小型实验原理样车问世

常文森和课题组之前做的探索研究，只是一种简单的磁悬浮模型，研制处于一种探索的初级阶段。现在，虽然有了钱学森的勉励和学校的科研基金支持，但下一步研制怎么搞？成为摆在常文森面前的一首要问题。

在20世纪80年代，很多人对磁浮列车并不十分清楚，也不认为它能真正成为一种新型交通工具。常文森想，磁浮列车光自己说好不行，必须要尽快做出一个实实在在的东西，拿出来让大家看，磁浮列车的悬浮能不能真正实现？是如何能悬浮着在轨道上运行的，要让大家眼见为实。

大家一合计，一致认为应该先做一个演示性的实验原理样车，既可以向公众进行科普，也为以后的研制奠定技术基础。

1985年夏天，长沙的天气闷热得像个“蒸笼”。常文森与马永祥、路秉来几个人在一间不大的实验室里，又敲敲打打地地捣鼓了起来。天气炎热，但比天气更热的，是他们的创新热情。尽管大家的目标很明确，但对于磁浮实验原理样车到底做成一个什么样子，当时他们心里还是也没底——是列车，却不用轮子；不是飞机，但要能“贴地飞行”，心里想想也觉得很新奇，大家就管它叫“零高度飞行器”，多么富有诗意的名字啊！

施工得先有图纸，于是，他们先进行总体结构设计，确定磁浮装置各部件加工方案。然后大家按照分工，分头进行加工制作。那时科研条件有限，一切因陋就简。

“有什么条件打什么仗”，实验装置的基础用木方加工、轨道采用硅钢片叠压，电磁铁使用变压器铁芯，车体采用铝板折弯成型，再研制电感式传感器，安装在车体底部……常文森、马永祥、路秉来、田兰俊、杨泉林、尹力明等科研人员忙得不亦乐乎。

经过一年多攻关，这个用铝板折成的试验车体，经过多次调试，虽然可以悬浮起来，但极不稳定，小型实验原理样车通电后，就像喝醉了酒的人一样，蹦蹦跳跳，根本不听使唤。

“不行，重来！”常文森说道。大家又分头把自己承担的工作再检查、再优化，重新调整轨道、电磁铁、气隙传感器的间隙及参数，对悬浮控制系统电路网络参数进行矫正……一切完成之后，再试，问题依然存在，木质的轨道梁被振跳得都快散架了，仍然无济于事。

研制工作一时陷入困境。杨泉林试图从力学和自动控制理论的角度寻找解决的办法，他推导出了一个电气解耦的矩阵公式。按照新的电气解耦的控制方法，与田兰俊一起进行调试，情况虽有一定改善，但未能从根本上解决问题。这时，从事电机设计与制造的尹力明，放下磁浮轴承研制工作，加入攻关队伍中。

实验样车的稳定悬浮症结到底在哪里？大家整天都在琢磨，上班在实验室边想边实验，吃饭时大家凑在一起讨论不止，晚上睡觉了也在思考。不知这样过了多久，直到有一天，也不记得是谁突然想到了“转向架模块设计”这个思路。大家一听，都有豁然开朗之感，认为从消除机械耦合的状态和机理入手，将悬浮系统设计成一个独立控制的部件，这样也许就能解决实验样车“乱蹦乱跳”的问题。

新的解决思路一出现，大家又来了劲头，课题组对实验样车重新进行了总体结构设计，按照新设计方案各自改进优化自己负责的工作，再进行安装、调试。这一次，奇迹出现了：实验样车通电后变得温驯起来，悬浮在轨道上，用手轻轻一推进，即可来回“漂移”。

经过一年多探索与攻关，实验样车“乱蹦乱跳”的问题解决了，牵引又成为新的攻关课题。1986年年底，课题组决定自己动手研制小型直线电机，尹力明发挥专业优势，参考国内外有关直线电机的专业著作，拿出了一个小型感应式电机的设计方案。考虑到磁浮实验样车的体积有限，他将这种交流感应式直线电机的电枢被设计成八极结构，虽然这个结构不甚合理，但经过多次实验后，能实现实验样车直线驱动牵引，第二个关键技术又露出解决的曙光，大家的信心更足了。

又经历了一段没日没夜的攻关，课题组在原来基础上，重新设计并研制出尺寸更大的三相交流感应式直线电机，安装在试验样车上后，这台小型磁浮实验样车可以在轨道上运行了。此时，他们已在实验室里度过了4年时光。

1989年，我国第一辆小型磁浮实验原理样车终于研制成功。这个只有80千克重的小型磁浮实验样车，虽然外形仍像个“大玩具”，却具备了悬浮、牵引两大基本功能，能在长10米的轨道上平稳地悬浮移动。

