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2021 11/ 12 18:22:55
來源:新華網

漂浮的磁懸浮列車

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        如今各種交通工具發展迅速,除了讓人驚嘆的高鐵外,最令人關注的應該是磁懸浮列車了。它到底是怎麼浮起來的?是人們好奇的焦點。

       有關磁懸浮技術的研究出現的很早,起源于德國,早在1922年德國工程師赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理,並于1934年申請了磁懸浮列車的專利。20世紀70年代以後,很多國家為適應經濟發展需要,提高交通運輸能力成為不可或缺的一部分。德國、日本等國家相繼開始對磁懸浮運輸係統進行開發。我國第一輛磁懸浮列車于2003年在上海開始運營,標誌著我國成為世界上第三個掌握磁懸浮技術的國家。


       磁懸浮的基本原理就是利用同性相斥、異性相吸的電磁原理讓磁鐵對抗地心引力,從而使車輛懸浮起來然後利用電磁力引導推動列車前行。所以磁懸浮列車需要在車體和軌道上做到與眾不同。在具體的操作流程中,要想使車輛真的懸浮起來,工作人員需要在列車車廂的底部安裝超導磁體在列車行進的路面軌道上埋設許多閉合矩形鋁環,借此構成磁懸浮列車的軌道“鋁軌”,所以它也需要軌道。當列車行進時,超導磁體相對于鋁環運動,並在鋁環中感應出強大的電流,由于電流的磁效應,這電流形成極強的磁場。鋁環産生的磁場與列車上的超導磁體的磁場方向是相反的,因此産生斥力向上的推力與車輛重力平衡時,車輛就可以懸浮在軌道上方。因此,磁懸浮列車改變了傳統火車“貼地”行駛的方式,它的存在使車體完全脫離軌道創造了近乎騰空行駛的空間飛行奇跡

       列車在行駛過程中,與軌道之間保持了一釐米左右的距離,和軌道處于一種“若即若離”的狀態。由于避免了與軌道的直接接觸,沒有了輪和軌道的摩擦,行駛速度得到了大大提高。磁懸浮列車的最高時速可達500 km以上,而現代高速列車的運營時速只是300km左右,如果想要更快一點的話,在經濟角度(磨損太大)和環保角度(噪聲太高)都面臨著很大的障礙。例如從”0”提速到“300”km/h ,磁懸浮列車只要2分鐘和5 km長的“跑道”,而高速列車則需要8分鐘和30 km長的“跑道”。

       除速度優勢之外,磁懸浮列車還有很多其他列車所不具備的優點:可靠性大、維修簡便、成本低;能源消耗僅是汽車的一半、飛機的四分之一;噪聲還很小,當磁懸浮列車的時速達300 km以上時,産生的噪音分貝只有65dB,僅相當于一個人大聲地説話,比汽車駛過的聲音還小;無污染,因為它以電為動力,所以在軌道沿線不會排放廢氣,是一種名副其實的綠色交通工具。

       因此,磁懸浮列車無論是在速度上,還是其他方面,都具備很多的優點,發展前景很可觀。在未來,磁懸浮列車技術也許會克服更多的技術難關,達到普及。

       本文由山東省威海市鳳林學校二級教師劉歡進行科學性把關。

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