由于受到空气阻力和轨道摩擦力作用,轮轨高铁运营速度阀值400 km/h。如果超过阀值 400 km/h,轮轨高铁及容易脱轨发生交通事故。那么,如何让高铁跑得更快呢?让高速列车浮起来,高速列车与轨道之间没有了摩擦力,这样就提高了高速列车的速度,这就是磁悬浮技术。图 5.1所示为日本磁浮列车。
图5.1 日本磁浮列车
磁悬浮技术的研究源于德国。1922年,德国工程师赫尔曼·肯佩尔(Hermann Kemper)提出了电磁浮原理,他认为既然列车最大的阻力来自于与列车车轮与轮轨的摩擦,那么如果列车能够悬浮于轨道之上,不就跑得更快了吗?1934年,赫尔曼获得了世界上第一项有关磁浮技术的专利。1970年以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应经济发展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。而美国和苏联则分别在19 世纪 70年代、80年代放弃了这项研究计划,目前只有德国、日本、中国、韩国仍在继续进行磁悬浮系统的研究,并均取得了令世人瞩目的进展。
利用磁悬浮技术运行的高速铁路系统,叫磁浮高铁。磁浮列车不同于一般轮轨粘着式铁路,它没有车轮,是借助无接触的磁浮技术而使车体悬浮在轨道的导轨面上运行的列车。因此,磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力和排斥力)来推动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中,行走时不需接触地面,因此其阻力只有空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可以达 500 km/h 以上,比轮轨高速列车的 300 km/h 还要快。世界上首条投入运营的磁悬浮线是中国上海浦东机场线,如图 5.2。(www.xing528.com)
图5.2 上海磁悬浮列车示意图
日本的磁悬浮列车采用的是超导磁悬浮技术。1982年11月,日本磁浮列车的载人试验获得成功。1997年全长 18.4 km 的日本山梨磁悬浮试验线建设成功并开始运行试验,2003年12月2日,日本 3 辆编组的 MLX01 磁悬浮列车在山梨县创造了 581 km/h 的世界纪录。然而,磁悬浮线路建设却因为造价高等原因,一直没有获得批复。2015年4月21日上午日本东海铁路公司在山梨县实施了超导磁悬浮列车载人行驶试验,创下了时速 603 km 的最高纪录,不断刷新着陆地载人交通工具的最高速度纪录。
图5.3 日本磁悬浮列车
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