第1个回答 2006-09-27
磁悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁“同性相斥，异性相吸”的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无轮”列车，时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁悬浮列车”，亦称之为“磁垫车”。
由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁
铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
磁悬浮列车与当今的高速列车相比，具有许多无可比拟的优点：
由于磁悬浮列车是轨道上行驶，导轨与机车之间不存在任何实际的接触，成为“无轮”状态，故其几乎没有轮、轨之间的摩察，时速高达几百公里；
磁悬浮列车可靠性大、维修简便、成本低，其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一；
噪音小，当磁悬浮列车时速达300公里以上时，噪声只有656分贝，仅相当于一个人大声地说话，比汽车驶过的声音还小；
由于它以电为动力，在轨道沿线不会排放废气，无污染，是一种名副其实的绿色交通工具。
磁悬浮列车是怎样运行的？
磁悬浮列车是利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具。简单地说，排斥力使列车悬起来，吸引力让列车开动。磁悬浮列车车厢上装有超导磁铁，铁路底部安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与车厢的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来与常规的动力来自于机车头的火车不同，磁悬浮列车的动力来自于轨道。轨道两侧装有线圈，交流电使线圈变为电磁体，它与列车上的磁铁相互作用。列车行驶时，车头的磁铁(N极)被轨道上靠前一点的电磁体(S极)所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体(N极)所排斥?D?D?D结果是前面“拉”，后面“推”，使列车前进。当列车到达图所标的位置时，在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就是原来那个S极线圈，现在变为N极线圈了，反之亦然。
磁悬浮列车运行时，应当与轨道始终保持10厘米的间隙。任何的偏差对于列车的稳定性都是很危险的。但磁场解决了这个问题。由于在轨道底端的磁体与车厢上的磁体是同一极性，它们之间总有排斥力，如果因为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，这样列车又会回落至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。
磁悬浮列车最大的优点就是速度快，其时速可达400?D550公里，通过调节通过磁体的电流强度，可以方便地改变列车的速度。而传统轮轨列车经过100多年发展，最高时速仅为300?D350公里，如进一步提速，就会受到用轮轨支承和受电弓供电的限制。高速磁悬浮列车用电磁力将列车浮起而取消轮轨，采用长定子同步直线电机将电供至地面线圈，从而取消受电弓，实现了与地面没有接触、不带燃料的地面飞行，克服了传统轮轨铁路的主要困难。由于是抱在轨道上悬浮行驶，并且按飞机的防火标准配置设施，因此乘坐平稳舒适，安全性非常高。
有人会担心，万一停电，列车会不会马上掉下来，其实这个问题在设计时早就考虑到了。磁悬浮列车上装有储备电源，一旦发生断电现象，系统会自动切换到储备电源上来，储备电源可以继续维持列车行驶一段时间，在此过程中，列车速度会逐渐慢下来，离地面的高度也逐渐下降，最后平稳落地。不会出现停电后，高速行驶的列车骤然降落的情况。
德国日本紧盯中国磁悬浮技术
中国将修建上海至杭州的磁悬浮列车线，并计划今年年底正式动工的消息，引来国外媒体纷纷报道。其中，德国与日本对中国磁悬浮的关注尤为密切。当中国宣布这条磁悬浮线路将首先采用中国的自主技术时，德国的反应是从震惊、失落迅速变为猜疑，随后又开始正视现实，寻求合作，而日本则更多的是对本国的磁悬浮技术研发之路进行对比和反思。
据报道，沪杭磁悬浮线路将在上海至杭州之间铺设全长175公里的专用轨道，列车最高时速可达450公里。考虑到噪音等问题，在市区将把运行速度控制在200公里。
按照计划，这条磁悬浮线路将在2010年上海世界博览会举办之前投入运营。据专家估计，上海至杭州的磁悬浮线路工程费用为350亿元。
2003年，全世界第一条磁悬浮列车在中国上海进入商业运营。为了得到更大的市场，一直在与中国洽谈的德国蒂森克虏伯公司和西门子公司当然不希望中国自行研制自己的磁悬浮列车。
上个月，有德国媒体报道说，中国成都飞机工业集团正在开发自己的磁悬浮列车，并将于今年7月在上海试车。新列车的设计时速比德国的磁悬浮还要快，使用的却不是德国的技术。这一属于国家863计划的“海豚”号高速磁浮车辆研制项目于去年9月在成都投入生产。今年7月，“海豚”号将在上海同济大学1.7公里长的轨道上进行试车。
德国多家媒体报道了中国自行研制磁悬浮列车的消息，尽管中国成都飞机工业集团项目负责人郑齐辉工程师表示，中国的磁悬浮列车技术利用了一些德国所没有的航天技术，其次在轻量化设计上也比德国先进，但是怀疑中国抄袭了德国磁悬浮技术的观点还是开始在德国见诸报端。其中，德国巴伐利亚州州长施托伊贝尔的说法最具有代表性，他声称，这件事“闻上去很有些技术盗窃的味道”。
但是，设在柏林的德国铁路技术研究所所长彼得?尼可则表示，中国大面积抄袭得到保护的德国磁悬浮技术的可能性，可以排除。西门子前总裁冯必乐发表谈话认为，西门子早就知道中国在同济大学搞磁悬浮研制。他说，德国人应该知道的是，即便自己开发了的磁悬浮技术，但不应用，也会在别处得到进一步推进发展。彼得?尼可说，他希望，德中今后在继续研发磁悬浮技术方面进行更多的合作。
德国的《法兰克福汇报》评论说，到目前为止，“上海的磁悬浮列车更多的是一种游客吸引项目，而非经济上和技术上有意义的交通工具”。但沪杭磁悬浮线路将改变这一点。
日本媒体分析认为，虽然中国社会发展的瓶颈之一是交通运输网络尚不够发达，但目前正在加紧推进沪杭磁悬浮线路、京沪高速铁路等建设，在政府主导下一批具有战略意义的大型项目不断变成现实。相比之下，东京则花费了几十年连一条高速环线都没有能够完全建成，日本政府缺乏战略眼光可见一斑。
日经BP社题为《上海磁悬浮列车对日本未来的启示》的报道则对比了日本的磁悬浮开发计划。据报道，上世纪70年代着手实施的日本磁悬浮列车开发在磁悬浮方式中选择了超导。因为日本是一个地震多发的国家，利用强大的超导磁体能够使悬浮距离达到100毫米以上。而采用常导方式的上海磁悬浮列车的悬浮距离约为8mm。超导方式的另一个优点是，由于能够利用永久电流模式驱动磁体，因此可以不给车身供应悬浮电力，做出来的车身既轻，又简单。
但是对于超导磁悬浮列车的实用化，无论是量还是质方面都面临着巨大的障碍。在逐一解决了无数难题，并在山梨实验线路上实施了时速超过500公里的稳定行驶实验后，总算在去年3月由日本国土交通省技术评价委员会做出了“可以认为已经确立实用基础技术”的评价