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新闻背景资料:对磁悬浮你了解多少呢?
 
慧聪网   2006年3月21日11时56分   信息来源:人民网    

    高速低耗

    悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。它的时速可达到500公里以上,是当今世界最快的地面客运交通工具,有速度快、爬坡能力强、能耗低的优点,每个坐位的能耗仅为飞机的三分之一、汽车的70%。它运行时噪音小、安全舒适、不燃油,污染少。

    20世纪五、六十年代,铁路曾经被认为是一个夕阳运输产业。因为面对航空、高速公路等运输对手的强劲挑战,它蜗牛般的爬行速度,已越来越不适应现代工业社会物流和人流的快速流动需要了。但七十年代以来,特别是近几年来,随着铁路高速化成为世界的热点和重点,铁路重新赢回了在各国交通运输格局中举足轻重的地位。法国、日本、俄国、美国等国家列车时速由200公里向300公里发展。1995年举行的国际铁路会议预测,到20世纪末,德国、日本、法国等国家的高速铁路运营时速将达到360公里。要使列车在如此高的速度下持续行驶,传统的车轮加钢轨组成的系统,已经无能为力了。在这种情况下,只能使用一种超常规的列车--磁悬浮列车。

    普通列车行驶时,车轮与钢轨是紧紧贴在一起的,当列车高速行驶时,车轮与钢轨的阻力就大大增加。据科学家计算,依靠动力牵引,车轮与钢轨接触的普通轮轨列车,最大时速为380公里左右,如果考虑到噪音、震动、车轮和钢轨磨损等因素,实际速度不可能达到最大时速。所以,欧洲、日本现在正运行的高速列车,在速度上已没有多大潜力。要进一步提高速度,必须转向磁悬浮技术。

    我们知道:把两块磁铁相同的一极靠近,它们就相互排斥,反之,把相反的一极靠近,它们就互相吸引。托起磁悬浮列车的,那似乎神秘的悬浮之力,其实就是这两种吸引力与排斥力。这种列车悬浮在轨道上方,和轨道之间没有直接接触,运行阻力大大减小,因此磁悬浮列车的最大时速可以达到500公里以上。

    两种技术

    根据吸引力和排斥力的基本原理,国际上磁悬浮列车有两个发展方向。一个是以德国为代表的常规磁铁吸引式悬浮系统--EMS系统,利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的基本原理,把列车吸引上来,悬空运行;另一个是以日本为代表的排斥式悬浮系统--EDS系统,用超导的磁悬浮原理,使车轮和钢轨之间产生排斥力,使列车悬空运行。这两个国家都坚定地认为自己国家的系统是最好的,都在把各自的技术推向实用化阶段。估计到下一个世纪,这两种技术路线将依然并存。

    北京大学张承福教授认为,比较而言,日本的排斥式系统比较有利。它在物理上的原理比较简单,悬浮稳定,车轮与钢轨之间的距离保持在10厘米左右,对钢轨的要求不那么严格;由于对控制系统的要求较低,所以能耗也少。而吸引式的悬浮系统只能把车轮与钢轨保持在3-4厘米左右,这就需要有一个良好的控制系统,能耗自然就多;而且它对钢轨的要求也很高,遇上轨道上有冰雪,或高低不平的路段就影响运行。

    发展历程

    磁悬浮列车今天看似乎还是一个新鲜事物,其实它的理论准备有很长的历史。1929年德国人首先提出了磁悬浮理论,在相当长的时期内,他们就一直计划搞一条磁悬浮铁路。日本人1972年开始尝试EDS系统,但这个原理早在1966年就由美国人提出来了。这套技术的理论背景与当时的超导技术发展紧密相关。因为六、七十年代,是世界超导应用研究的鼎盛时期,利用超导原理,解决一些应用难题是那时的热点。

    日本磁悬浮列车山梨实验线曾在1997年12月创造了不载客时速550公里的世纪记录。而在1999年4月14日,山梨实验线更创世界铁路行车时速552公里的世界新纪录。这次的实验列车由5节车厢组成,乘客13人,总负荷为10吨重,两次行驶实验都跑出了每小时552公里的速度,并准备今后将进行耐久性实验和时速在500公里情况下的错车实验。

    中国于1876年修建了第一条铁路,日本于1872年修建第一条铁路,两国只相差4年。但日本修建第一条高速铁路的时间是1964年;1982年,日本就开通了第一条超导磁悬浮实验线,而20世纪结束时,我国还只有一条时速才170公里的广深准高速铁路。

    但中国的磁悬浮技术发展很快。目前,国内国防科技大学和西南交通大学都在进行磁悬浮列车的研制工作,都已经有了比较成熟的技术。2001年,国防科大磁悬浮实验线路建成,西南交大的实验线路也正在建设。磁悬浮在中国的市场运做进展也很顺利,德国柏林到汉堡之间的磁悬浮铁路建设计划搁浅以后,转而与中国达成协议,在上海修建一条可能将是世界上首条进行商业运行的磁悬浮铁路。北京,四川等地也正准备修建类似铁路。

    市场定位

    现有的运输网络是陆海空多种运输手段结合的综合系统,各种交通工具之间,既有明确分工,又有激烈竞争,而且飞机和汽车的运输速度也在日新月异地发展,那么,如果说要发展磁悬浮列车的话,它的市场应在哪里定位呢?

    北京大学的张承福教授认为,向空中发展有一定的局限性,比如周期性的运输或长距离的运输,用飞机可能比较合适,但如果几百公里的距离也用飞机就不经济了。因为机场离城市一般比较远,飞机起降需要不少时间,因此,从效率看,飞机尽管比其它的运输工具快,但除开起降时间,在几百公里的范围内,它与高速列车,特别是未来的磁悬浮列车相比并没有什么优势。而且飞机的能耗比列车要大得多。而陆地高速运输----高速铁路,也有其局限性--速度极限、噪音污染,摩擦损耗等等。因此,各国过去准备搞普通高速列车的,现在都倾向于搞磁悬浮列车。

    磁悬浮列车既然如此先进,如此快速,我国能不能很快就发展磁悬浮铁路,使中国的大地风驰电掣地奔驰着磁悬浮列车呢?

    中国科学院邱励俭院士认为,好的东西不一定决定你马上不够上。磁悬浮列车花费太大,1公里高速公路投资需要2亿人民币,1公里磁悬浮铁路投资翻两番都不止。如果要修一条从北京到天津的高速公路,投资300-400亿人民币足够,而修一条磁悬浮铁路,没有1000亿人民币是不可能的。所以他认为应该要慎重。邱院士的意见,代表了很大一部分人的意见,因此中国对发展磁悬浮列车采取的是循序渐进的策略。

    

 
 
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