它的研制成功，解决了磁浮列车的原理验证和概念设计问题，为国产磁浮列车研制迈出了关键的第一步。

小型磁浮实验样车试验成功后，随即引起极大关注。学校将实验室建成一个创新实践平台，中南大学铁道学院将其作为学生课堂教学实习场所，一些专家也慕名前来参观。

1990年，担任国防科技大学兼职教授的国家科委主任宋健来长沙讲学时，听说学校研制出了磁浮实验样车，专门赶来参观，听取研制情况汇报，他说：“看来，磁悬浮列车研制并不是那么神秘嘛！”

这年12月，国防科委决定在北京新落成的国际展览中心举办“第一届军转民产品展览会”，宋健主任向组委会推荐，让国防科技大学研制的我国第一辆小型磁浮实验样车，送到展览会上进行展览。

这是常文森率领课题组研制磁浮列车10年来，第一次引起国家有关部门的关注，接到通知，大家十分高兴，认为这是一次宣传磁浮列车技术的好机会。果不其然，磁浮实验样车在这次展览会上一经展出，立即引起轰动。

展台前，每天人潮涌动，人们争相观看，表现出了极大兴趣，提出各种各样的问题。在现场演示和讲解的曹承侃、田兰俊、尹力明一边做演示，一边不厌其烦地解答观众的提问，每天都要工作10小时以上，而他们却乐此不疲。

在这次展览期间，党、国家和军队领导、国外驻华使节等数万人参观磁浮实验样车，引起了国家高层领导和普通民众的关注。对于走过10年寂寞而艰难创新历程的研制者来说，更是莫大的鼓舞。

磁浮实验样车引起的轰动，并未随着展览会闭幕而结束。1991年3月，时任铁道部副部长的孙永福、总工程师沈之介等专程来到长沙，对小型磁浮实验样车进行考察。他们在对这一创新成果给予肯定的同时，当场明确表示支持磁浮列车技术研究。此时，已担任自动控制系主任的常文森一听，趁热打铁向孙副部长请示，可否组织专家们对这辆小型磁浮试验样车做个技术鉴定？他想，如果有了专家的技术鉴定，不但创新成果有了权威的评价，今后也能更好申请科研项目，今天这个机会，真是千载难逢呀。

话刚说出口，常文森又觉得自己有些太唐突了。一个科研成果鉴定会，不是说开就能开的，要准备详细的鉴定材料不说，还要一级级请求汇报，邀请相关专家参加，可没有想象的那么简单。

让常文森没想到的是，孙副部长听了他的请求，当即表示同意，并且提出趁着沈之介总工程师、袁维慈研究员等专家都在长沙，可以再邀请国防科技大学、长沙铁道学院的专家一起组成专家组。“明天，对，明天在这里召开成果鉴定会！”

孙副部长果断决策，其工作作风和办事效率实在令人钦佩。

常文森和课题组一夜无眠，加班整理鉴定材料，准备会场。次日，由铁道科学研究院袁维慈研究员为组长的专家小组，齐聚国防科技大学，详细听取了研制情况汇报，全面考核了小型磁浮试验样车性能，进行可行性分析论证，同时对下一步的研制提出了前瞻性的建议，鼓励研制者总结经验，瞄准应用突破关键技术。最后，专家组一致通过小型磁浮实验样车进行技术鉴定。

1991年3月，正是春风拂面、万物复苏的季节，孙副部长等专家一行的到来，犹如三月里的春风，让常文森和课题组感受到一股浓浓的暖意。

与常文森预想的一样，小型磁浮实验样车顺利通过专家鉴定2个月后，国家科委正式委托铁道部牵头组织“磁浮列车关键技术研究”论证，课题终于要立项了！

好消息接踵而至。学校决定推荐小型磁浮实验样车申报军队科技进步一等奖。磁浮列车研究成果要报奖了，而且是报一等奖，这是他们做梦都没有想到的，“大姑娘坐轿，头一回”呢。

也许是幸福来得太突然，大家兴奋之余，对报奖材料如何准备？评审时怎样答辩？既缺乏经验，又过于乐观，加上时间紧迫，在最后答辩时，由于过多地强调研制的艰难和如何克服经费不足等困难，却未能对创新点进行系统归纳总结，最后，这个项目只获得军队科技进步二等奖。

遗憾吗？不，大家高兴着呢。想想研制初期，谁也没有想到课题研究会受到国家科委、铁道部的重视，更没有想到小型磁浮实验样车，还获得了军队科技进步二等奖。

十年磨一剑。至此，走过10年探索与创新的国产磁浮列车研制，终于“名正言顺”地融入国家创新体系。常文森和他的同事们，又站在了一个新起点上。