“磁”力逐梦30载：中国磁悬浮 “飞” 起来 | 山水洲城记

近日，备受关注的湖南省重点民生工程长浏磁浮快线项目有了新进展：4月28日，长浏磁浮快线项目车站主体桩基工程顺利完成施工。目前，全世界已建成上海高速磁浮示范线和日本爱知、韩国仁川，中国北京、长沙、凤凰、清远（尚未运营）等6条快速磁浮。这意味着，长浏快线是中国第5条磁浮，也是全国首条中低速磁浮市域快线。

磁悬浮列车依靠磁力使车体浮离轨道，在无接触、无摩擦的状态下实现高速行驶，赢得“地面飞行器”和“超低空飞机”的美誉。截至2025年，湖南长沙磁浮快线和凤凰磁浮观光快线‌已开通运营。

1995年5月11日，中国第一台载人磁悬浮列车在国防科技大学研制成功，使中国成为继德国、日本、英国、俄罗斯、韩国之后，第六个研制成功磁悬浮列车的国家。当时担纲中国磁悬浮列车技术研发项目的负责人、国防科技大学常文森教授常常回忆起那些令人难忘的日子……

一

磁悬浮列车是20世纪70年代兴起的新技术。它巧妙地利用电磁力抵消地球引力，通过自动控制手段使车体与轨道之间保持约1厘米的间隙，使列车悬浮在轨道上运行，与普通轮轨列车相比，具有噪声低、振动小、无污染、转弯半径小、爬坡能力强、易于实施等特点，有着“零高度飞行器”的美誉，学术界认为它是21世纪的交通工具。德国、日本相继研制出磁悬浮列车实验样车和工程样车，并修建了磁悬浮列车试验线。

1985年春天，国际科技博览会在日本筑波举行，常文森作为中国参观团成员前往日本，观摩这一世界科技界的盛会。

博览会展出的现代科技产品，千姿百态，争奇斗艳，而它们大部分来自美国和日本等发达国家，发展中国家展台，科技类展品十分稀少。

正当常文森举目搜寻中国展品时，一辆新颖别致的列车，一下子跳入他的眼帘。

“磁悬浮列车!”常文森心里一亮，快步向它走去。走过去一看，售票窗口旁赫然写着“票价500日元”。

他心里不禁“咯噔”了一下，但毫不迟疑地把手伸进口袋，掏出身上仅带的500日元，递进了售票窗口。

列车轻轻浮起来，徐徐向前滑行，感觉真好啊！平稳，无声，仿佛置身于“嫦娥奔月”的梦境，飘飘欲仙，不知不觉便跑完了300米轨道，到站了。

他想起了国内长期超负荷运行的铁路线，想起了都市里密集的人群、拥挤的车流……

科技博览会上的经历，更加坚定了常文森的决心：“到21世纪，我一定让中国人坐上自己的磁悬浮列车。”

二

回国后，常文森立刻把国外磁悬浮列车研究情况和自己的设想，向国防科工委领导汇报。听取汇报的时任国防科工委副主任、著名科学家钱学森特意坐到他身旁，关切地询问一些关键性问题。

钱学森听了，向他许诺：“你们研制出磁悬浮列车后，我一定去坐。”

4年经历4个回合激战，常文森又率领团队把中国磁悬浮列车技术向前推进了一大步：我国第一台小型磁悬浮实验样车问世。它重约80千克，在10米长的轨道上平稳运行，具有悬浮、导向、牵引与制动等全部功能。

虽然相对于正常标准的列车，它还显得这般弱小，但它给一票难求、一车难求的国人带来了莫大的希望。

常文森感受到肩上担子的沉重，也增强了战胜困难的决心和力量。他为中国磁悬浮列车研究制定了“由简到繁”的攻关路线，并首先瞄准了磁悬浮列车基本单元——单转向架。

他们的创新计划，引起了国家科委的高度重视。1991年国家科委委托铁道部科技司组织立项论证，1992年“磁悬浮列车”正式列入国家“八五”科技攻关计划。

有了国家科委的支持，常文森带领大伙向前奋进的信心更足、步伐更坚定。

研制工作一开始，第一只“拦路虎”——大功率斩波器，便跳了出来。过去，创新团队里只有杨泉林搞过小功率H开关，其他人都没有接触过这方面的技术，毫无经验可言。

走了不少弯路，吃了不少苦头，最终他们研制出了大功率斩波器。

单转向架悬浮重量，比实验样车增加近百倍，试验装置将有八九吨重，二楼实验室装不下，也承受不起，别的房子又没有。

常文森拿着卷尺来到系大楼楼梯口，前后左右量了量，把脚往水泥地上一跺：“咱们的实验装置就安这里!”

