一、超高速低真空管道的研究背景
自20世纪90年代我国开通首条时速200公里的铁路以来，高速列车技术实现了跨越式发展，运营时速已从最初的几十公里跃升至350公里。2019年青岛四方时速600km的高速磁浮列车和2025年西南交通大学牵引动力实验室的高温超导磁浮工程样车及试验路线的出现，标志着传统轮列车正向着磁悬浮高速列车演进。然而，随着速度的不断提升，突破更高速度壁垒的制约因素日益凸显。其中，稠密大气层带来的巨大气动阻力和严重气动噪声成为关键瓶颈。高速磁浮列车在常规大气环境下运行时，车体承受着极高的气动载荷。为突破此瓶颈，超高速低真空管道磁浮（高速飞车）技术被提出，旨在通过近真空环境大幅削减气动阻力，为列车突破更高速度创造物理条件。当前，研究高速飞车在接近真空管道中运行的车体表面气动压力，对于积累关键基础数据、验证系统可行性、保障未来超高速（1000km/h）安全运行具有重要的意义。
二、列车在管道内气动压力特性研究情况
当列车低速运行时，列车在管道内运行所受到的气动压力占列车总阻力的比例较小，但是当列车的时速高达200km-300km时，整车的空气阻力在总阻力中的占比将高达75%。为此，多国学者采用数值模拟、风洞实验和大涡模拟等方法，研究了高速列车在常规大气环境下的气动压力特性、周围流场及表面压力分布。国内团队同样结合多种实验与数值手段，不仅优化了列车气动压力，还重点研究了低真空管道环境下真空度、阻塞比等因素对列车气动压力的影响规律。随着对列车表面气动压力分布特性研究的深入，构建一套能够精准、实时捕捉车体表面压力动态变化的气动压力检测系统，已成为验证理论模型、指导工程设计和保障运行安全不可或缺的关键环节。
三、气动压力检测系统的设计
在高速飞车实验过程中的车辆-管道系统气动压力特性研究，压力扫描阀扮演着核心数据采集的角色。作为高度集成的电子化测量装置，压力扫描阀能将数十甚至上百个高精度压力传感器通道紧凑集成于一个单元内。其核心功能在于对分布在高速飞车车体表面关键测点的气动压力数据进行高速、同步、实时采集。对气动压力的实时监测与分析，为优化列车外形设计、验证数值模拟结果和提升运行安全性与效率提供了关键数据支撑。
针对高速飞车气动压力检测的严苛需求，科途测控自主研发的系列压力扫描阀产品已展现出显著优势：①小型化与集成化：便于在空间有限的列车表面或模型内部署；②高精度：设备最高精度可达±0.05%FS（满量程），满足科研级测量要求；③高采样率与同步性：单通道采样率可达0-10080Hz可调，所有通道同步采集，精确捕捉瞬态压力波动；④灵活触发：支持软硬件双触发模式，确保数据采集与列车运行状态或特定事件精确同步；⑤大规模同步组网：通过TCP/IP协议可实现多台设备的高精度时间同步，满足大型复杂模型或全尺寸列车多点测量的需求；⑥定制化服务：可根据特定实验需求提供定制化解决方案。这些特性使得科途测控的压力扫描阀成为进行高速飞车近真空管道环境气动压力研究的理想工具。
四、结尾与展望
超高速低真空管道磁浮技术是未来超高速地面交通的重要发展方向。先进的气动压力检测系统，特别是高性能压力扫描阀，为获取车体表面压力分布的实时、高精度数据提供了保障。未来，科途测控也将持续研发，发展更高精度、更强抗干扰能力、更智能化的压力扫描阀设备，以满足工程化和商业化运营中对安全性和可靠性的需求。
【参考文献：刘玮.超高速低真空管道磁浮车体表面气动压力检测系统[D].中北大学,2023.】
