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會(huì)“飛”的列車

2006-06-02 00:50
初中生學(xué)習(xí)·高 2006年1期
關(guān)鍵詞:試驗(yàn)線磁懸浮列車時(shí)速

地面有軌鐵路交通具有運(yùn)輸量大、能耗低、污染少、全天候、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的輪軌鐵路系統(tǒng)和新興的磁懸浮列車系統(tǒng)都屬地面有軌鐵路交通系統(tǒng)。兩者最大的區(qū)別在于:輪軌機(jī)車采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),機(jī)車牽引力受到輪軌之間黏著力的限制,磁懸浮列車采用線性電機(jī)驅(qū)動(dòng),列車牽引力不受黏著力限制,這就決定了磁懸浮列車可以達(dá)到很高的速度;其次,輪軌機(jī)車是通過車輪來支撐和導(dǎo)向的,存在機(jī)械接觸,因而噪聲和磨損較大,而磁懸浮列車是采用磁力懸掛和導(dǎo)向,避免了機(jī)械接觸。

日本和德國是最早研制磁懸浮列車的國家。日本在山梨縣建有18.4公里超導(dǎo)高速磁懸浮列車(MLX)試驗(yàn)線,試驗(yàn)時(shí)速達(dá)550公里,但技術(shù)還未達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用程度;德國TR型常導(dǎo)高速磁懸浮列車,在埃姆斯蘭德建有31.5公里試驗(yàn)線,試驗(yàn)時(shí)速430公里,技術(shù)比較成熟。我國在上海建造的浦東國際機(jī)場到龍陽路站33公里磁浮鐵路線就引進(jìn)了德國技術(shù),該線2003年建成,是世界上第一條商業(yè)運(yùn)營線。此外,日本和中國正在研制適用于城市和市郊衛(wèi)星城之間的常導(dǎo)低速磁懸浮列車,運(yùn)行時(shí)速不超過200公里,市內(nèi)時(shí)速在100公里以下。它與TR的主要區(qū)別在于:TR的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力在地面上,而低速常導(dǎo)磁懸浮列車的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力在車上,線路上是線性電機(jī)的轉(zhuǎn)子,一般采用異步線性電機(jī),其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單,造價(jià)較低,但缺點(diǎn)是仍然要有受流器,其速度也因此受到限制,所以一般不超過200公里的時(shí)速。這兩種常導(dǎo)磁懸浮列車的懸浮控制技術(shù)是相同的,僅驅(qū)動(dòng)方式不同。

磁懸浮列車在我國的應(yīng)用有廣闊的前景。我國國土遼闊,需要時(shí)速為500公里左右的高速磁懸浮列車,它是高速公路或提速鐵路(時(shí)速150公里左右)、高速鐵路(時(shí)速250公里)和航空(時(shí)速800公里左右)之間速度空檔的很好補(bǔ)充。據(jù)分析,在時(shí)速150公里到800公里左右的范圍內(nèi),磁懸浮列車具有最短的旅行時(shí)間。我國人口多,大城市多,除需要城際高速鐵路干線外,市內(nèi)和市郊衛(wèi)星城之間的交通也十分重要,低速磁懸浮列車具有噪音小、造價(jià)低、施工方便等優(yōu)點(diǎn),它將與傳統(tǒng)的地鐵和輕軌展開有力的競爭。

磁懸浮列車是一項(xiàng)綜合多學(xué)科成果的新技術(shù),它本身仍在不斷完善與發(fā)展。最近我國西南交通大學(xué)已進(jìn)行高溫超導(dǎo)磁懸浮車模型試驗(yàn),并取得了巨大的成功。日本MLX磁懸浮列車是采用低溫超導(dǎo)材料,需用液氦冷卻(絕對溫度4K),技術(shù)上難度較大,而用高溫超導(dǎo)(77K)材料,可用液氮冷卻,技術(shù)難度小、價(jià)格低廉。隨著我國高溫超導(dǎo)線材的研制成功,高溫超導(dǎo)必然會(huì)在磁懸浮列車上得到應(yīng)用,屆時(shí)磁懸浮列車的性能會(huì)有更大的提高。

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