他们艰苦奋战几个月，初步解决了单个电磁铁的悬浮控制问题。

研制工作正式转入单转向架研制。他们首先花了一年多时间，认真研究国外大型磁悬浮列车技术，弄清了大型磁悬浮列车转向架与汽车、常规火车转向架的区别，掌握了它的特性，在此基础上，形成了大型磁悬浮列车的转向架机械解耦概念。

这是指导后续研究的一块重要理论基石，也是中国磁悬浮列车发展史上的一次重大突破。根据这一概念，他们经过模型制作、结构图纸设计、加工制作等一系列艰苦工作，完成了单转向架磁悬浮列车系统。

车子有好几吨重，如何把它抬到两米多高的轨道上呢？

于是，几十名科研人员如群蚁搬骨头，用肩扛，用手抬，加上木杠撬，愣是把几吨重的单转向架磁悬浮列车，搬到了两米多高的铁轨上。

哪知一试车，问题又来了：它像一只热锅上的大蚂蚁，在铁轨上乱蹦乱跳。调试改进几个月，都没让它稳定下来。

关键时刻，常文森亲自点将：“李云钢博士，你负责解决稳定悬浮控制问题。”

李云钢博士不负众望，和龙志强等人一起，连续奋战几个月，找到了问题的症结，降伏了它触电就跳的怪脾气，让它变得温驯安静起来。

1995年5月11日，磁悬浮列车进行第一次载人试车。

“启动!”

随着常文森一声令下，数吨重的列车从轨道上轻轻浮起。

“开车！”

操作人员按下运行电钮，列车开始平稳向前行驶……

中国第一台载人单转向架磁悬浮列车诞生了！

虽然它还显得有些粗糙，轨道也只有10米长，但它毕竟悬浮起来了，平稳地向前移动了，并乘载了30个人，这已经是令人振奋的重大突破。它标志着中国成为世界第三个掌握磁悬浮列车技术的国家。

当年，该项目获得部委级科技进步奖一等奖，并当选为“1995年中国十大科技新闻”之一。

三

领奖归来，创新团队聚餐庆贺，大家共同向常文森敬酒。

第一杯酒，常文森高兴地喝了。

大家再敬第二杯时，常文森端起酒杯，但没喝，把它交给一名博士研究生，说：“这杯酒，你给我保管好，哪天我们研制的磁悬浮列车在中国大地上奔驰起来了，我再用它敬大家。”

把单转向架磁悬浮列车从实验室开到原野上，并不像把轿车从车库开到大街上那样简单，它甚至比过去走过的道路更艰难。

正当磁悬浮列车工程化，在“有了资金技术才能成熟、技术成熟才能获得资金”的怪圈僵局里艰难徘徊时，北京控股有限公司和北京科委，为振兴国家磁悬浮列车技术，毅然出资支持他们，开辟了国内企业支持新型轨道交通技术发展的新模式，为国家磁悬浮列车技术发展作出了巨大贡献。

常文森终于可以心无旁骛地带领团队开展技术攻关了。

研制工程化样车首先要解决整车稳定悬浮控制。由四五个单转向架组成的磁悬浮列车整车，需要加速减速，需要拐弯爬坡，车厢里的乘客分布也不均衡，它就像四五个壮汉抬着一大桶水，既要在山间小道上奔跑，还要桶里的水不晃荡。

为突破这一关键核心技术，常文森带领大家从建立车辆系统动力学模型入手，运用先进控制理论，优化轨道和车辆结构，创造性地设计出一种新的悬浮控制算法，巧妙地在每节列车下面设计了20个悬浮点，它相当于20个轮子，平稳地托举着列车，使其始终与轨道保持1厘米悬浮间隙。

经测试，列车的动态调节与有效承载两项技术指标，均达到世界领先水平。

2001年，我国第一条磁悬浮列车试验线在国防科大校园内建成，工程试验样车同时下线。

随着列车徐徐启动，加速行驶，磁悬浮列车技术国际难题——“车轨共振”，如期出现了：列车在行驶时经常晃动，带动轨道一起震动，有时还发出“咚咚”的响声。

面对这一难题，最先研制磁悬浮列车的德国，采取加固和改造轨道的方法解决，可收效甚微。美国刚建好的线路因这一问题无法运行，不得不返回实验室重新研究。我国引进德国高速磁悬浮交通技术建造的上海浦东机场磁悬浮交通线，采取加大水泥梁单位长度质量、加固改造轨道的方法来解决，系统造价高了很多，也未能从根本上解决问题。

