日本低速磁悬浮列车发展

综述ｑ浏辩

文章编号：１００２—７６１０（２００８）０１—０００１—０３

回零低遭磁悬浮刻辜凌震

陈贵荣，龙志强

（国防科技大学磁悬浮工程研究中心，湖南长沙４１００７３）

摘要：介绍了日本低速磁悬浮列车的发展历程，以及研制的８组磁悬浮列车样车。

关键词：磁悬浮列车；发展；日本

中图分类号：Ｕ２７１文献标识码：Ｂ

ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＬｏｗＳｐｅｅｄＭａｇｌｅｖＴｒａｉｎｉｎＪａｐａｎ

ＣＨＥＮＧｕｉ—ｒｏｎｇ，ＬＯＮＧＺｈｉ—ｑｉａｎｇ

（ＭＡＧＬＥＶＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤｅｓｃｒｉｂｅｄｉｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｉｓｔｏｒｙｏｆｔｈｅｌｏｗｓｐｅｅｄｍａｇｌｅｖｔｒａｉｎｉｎＪａｐａｎ．ａｓｗｅｌｌｔｈｅ８ｍａｇｌｅｖｓａｍｐｌｅｔｒａｉｎ－ｓｅｔｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｇｌｅｖｔｒａｉｎ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；Ｊａｐａｎ

ｌ概述

日本地少人多，历来重视铁路技术的发展，是世界上拥有最长时间发展轮轨高速铁路经验的国家。早在１９７２年，日本航空公司（ＪＡＬ）就将磁悬浮列车ＨＳＳＴ

（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＳｕｒｆａｃｅＴｒａｎｓｐｏｒｔ）作为新一代陆地快速交通工具，其重要性已日益凸现。

ＨＳＳＴ系统是以常温吸引方式实现悬浮导向，以

直线感应电机（ＬＩＭ）为动力的线性机车。随着理论和

技术的日趋成熟，日本、德国等发达国家已具备进入商

业化运营的能力，并作为城市轨道及机场交通工具着

手进行了开发。

２发展历程

２．１开发ＨＳＳＴ的动机

ＨＳＳＴ的开发始于１９７４年初，当时德国开发的

ＴＲ－０４磁悬浮系统令人注目，且可以减少公害。考虑

到日本的实际情况，必须选择对环境影响小的交通工

具，这就是进行开发和研究的动机。

２．２ＨＳＳＴ－０１磁悬浮列车

日本最早采用德国Ｋｒｕｓｓ—Ｍａｆｆｅｉ技术开展低速

磁悬浮技术的研究。它们的特点是：

（１）倒Ｕ型轨道与Ｕ型电磁铁构成悬浮系统，具

有侧向自稳功能；

（２）４个电磁铁直接固定在车厢底板上，４个电磁

收稿日期：２００７－０５—２８；修回日期ｔ２００７—０９—０３

作者简介：陈贵荣（１９６５一），男，湖南浏阳人，副教授。铁之间是一种刚性结构约束，没有相对运动自由度；

（３）采用短定子异步电机推进。

日本购买了这个专利，在此基础上开发了ＨＳＳＴ一０１磁悬浮列车（图１）。１９７５年１２月，在横滨市新杉田建设的长２００ｍ的直线轨道上首次悬浮行驶了重１ｔ、长４ｍ的ＨＳＳＴ－０１磁悬浮列车。９个月后，在川崎市东扇岛建设了全长１０００ｍ的直线轨道，开始了提速试验。１９７８年２月初，试验速度超过了目标速度３００ｋｍ／ｈ，达到３０７．８ｋｍ／ｈ。１９７９年２月，在国家资助下增加了纵曲线和半径２０００ｍ及２８０ｍ的弯道，并且将轨道线延长到了１６００ｍ。

