磁悬浮列车到底是怎么浮起来的?

原标题:漂浮的磁悬浮列车

如今各种交通工具发展迅速,除了让人惊叹的高铁外,最令人关注的应该是磁悬浮列车了。它到底是怎么浮起来的?是人们好奇的焦点。

有关磁悬浮技术的研究出现的很早,起源于德国,早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。20世纪70年代以后,很多国家为适应经济发展需要,提高交通运输能力成为不可或缺的一部分。德国、日本等国家相继开始对磁悬浮运输系统进行开发。我国第一辆磁悬浮列车于2003年在上海开始运营,标志着我国成为世界上第三个掌握磁悬浮技术的国家。

磁悬浮的基本原理就是利用“同性相斥、异性相吸”的电磁原理,让磁铁对抗地心引力,从而使车辆悬浮起来,然后利用电磁力引导,推动列车前行。所以磁悬浮列车需要在车体和轨道上做到与众不同。在具体的操作流程中,要想使车辆真的悬浮起来,工作人员需要在列车车厢的底部安装超导磁体,在列车行进的路面轨道上埋设许多闭合矩形铝环,借此构成磁悬浮列车的轨道“铝轨”,所以它也需要轨道。当列车行进时,超导磁体相对于铝环运动,并在铝环中感应出强大的电流,由于电流的磁效应,这电流形成极强的磁场。而铝环产生的磁场与列车上的超导磁体的磁场方向是相反的,因此产生了斥力,当向上的推力与车辆重力平衡时,车辆就可以悬浮在轨道上方。因此,磁悬浮列车改变了传统火车“贴地”行驶的方式,它的存在使车体完全脱离轨道,创造了近乎腾空行驶的空间飞行“奇迹”。

列车在行驶过程中,与轨道之间保持了一厘米左右的距离,和轨道处于一种“若即若离”的状态。由于避免了与轨道的直接接触,没有了轮和轨道的摩擦,行驶速度得到了大大提高。磁悬浮列车的最高时速可达500km以上,而现代高速列车的运营时速只是300km左右,如果想要更快一点的话,在经济角度(磨损太大)和环保角度(噪声太高)都面临着很大的障碍。例如从”0”提速到“300”km/h,磁悬浮列车只要2分钟和5km长的“跑道”,而高速列车则需要8分钟和30km长的“跑道”。

除速度优势之外,磁悬浮列车还有很多其他列车所不具备的优点:可靠性大、维修简便、成本低;能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一;噪声还很小,当磁悬浮列车的时速达300km以上时,产生的噪音分贝只有65dB,仅相当于一个人大声地说话,比汽车驶过的声音还小;无污染,因为它以电为动力,所以在轨道沿线不会排放废气,是一种名副其实的绿色交通工具。

因此,磁悬浮列车无论是在速度上,还是其他方面,都具备很多的优点,发展前景很可观。在未来,磁悬浮列车技术也许会克服更多的技术难关,达到普及。

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