磁悬浮列车是一种靠电磁力来推动的交通工具。它通过电磁力让列车与轨道之间脱离,并利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。因为减少了车辆行驶的摩擦力,其时速和稳定性相比于普通的轨道列车都得到了空前的提升。
2003年1月,中国第一辆磁悬浮列车在上海磁浮线运行。2015年10月,中国首条国产磁悬浮线路长沙磁浮线成功试跑。2022年9月,中国面向全球发布了时速600千米的高速磁浮交通系统。
磁悬浮列车为什么会悬浮起来,飞速前进呢?
磁悬浮列车
究竟是什么力量让重达数百吨的磁悬浮列车悬浮起来,高速行驶的呢?前面说过,两块磁铁具有同极相斥、异极相吸的特点。磁悬浮列车具备两套磁力系统,一套用于悬浮,另外一套用于动力推进。
磁悬浮列车的轨道两侧放置着一个个线圈,这些线圈呈8字形。通电以后,8字形线圈会像磁铁一样,产生磁性。两个相邻的8字形线圈之间磁极相反——如果左侧是南极,那么右侧就是北极。与此同时,磁悬浮列车的每节车厢下方都安装有好几个超导磁体。这些超导磁体正好与轨道两侧的8字形线圈相对应。当磁悬浮列车行进时,通电磁场使得车身上的超导线圈产生磁性,只要控制轨道两侧的8字线圈的电流,就能使超导磁体的磁极与8字形线圈的磁极发生相吸和相斥的作用,产生向上“提”的吸引力和向上“抬”的排斥力,从而把整个列车托举起来,使之处于悬浮状态。
位于列车前方的每一个8字形线圈与列车超导磁体的磁极相反,从而产生一股向前拉的吸引力:而列车经过的每一个8字形线圈的磁极与列车超导磁体的磁极相同,从而产生了一股往前推的排斥力。于是,磁悬浮列车就飞速行驶起来啦。
什么是电磁铁?
电磁铁是通电就能产生磁力的一种装置。一旦有电流通过,它会像磁铁一样具有磁性;当电流中断时,磁性随之消失。如果通过它的电流改变方向,它的磁极就会发生反转。磁悬浮列车下的超导磁体和轨道两侧的8字形线圈都利用了电磁铁的原理。
自动驾驶汽车
装有自动驾驶系统的自动驾驶汽车能感知和监测周围环境,自主规划路线,在没有人为操控的情况下,自动抵达目的地。
未来的自动驾驶系统使道路交通更加安全,车辆速度更为稳定。它的智能系统不仅严格遵守交通规则,还能巧妙地避开拥堵路段。一些货物或建筑材料可以避开白天的高峰期,在夜间采用无人驾驶的方式运送,高效合理地利用交通资源。此外,对于老年人和残障人士,自动驾驶可以帮助他们安全和便利地出行。
超音速飛机
未来飞机的飞行速度将大幅度提升。目前的客机大都是亚音速飞行,超音速是未来客机发展的重要方向之一。想象一下,从北京到美国西海岸的西雅图只要飞行两三个小时,那该有多棒!
此外,绿色环保且经济实惠的电力飞机也是未来发展的趋势之一。
航天飞行器
未来的航天飞行器将采用质量更轻的新型复合材料制造,体积仅有现在航天飞机的四分之一。它由火箭推进器送入太空,脱离地球引力进入预定的空间轨道飞行,充足的动力推进足以支撑它飞向月球或更遥远的星球。如果人类拥有了这样的航天飞行器,那么登陆月球就会变得更为便捷,人类或许可以将月球作为移民火星的中继站,探索更为深邃广阔的宇宙空间。