懸浮鐵路有什麽特點?
懸浮式鐵路就是,使列車車體懸浮於導軌之上運行的鐵路。懸浮式鐵路是利用物理的方法造成的,它不僅具有高速度這壹突出特點,還有許多優點。例如:
無振動輪軌式鐵路運行時,鋼質的車輪在鋼軌上滾動,高頻的沖擊使車體產生明顯的振動。而懸浮式鐵路沒有這種沖擊,因而也就不會產生車體的振動,坐上去感到非常平穩舒適。
無噪聲由於沒有沖擊和振動,也就沒有因此而產生的噪聲;又由於列車外觀呈流線形,而且運行中車廂是全封閉的,這樣就大大地減少了車體與空氣摩擦而產生的噪聲。
耗能少由於運行時車體懸浮,不與軌道面接觸,所以車體底面所受的摩擦力很小,再加上無振動、無噪聲,所以能量消耗降到了最低點。懸浮式鐵路根據懸浮的方式,可分為空氣懸浮和磁懸浮兩種。
空氣懸浮式鐵路是利用壓縮空氣使車體底面和導軌之間形成空氣層——氣墊,車體依靠氣墊的懸浮力懸浮於導軌的空勢之上運行,所以又稱為氣墊式鐵路。在這種鐵路上運行的車輛叫做氣墊車。20世紀60年代,在法國巴黎和奧爾良郊外建成了兩條空氣懸浮式鐵路。壹條長6.7千米,壹條長18千米。運行在奧爾良線上的250-80型氣墊車,每節車廂長26米,寬3.2米,高4.35米,重20噸,可乘坐80人。車上特殊的壓縮空氣供應系統,使車底面與導軌面間形成墊,整列懸浮在導軌面上,再利用發動機推動列車前進。由於空氣層的作用,列車運行時底面所受的摩擦力很小,因而大大提高運行速度,最高時速達422千米。這大約是現有高速鐵路運行速度的兩倍!
磁懸浮式鐵路是利用分別裝在車體和軌道上的電磁鐵之間“同名磁極相斥”(日本)或“異名磁極相吸”(德國)作用,使列車懸浮於軌道上運行的,形象地說,就像在車體與軌道之間有壹個看不見的“磁墊”壹樣,所以稱為“磁懸浮”。
磁懸浮所用的電磁鐵又分兩種:常導電磁鐵和超導電磁鐵。常導電磁鐵的導電材料是普遍用的金屬導電材料,具有壹定的電阻。由於要使幾十噸乃至幾百噸的車廂克服重力而懸浮起來,需要電磁鐵的磁性非常強,由此以來這就要求通過導體的電流非常大。而大電流通過有電阻的導體時會產生大量的熱。因此,常導電磁鐵工作時必須有大量的冷卻水幫助它散熱。這就造成設備臃腫復雜,特別麻煩。超導電磁鐵的導電材料是超導材料,也就是在低溫下失去電阻的材料。如果選用高溫超導材料制成導體,只需把它浸在零下196℃的液體氮中,電阻就會消失,無論通過多大電流也不會發熱。所以,超導電磁鐵工作時不需要笨重的冷卻系統配合,比常導電磁鐵輕巧靈便得多了。當然,為了保持它的極低溫工作狀態,對技術上的要求也就高多了。
懸浮在軌道面上的磁懸浮列車運行的動力,也是靠電磁感應作用產生的。
近年來,日本、德國、加拿大、美國、英國、俄羅斯、法國等對磁懸浮式鐵路進行了廣泛深入地研究和實踐。最早的、比較成規模的試驗線,是日本於1979年在宮崎縣建成的全長7千米的試驗線。試驗車輛長13.5米,寬3.8米,重10噸,懸浮高度10~15毫米,最高時速達517千米。目前,世界上最長的磁懸浮鐵路是日本東京區至成田機場的商用常導磁懸浮鐵路,長65千米。日本還準備在東京至大阪間修建壹條商用的超導磁懸浮鐵路,全長553千米,運行速度每小時可達500~700千米,將在不久投入使用。世界上最早試驗磁懸浮鐵路的德國,在1996開始動工興建柏林至漢堡的商用超導磁懸浮鐵路,全長285千米,最高時速可達400千米,預計在2004年建成。這個跨世紀的工程令世人矚目。
我國自1982年開始,對磁懸浮鐵路也進行了研究,於1994~1995年,對常導磁懸浮的研究取得初步成果。1997年10月在四川青城山建成了壹條常導磁懸浮鐵路旅遊線。壹列被命名為“未來”號的磁懸浮列車被投入使用。
通過各種研究和實踐表明,懸浮式鐵路是非常理想的運輸工具,特別是超導磁懸浮鐵路,將成為二十壹世紀最廣泛使用的運輸工具。