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世界上第一列磁悬浮列车将从日本东京"飞"到大阪，时速500公里，耗时60分钟。德国紧跟其后，准备在2005年将自己的磁悬浮 列车投入运营。这种列车运行时，悬离地面10厘米，既安静舒适又利于环保，是未来型的火车。 尽管我们还将磁悬浮列车的轨道称为"铁路"，但这两个字已经不够贴切了。就拿铁轨来说，实际上它已不复存在。轨道只剩下 一条，而且也不能称其为"轨道"了，因为轮子并没有从上面滚过。事实上，连轮子也没有了。"铁路"上行驶的这种超级列车没有传 统意义上的牵引机车，它运行时并不接触地面，只是在离轨道10厘米的高度"飞行"。 21世纪初，日本第一批豪华磁悬浮列车将投入运营。从日本东京到大阪500公里的旅途，一小时即可到达。从2005年开始，在 汉堡和柏林之间旅行的人们将会乘坐同样的列车，体会同样的感受。能使这样的旅行成为可能的交通工具就是磁悬浮列车Maglev。 经过了30多年（其中常常有间断）的开发之后，它终于在日本和德国问世了。 初见磁悬浮列车，人们都会以为它与传统意义上的高速列车没什么两样。但实际上它只是车厢类似意大利摆式列车或法国 TGV列车，其余都是截然不同的。 在路上试车：从1998年起，磁悬浮列车在日本山梨县试车线上运行。试车目标是运营时速达到500公里（见左图）。试验一直持续 到现在。如果一切顺利，在两年的时间内，将开始短途的商业运营。与此同时，德国正在为这种列车铺设从汉堡到柏林之间的线路 ，预计2005年将投入运营。
半个世纪的纪录 今天说起来似乎有点不可思议，有谁想过意大利曾一度保持了铁道行车最高时速的世界纪录，然而这是千真万确的。1936年， 布雷达工厂生产的ETR200型电动机车的运行时速达到了203公里，这是在波洛尼亚至米兰线的帕尔玛和皮亚琴察两个车站之间的行 驶。进入60年代，日本的高速列车"新干线"打破了时速为400公里的纪录，它的最高时速达到443公里，而且列车由司机驾驶。不管 怎么说，这些仍然属于传统的具有车轮、电动机的火车。法国的TGV列车也属于这种传统式的有司机的火车，它打破了每小时500公 里的纪录，而在1991年则达到了515公里的最高时速。目前列车时速的最高纪录是1997年12月由日本正在试制的超导磁悬浮列车创 造的，该车没有司机，由无线电导航，时速达到了530公里。 尽管从表面上看，两种高速列车，传统的带车轮、由司机驾驶的列车和磁悬浮列车似乎很近似，但一旦过渡到载客商业运营情 况就不同了。出于种种原因（行车中的安全性、噪音、列车摆动和振动等等……），带车轮的火车时速目前保持在每小时300公里 ，而磁悬浮列车巡回运行时速则会保持在500公里，略低于最高时速，这比涡轮螺旋桨飞机的时速低不了多少。 从1962年起，日本着手设计磁悬浮列车，利用磁极的吸引力或排斥力，将列车悬于轨道上方并产生动力，驱使列车前进。取消 车轮可以带来一系列的好处，比如 提高时速，减少噪音、摇摆和震动，与空气撞击而产生的阻力也远远低于飞机，但问题是它需 要大量的电力把重几十吨的列车从地面上撑起来。尽管车身离开地面只有几厘米，但准确地讲，一辆40吨磁悬浮列车与同等重量的 传统列车相比，前者需要的电力要大40倍。 由于超导技术的发展，这个问题可说是大部分得到了解决。因为，利用超导原理能够消除线圈的电阻，所有输入该系统中的电 力就能够被充分地利用，从而避免了浪费。 