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磁懸浮列車(chē)
磁懸浮列車(chē)的原理并不深?yuàn)W。它是運(yùn)用磁鐵‘間性相斥，異性相吸”的性質(zhì)，使磁鐵具有抗拒地心引力的能力，即“磁性懸浮”�？茖W(xué)家將“磁性懸浮”這種原理運(yùn)用在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)上，使列車(chē)完全脫離軌道而懸浮行駛，成為“無(wú)輪”列車(chē)，時(shí)速可達(dá)幾百公里以上。這就是所謂的“磁懸浮列車(chē)”，亦稱之為“磁墊車(chē)”。
由于磁鐵有同性相斥和異性相吸兩種形式，故磁懸浮列車(chē)也有兩種相應(yīng)的形式：～種是利用磁鐵同性相斥原理而設(shè)計(jì)的電磁運(yùn)行系統(tǒng)的磁懸浮列車(chē)，它利用車(chē)上超導(dǎo)電磁鐵形成的磁場(chǎng)與軌道上線圈形成的磁場(chǎng)之間所產(chǎn)生的相斥力，便車(chē)體懸浮運(yùn)行的鐵路;另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設(shè)計(jì)的電動(dòng)力運(yùn)行系統(tǒng)的磁懸浮列車(chē)，它是在車(chē)體底部及兩側(cè)倒轉(zhuǎn)向上的頂部安裝磁鐵，在T形導(dǎo)軌的上方和伸臂部分下方分別設(shè)反作用板和感應(yīng)鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導(dǎo)軌間保持10一15毫米的間隙，并使導(dǎo)軌鋼板的吸引力與車(chē)輛的重力平衡，從而使車(chē)體懸浮于車(chē)道的導(dǎo)軌面上運(yùn)行。
磁懸浮列車(chē)與當(dāng)今的高速列車(chē)相比，具有許多無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)：由于磁懸浮列車(chē)是懸浮于軌道上行駛，導(dǎo)軌與機(jī)車(chē)之間不存在任何實(shí)際的接觸，成為“無(wú)輪”狀態(tài)，故其幾乎沒(méi)有輪、軌之間的摩擦，時(shí)速高達(dá)幾百公里;磁懸浮列車(chē)”可靠性大、維修簡(jiǎn)便、成本低，其能源消耗僅是汽車(chē)的一半、飛機(jī)的四分之一;噪音小，當(dāng)磁懸浮列車(chē)時(shí)速達(dá) 300公里以上時(shí)，噪聲只有65分貝，僅相當(dāng)于一個(gè)人大聲地說(shuō)話，比汽車(chē)駛過(guò)的聲音還小;由于它以電為動(dòng)力，在軌道沿線不會(huì)排放廢氣，無(wú)污染，是一種名副其實(shí)的綠色交通工具。[-(@_@)-]
1911年，俄國(guó)托木斯克工藝學(xué)院的一位教授曾根據(jù)電磁作用原理，設(shè)計(jì)并制成了一個(gè)磁墊列車(chē)模型。該模型行駛時(shí)不與路軌直接接觸，而是利用電磁排斥力使車(chē)輛懸浮而與鐵軌脫離，并用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛快速前進(jìn)。
1960年美國(guó)科學(xué)家詹姆斯?鮑威爾和高登?丹比提出磁懸浮列車(chē)的設(shè)計(jì)，利用強(qiáng)大的磁場(chǎng)將列車(chē)提升至離軌幾十毫米，以時(shí)速300多公里行駛而不與軌道發(fā)生摩擦。遺憾的是，他們的設(shè)計(jì)沒(méi)有被美國(guó)所重視，而是被日本和德國(guó)捷足先登。德國(guó)的磁懸浮列車(chē)采用磁力吸引的原理，克勞斯?馬菲公司和MBB公司于1971年研制成常導(dǎo)電磁鐵吸引式磁浮模型試驗(yàn)車(chē)。英國(guó)于1984年在伯明翰建成低速磁力懸浮式鐵路并投入使用，其磁浮列車(chē)稱為“瑪戈萊夫”，由一臺(tái)異步線性電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行時(shí)高出軌面15毫米，它由兩個(gè)車(chē)廂組成，每個(gè)車(chē)廂能載40名乘客。列車(chē)上無(wú)駕駛員，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。
隨著超導(dǎo)和高溫超導(dǎo)熱的出現(xiàn)，推動(dòng)了超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)的研制。這種超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)?yán)贸瑢?dǎo)磁石使車(chē)體上浮，通過(guò)周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動(dòng)力。日本于1977年制成了ML500型超導(dǎo)磁浮列車(chē)的實(shí)驗(yàn)車(chē)，1979年在宮崎縣建成全長(zhǎng)7000米的試驗(yàn)鐵路線，1979年12月達(dá)到了每小時(shí)517公里的高速度，證明了用磁懸浮方式高速行駛的可能性。1987年3月，日本完成了超導(dǎo)體磁懸浮列車(chē)的原型車(chē)，其外形呈流線型，車(chē)重問(wèn)噸，可載44人，最高時(shí)速為420公里。車(chē)上裝備的超導(dǎo)體電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力與地面槽形導(dǎo)軌上的線圈所產(chǎn)生的電磁力互相排斥，從而使車(chē)體上浮。槽形導(dǎo)軌兩側(cè)的線圈與車(chē)上電磁鐵之間相互作用，從而產(chǎn)生牽引力使車(chē)體一邊是浮一邊前進(jìn)。由于是懸空行駛，因而基本上不使用車(chē)輪。但在起動(dòng)時(shí)或剎車(chē)時(shí)，還需有車(chē)輪做輔助支撐。一這和飛機(jī)起降時(shí)需要輪子相似。這列超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)由于試驗(yàn)線路太短，未能充分展示出它的卓越性能。 我國(guó)從70年代開(kāi)始進(jìn)行磁懸浮列車(chē)的研制，首臺(tái)小型磁懸浮原理樣車(chē)在1989年春“浮”起來(lái)了。1995年5月，我國(guó)第一臺(tái)載人磁懸浮列車(chē)在軌道上空平穩(wěn)地運(yùn)行起來(lái)。這臺(tái)磁懸浮列車(chē)長(zhǎng)3.36米，寬3米，軌距2米，可乘坐20人，設(shè)計(jì)時(shí)速500公里。1996年7月，國(guó)防科技大學(xué)緊跟世界磁懸浮列車(chē)技術(shù)的最新進(jìn)展，成功地進(jìn)行了各電磁鐵運(yùn)動(dòng)解耦的獨(dú)立轉(zhuǎn)向架模塊的試驗(yàn)。
目前，美國(guó)正在研制地下真空磁懸浮超音速列車(chē)。這種神奇的“行星列車(chē)”設(shè)計(jì)最高時(shí)速為2.25萬(wàn)公里，是音速的20多倍。它橫穿美國(guó)大陸只需21分鐘，而噴氣式客機(jī)則需5小時(shí)。這項(xiàng)計(jì)劃要求首先在地下挖出隧道，鋪設(shè)兩根至四根直徑為12米的管道，然后抽出管道中的空氣，使其接近真空狀態(tài)，最后再用超導(dǎo)方式行駛磁懸浮列車(chē)。
展望末來(lái)，隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展，高速、平穩(wěn)、安全、無(wú)污染的磁懸浮列車(chē)，將成為對(duì)世紀(jì)人類理想的交通工具。
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