的一些新基建,构建起大数据驱动的智慧云控平台。通过智能系统、车辆管控,有效提升了高速公路的运行速度,使车辆平均运行速度提升20%~30%,达到最高限速150千米每小时,甚至实现不限速。在安全方面,计划构建路网综合运行监测与预警系统,提高系统安全性;在环保方面,实现路面光伏发电,并且在收费站、服务区建设充电桩,全面适应车辆电动化发展。

中国高速公路的信息化发展已进入了新阶段,随着科学技术的进步,我国高速公路智能化的脚步正在不断推进,我们的出行将更加方便。

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