昨天、今天和明天：近半个世纪以来火车速度的革命：左为50年代电气火车，右为有电力机车和车轮的传统高速列车，方框内为两 台日本磁悬浮列车的样车。 昨天、今天和明天：近半个世纪以来火车速度的革命：左为50年代电气火车，右为有电力机车和车轮的传统高速列车，方框内为两 台日本磁悬浮列车的样车。 日本的磁悬浮列车的关键部分是由两组超导电磁体构成的：一组安装在车厢的两边车轮架处，另一组安装在车厢下面。第一组同位 于U字型"铁轨"两壁上的其他磁体相互作用，一旦步入此"轨道"列车就启动了。车轨的磁体产生一个与列车速度同步的电磁场，同 时交替提供一种同车厢既吸引又排斥的力量，从而使车厢产生一种水平推力。第二组同连接在U字型铁轨底部的线圈发生相互作用 ，并由此产生垂直推力，使列车悬离地面。 列车的电磁体是用铌和钛合金制成的，为了保留超导体的特性，它们应当保持在-269℃的底温状态（比绝对零度高4度），置于液 态氦中，由车上的低温系统保持底温。磁悬浮列车的悬浮原理远远比推动原理要复杂得多。事实上，列车应当准确地在离铁轨10厘 米的高度上"飞"。任何的偏差对于列车的稳定性都是很危险的。日本的铁路工程师们利用磁场解决了这个问题。在铁轨底端的磁体 与车厢上的磁体是同一极性，这样，在它们之间总有排斥力。如有某种原因使得列车悬浮高于10厘米，也就意味着列车向轨道产生 的磁场逐渐变弱的区域移去，从而它所得到的悬浮力减少，这样列车会又回落至10厘米的高度。相反，如果车厢太靠近铁轨，将遇 到轨道磁场非常大的阻力，并得到较大的排斥力，这就使列车又能与铁轨保持正常距离。这样，就没必要去监控悬浮的距离了，像 德国的远距�"特快列车"那样，在车厢与轨道之间有1厘米的最低误差限度，每次振动偏差上下不超过0.3毫米，左右不超过0.6毫米 。日本磁悬浮列车的速度带来了另外一些问题：当两个方向开来的列车会车时可能发生什么情况呢？两列车会车时相对速度相当于 1000公里，这就会产生潜伏很大危险的气流。所以目前只能在一列车开过时让另一列车停下来。 车头有两种生硬的脸孔：目前的磁悬浮列车有两种外型：一种是"有两个尖头"的S型（左图），另一种是稍微有点圆的楔型（右图 ）。这两种形状是在电脑中做试验后选中的，还准备在风洞里做进一步的试验，以找到更合乎空气动力学原理的外型。照片上我们 看到的列车原型，侧面的银灰色部分为超导磁体电机。 更近似飞机 日本的磁悬浮列车与其说像传统的火车，还不如说更像飞机，大部分系统制造技术来源于航空学原理。 通风系统：保证车厢密闭，以防止列车进入隧道时由于气压的变化给耳朵带来不适。 向上开的拉门：经过研究后设计的车门，可保证旅客在车内有更大的空间和保持车厢的高度密闭。 制动器：主制动器是把列车的动能转化为供给电磁体的电力，是由圆盘型制动器和空气制动器以及外薄板结合成的一个整体。 如打开外部的薄板将会增加列车（或飞机）气流的阻力。 平台和起落架：平台上装有超导磁体电机，要向全车厢传送由电磁产生的悬浮力和动力。磁悬浮列车还配备了铝合金起落装置 ，它的轮子露在车体外边，在列车低速行驶时，可支撑车厢。 超导电磁体：它能提供极强的磁场。在列车上安装的电磁体与在轨道上的线圈之间产生悬浮力以及前进和拐弯时所需的动力。 车厢：车厢是用铝和锂合金加工而成。根据航空学原理，减少列车重量，增加它的结构强度。第一辆镁合金列车在1991年的一 次大火中彻底毁坏了，因为这种材料有极大的易燃性。 |
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