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坐上磁浮列车,出发!

2017-02-27鲁楠

青少年科技博览(中学版) 2016年3期
关键词:铁轨内燃机列车运行

鲁楠

告诉你个好消息,我国第一条中低速磁浮列车在湖南铺轨成功了!呵,要不要去坐趟磁浮列车体验一下呀?

先说说列车的发展史

1804年,英国出现了世界上第一列列车。当时的列车用蒸汽机作发动机,以煤炭或木柴作燃料,开行时“火光四射,黑烟滚滚”,所以被称为“火车”。

最初的火车模样笨重,速度很慢,车头只能拉5节车厢,载重每小时前行5千米,前行过程还会时不时地出故障。有一次,这笨重的火车还压垮了轨道,瞧,这轨道铺设技术也不过关呀!所以,列车乍现,并非是什么“先进工具”,而是人们眼中滑稽可笑的“无用怪物”。

19世纪末,工程师开始升级列车发动机,蒸汽机渐渐被内燃机代替。这时的“火车”已经名不符实了,内燃机列车开行时,不再喷火冒烟了。现在电动机又代替了内燃机,火车的动力系统越来越先进了,被称为“动车”。

高速动车以电能为动力,铁轨采用无缝焊接技术,加上动车内部设施好,所以,乘坐动车出行速度快、噪声低,还能有坐飞机似的舒适享受。

从最初那台笨重如牛的第一列火车,到今天前行如飞的高速动车,我们不得不赞叹列车技术是越来越先进了。

列车技术没有最好,只有更好。动车之后,列车技术的发展并没有停滞,而是向着更好的方向发展。

猜一猜,更加先进的新一代列车技术是什么呢?

磁浮设想早就有了

磁铁大家都玩过吧,还记得它的特性吗?没错,磁铁有两极,两块磁铁之间存在“同性相斥、异性相吸”的性质。这项性质被应用于列车运行,就产生了磁浮列车。

简单地讲,磁浮列车技术就是把铁轨和车厢当作两块磁铁,利用铁轨和车厢之间的引力和斥力驱动车前行,这就是磁浮列车运行的基本原理。

那么,如何让列车和车轨变成两块磁铁呢?这个好办,就是在车轨和车厢底部装载线圈,线圈通电后就会产生电磁,这时车轨和车厢就变成电磁铁了。

磁浮列车设想很早就有了,最早由德国工程师肯佩尔于1922年提出,距今有近百年的历史。肯佩尔当时的想法很简单,就是通过磁浮技术,让车厢和车轨免于接触,使列车运行时摩擦力减为零,以达高速运行目的。

磁浮列车开启了新一代列车技术的大门,许多国家都致力于将之开发成实用技术。可是研制实用的磁浮列车并非坦途,德国、日本、美国、前苏联、加拿大、法国和英国等都曾满怀热情,但后来多数被“困难吓退”,只有德国和日本持之以恒,坚持不懈,出了不少成果。

中国作为一个“列车大国”,在磁浮列车技术方面有何种努力和结果呢?

后来居上,中国赢了

磁浮列车最早提出的时间是1922年,当时中国正处于“战乱”时期,科学技术相当落后,国家没有能力搞磁浮列车,可以说我国的磁浮列车“输在起跑线”上了。

1981年,世界第一条磁浮列车轨道开铺的时候,我国对磁浮列车这事才有所耳闻。受此“刺激”,一些科技工作者觉得咱们也应该研究这个项目,于是我国的磁浮列车研发进入启蒙时期,只是这个启蒙过程太长。又过了10年,也就是1991年,我国才正式开立磁浮列车项目。

谁知一旦确立了“磁浮目标”,我国的研究进程就有了跳跃式的发展,一年一小步,三年一大步,快速缩小与国际先进磁浮列车技术的差距。1994年,西南交通大学就制造出了一辆时速为30千米的小型磁浮列车样车。到了1998年,我国又研制出一辆时速为100千米的磁浮列车样车。

2001年,我国研制的“中低速磁浮列车中试系统”完成了数万小时的运行实验,达到了实用水准,从而证明已经掌握了磁浮列车从制造到运行的全套技术,标志着我国成为磁浮列车技术的强国。换句话说,我国的磁浮列车技术虽然起步落后,却赢在当下,要知道目前掌握此项技术的国家屈指可数。

2015年12月8日,我国第一条中低速磁浮路轨在湖南长沙全线铺通。它西起长沙南站,东至黄花机场,全长18.5千米,列车通行磨损小、噪声低、振动小、成本低,是没有尾气排放的“纯绿色”交通工具。

快来长沙体验一下磁浮列车的“味道”,别忘了為我国突飞猛进的铁路技术点赞哦!

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