磁悬浮

胡丽　丁照明

汽车越来越堵，火车越来越挤，飞机经常晚点，还受天气所限。对于快节奏的现代社会，交通渐渐成为制约其发展的瓶颈。如何改善交通，如何让出行变得轻松快捷，如何让交通不再成为人们的困扰，是国家与公众所共同关注的话题。

就目前科技发展来看，磁悬浮列车应该是改善交通的最好、最现实的工具。

1814年，史蒂芬森发明了火车，1825年世界上第一条标准轨铁路出现，从此火车渐渐成为人们出行的主要交通工具。进入70年代以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，虽然经过多次提速，火车仍然无法适应社会快速发展的需要，人们迫切需要一种能够更为快捷的交通工具来提高交通运输能力。

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380km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，即使是欧洲、日本现在正运行的高速列车，在速度上已没有多大潜力。但如果能够使火车从铁轨上浮起来，消除了火车车轮与铁轨之间的摩擦，就能大幅度地提高火车的速度，突破400km/h轻而易举。如何使火车从铁轨上浮起来呢？磁悬浮列车就应运而生了。

磁级间的相互作用是磁悬浮列車的基本原理。利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，使列车悬浮于轨道之上即“磁性悬浮”，这样列车完全脱离轨道行驶，成为“无轮”列车，其时速可高达几百千米以上。

“若即若离”是磁悬浮列车的基本工作状态。在运行过程中，车体浮于轨道之上，其间隙约1厘米，因而有“零高度飞行器”的美誉。从这种意义上说它已经不是列车，而是“会飞的车”。

磁悬浮列车今天看来似乎仍是一个新鲜事物，其实它的发展已有很长的历史。

1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。1969年世界上第一列磁悬浮列车小型模型在德国出现。日本在3年后也成功研制了磁悬浮列车。1982年，日本就开通了第一条超导磁悬浮实验线。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。现在的欧洲、日本在磁悬浮的研究上仍然处于世界的前例。

中国磁悬浮技术起步较晚，直到20世纪80年代，中国三位学者才几乎同时将磁浮技术的研究提上日程表。1989年12月，我国成功研制出第一台小型磁悬浮原理样车。1992年，国家将“磁悬浮列车关键技术研究”列入“八五”国家重点科技攻关计划，这表明国家正式将磁悬浮的发展纳入计划。1994年10月，西南交通大学建成了首条磁悬浮铁路试验线，同时开展了磁悬浮列车的载人试验。“7个座位，悬浮高度为8毫米，自重4吨，时速为30公里”的指标在今天看来有些“小儿科”，但在我国磁悬浮列车发展史上却树起了一个里程碑。2009年 6月15日，国内首列具有完全自主知识产权的实用型中低速磁悬浮列车，在中国北车唐山轨道客车有限公司下线后完成列车调试，开始进行线路运行试验，这标志着我国已经具备中低速磁悬浮列车产业化的制造能力。

尽管1969年磁悬浮列车已经问世，但真正商用磁悬浮列车的首次试验却已经是在33年之后的中国上海完成的。2002年12月31日，由德国制造的磁悬浮列车第一次全程驶过了世界上首条投入商业运行的磁悬浮列车线──上海浦东机场至龙阳路，中国前总理朱镕基和德国前总理施罗德先生成为磁悬浮列车正式开始试运行的第一批客人。

2003年12月，该线路进行了面向公众的首次商业运行。现在，上海磁悬浮列车来回穿梭于市中心的龙阳路站和浦东机场之间，将乘坐出租车半小时的车程缩至不到10分钟。

与普通列车相比，磁悬浮列车具有噪音小、耗能少、无污染、安全舒适和高速高效的特点。特别是中低速磁悬浮列车，具有转弯半径小、爬坡能力强等优点，非常适合城市的交通。

中国科学院邱励俭院士认为，好的东西不一定马上就能用。首先，磁悬浮列车花费太大，1千米高速公路投资需要2亿人民币，1千米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1 000亿人民币是不可能的；其次，磁悬浮中的电磁辐射对人体是否存在安全隐患还在进一步的确认之中；第三，磁浮的优势在于上千里的长距离运输，距离越长，这种速度提高带来的效益才会越明显。然而短距离示范线路的不理想状态及动车高铁的迅猛发展和技术的相对成熟，使得磁悬浮处于一种非常尴尬的位置，所以磁悬浮在一段时间内估计还很难得到大面积的推广和使用。但要真正达到那种与飞机同速，实现瞬间跨越世界的梦想，恐怕最终还是要靠磁悬浮的本领了。

编辑/张烨