图１ＨＳＳＴ－０１磁悬浮列车

２．３ＨＳＳＴ－０２磁悬浮列车

日本航空公司在ＨＳＳＴ一０１的试验没有取得预期效果的基础上，于１９７８年５月制造了ＨＳＳＴ－０２磁悬浮列车（图２）。作为载人演示的试验车长约７ｍ，装备

了二系减振系统，乘坐非常舒适，在８人乘坐时以１００

２国外铁道车辆第４５卷第１期２００８年１月

ｋｍ／ｈ的速度行驶。１９８１年３月，在东扇岛试验场完

成了全部基础试验。

图２ＨＳＳＴ－０２磁悬浮列车

２．４ＨＳＳＴ一０３磁悬浮列车

１９８５年，在筑波市举行的世界科技博览会上，ＨＳＳＴ一０３实用型磁悬浮列车进行了载客运行（图３）。其车体的大小与实际的车辆相似，采用了独特的模块组件作为车体机械支承装置，其作用相当于常规铁道车辆的转向架。

图３ＨＳＳＴ－０３磁悬浮列车

该车在科学万博及１９８６年加拿大温哥华交通博览会上进行了搭载大量乘客的演示。从１９８７年３月爱知县冈崎市的“葵博”开始，到１９９０年９月初进行了３４９天载人运行演示。

２．５ＨＳＳＴ－０４磁悬浮列车

１９８７年，研制了重２４ｔ、长１９．４ｍ的ＨＳＳＴ一０４磁悬浮列车（图４），可容纳乘客约７０名，设计速度为２００ｋｍ／ｈ。它的悬浮、导向和驱动技术与ＨＳＳＴ一０３一样，不同的是新车结构中，车辆走行机构从外侧包住线路。１９８８年５月，ＨＳＳＴ一０４型车在崎玉国际博览会上展示，展示线路长３２７Ｉｎ，混凝土高架梁跨距为１２ｉｎ，轨道包括２个半径为１５０ｒｎ、超高为２．３。的曲线段。试验速度为４３ｋｍ／ｈ。

图４ＨＳＳＴ－０４磁悬浮列车

２．６ＨＳＳＴ－０５磁悬浮列车

１９８９年３月一１０月，ＨＳＳＴ一０５磁悬浮列车在横滨国际博览会上展示（图５），展示线路长５６８ｍ，线路采用单片箱型梁结构，高架梁采用１２ｍ和１６ｍ２种跨距，净空高４．５ｒｆｌ，动载荷下梁的挠跨比为１／３８００，最高速度达到５５ｋｍ／ｈ。这次ＨＳＳＴ获得了限制时间的铁路运输许可，第一次被授权为可选择的公共运输系统，取得了营业许可。

图５ＨＳＳＴ－０５磁悬浮列车

２．７ＨＳＳＴ－１００Ｓ和ＨＳＳＴ－１００Ｌ磁悬浮列车

ＨＳＳＴ一１００Ｓ是继ＨＳＳＴ一０１～ＨＳＳＴ－０５之后研制的、适用于低速运行的磁悬浮列车（图６）。该车由Ｍｃｌ、Ｍｃ２两节车厢组成，全长１７．５５ｍ，Ｍｃｌ、Ｍｃ２车问距为０．５５ｍ，横向宽度为２．６ｍ，车体高度为３。３ＩＴＩ，空车重１８ｔ，最大负载时重３０ｔ，运行速度为１００ｋｍ／ｈ，最高速度为１１０ｋｍ／ｈ。

１９９１年，在名古屋附近的大江建成了一条新的面向应用试验的试验线——大江试验线，试验线总长１５３０ｍ，最小水平曲线半径为１００ｍ（主线）和２５ｍ（分支线），最小竖曲线半径为１０００ｍ，最大超高８。，最大坡度７０％ｏ。从１９９１年开始到１９９５年，对ＨＳＳＴ一１００Ｓ进行了１００多项面向应用要求的运行试验，最高运行速度达到１３０ｋｍ／ｈ。１９９３年３月，以东京大学

技术系正田英介教授为主席，运输省、建设省和其他