解决办法在哪里？大家都绞尽脑汁思考。

一天，研制团队成员周博士的鼻炎犯了，医生给他开了一剂“猛药”。鼻炎虽然治好了，却给他的身体带来不少副作用。他由此联想到“车轨共振”：用强有力措施抑制振动这剂“猛药”，虽可“杀菌”，减轻“病情”， 但伤了“元气”，还不能铲除“病根”。

能不能打破常规，来个彻底的“外科手术”？

负责这一关键技术攻关的李杰教授，充分肯定了周博士的这一思路。

为了找到“车轨共振”的“病根”，他们把铺平的轨道拆松，集中团队几十个人，推着列车在200多米长的轨道上来回跑，一次一次测试、记录、分析。

外国同行探索数十年没有解决的难题，他们显然不可能在一朝一夕解决。但磁悬浮列车工程进程，绝不能因此耽搁。

于是，李杰肩上又多了一副担子：全面改进工程样车。

那些日子，他带着课题组每天8点登车，傍晚下车，在200多米长的轨道上来来回回地开，反反复复测试各种数据，晚饭后，又来到实验室，分析研究测试数据，一直工作到深夜。

那些日子，他不知外边的世界发生了什么，只看见车窗外的草丛树叶，绿了又黄，黄了又绿……当草丛树叶三度泛绿时，他终于找到了“车轨共振”的症结。

他们大胆破除国际惯性思维，采用改进磁浮控制算法的方法，“开刀”切除“病根”，然后运用抑制振动算法，对其慢慢“调理”，把曲线上那些“增生”的高峰渐渐削平，振动慢慢消失了，悬浮的“元气”没受到任何伤害，列车行进时的稳定悬浮水平，处于世界领先。

与此同时，改进型磁悬浮工程样车，也于2005年顺利下线，它的研制完成，大大推进了磁悬浮列车技术应用的进程。

工程样车实现了由模拟电路悬浮系统向数字化悬浮系统的飞跃。列车所有调试和修理，坐在电脑前便可完成，再也不用钻到车底下进行人工操作。此外，它还可以实现模拟电路望尘莫及的复杂控制算法。

列车部件加工告别了手工作坊模式，实现了型材化，具备了批量生产能力。

“十一五”期间，常文森主持的“中低速磁悬浮交通技术及工程化应用研究”，再次被列入国家科技支撑计划重点项目。

工程化研发驶上快车道。李杰和战友们的工作节奏，也再次提速。

当时，李杰的妻子也在国防科大任教授，承担着重大科研任务，大家都说他俩是“攻关伉俪”。平日里，两人都是上午一早上班，中午在实验室吃盒饭，午夜才回家。因此，他俩笑称自己是“半夜夫妻”……

创新团队的忘我奋斗，迅速推进了磁悬浮列车应用进程。

2008年，一条1.5千米长的试验示范线，在北京控股有限公司唐山试验基地建成。

2009年，实用型中低速磁悬浮列车问世。它在示范线上累计运行6万千米，不仅行驶平稳，节能性强，而且采用了吸力型电磁悬浮、低频(小于100赫兹)悬浮牵引供电制式、新材料电磁防护等一系列创新技术，把电磁辐射减小到最低程度，车厢磁场与一般家电产生的磁场相当，甚至更低，对身体没有任何伤害。车内基本无噪声，车外噪声也很小，距列车10米之外，噪声只有64分贝，比平常说话的声音还要低。

专家鉴定结论指出：“完全称得上是一种电磁环境友好、安全可靠、绿色环保的城市轨道交通系统。”

2011年2月，北京市委、市政府决策：采用国防科技大学自主创新掌握的中低速磁悬浮列车关键核心技术，在北京门头沟石门营至石景山区苹果园间，建设一条10.2千米长的中低速磁悬浮列车运营示范线。

这是我国首条中低速磁悬浮交通运营示范线。它表明国防科技大学与北京控股有限集团密切合作、共同努力，已使我国中低速磁悬浮交通系统具备工程化、产业化能力，综合技术达到世界先进水平，成为世界上继日本之后拥有中低速磁悬浮交通线路的国家。

项目建设开工启动的消息传来，常文森热泪盈眶：“这一天，我等待盼望、为之奋斗了30年啊。”

当晚，团队再次聚餐庆贺，大家纷纷向常文森敬酒。他一概不拒，喝了一杯又一杯……

编辑/刘丹 校读/李乐

初审/彭培成 终审/沐刃