磁悬浮列车原理

磁悬浮列车的原理并不深奥。它利用磁铁的“同性相斥，异性相吸”的特性，使磁铁具有抵抗重力的能力，即“磁悬浮”。科学家将“磁悬浮”原理应用于铁路运输系统，使列车完全脱离轨道，悬浮运行，成为时速超过数百公里的“无轮”列车。这就是所谓的“磁悬浮列车”，也称为“磁悬浮垫车”。

由于磁铁有同性排斥和异性吸引两种形式，磁悬浮列车也有两种相应的形式:一种是电磁操作系统的磁悬浮列车，它是利用磁铁同性排斥的原理设计的，利用列车上超导电磁铁形成的磁场和轨道上线圈形成的磁场之间产生的排斥力，将动物悬浮在车体上

运营中的铁路；另一种是利用磁引力原理设计的电动运行系统磁悬浮列车。磁体安装在车体的底部和车体的顶部，车体上下颠倒。反作用板和感应钢板分别安装在T型导轨上方和延伸臂部分下方，控制电磁铁的电流，使电磁铁与导轨之间保持10-15毫米的间隙，使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，使车体悬浮在车道的导轨面上运行。

与今天的高速列车相比，磁悬浮列车有许多无与伦比的优点:因为磁悬浮列车在轨道上运行，导轨和机车之间没有实际接触，它们成为“无轮”状态，所以车轮和轨道之间几乎没有摩擦，速度可以达到每小时几百公里；磁悬浮列车可靠性高，易于维护，成本低。他们的能耗只有汽车的一半，飞机的四分之一。噪音很小。当磁悬浮列车的速度达到300公里或更高时，噪音只有656分贝，相当于一个人大声说话，比一辆经过的汽车的声音要小。因为它是由电力驱动的，所以它不会沿着轨道排放废气，也不会造成污染。这是一辆名副其实的绿色汽车。

1911年，俄罗斯托木斯克理工学院的一位教授根据电磁作用原理设计并制作了一个磁悬浮列车模型。该模型运行时不直接接触轨道，而是利用电磁斥力使车辆悬浮并脱离轨道，并利用电机驱动车辆快速前进。

1960年，美国科学家詹姆斯·鲍威尔(James Powell)和戈登·丹(Gordon Dan)提出了磁悬浮列车的设计，这种列车利用强大的磁场将列车提升到离轨道几十毫米的位置，以每小时300公里的速度行驶，不会与轨道产生摩擦。不幸的是，他们的设计没有被美国重视，而是被日本和德国重视。德国的磁悬浮列车利用磁引力原理。克劳斯·墨菲和MBB在1971年开发了正常情况下导电的磁铁吸引磁悬浮模型试验车。英国于1984年在伯明翰建造了一条低速磁悬浮铁路并投入使用。它的磁悬浮列车叫做磁悬浮列车。它由异步直线电机驱动，具有15毫米高的脱轨表面。它由两节车厢组成，每节车厢可载40名乘客。火车上没有司机，由计算机自动控制。

随着超导和高温超导的出现，超导磁悬浮列车的发展得到了推动。超导磁悬浮列车使用超导磁体来悬浮车体，并通过周期性地改变磁极方向来获得推进力。日本在1977年建造了ML500超导磁悬浮列车，宫崎县在1979年建造了一条7000米长的试验铁路线，在1979年12月达到了每小时517公里的高速，证明了磁悬浮高速运行的可能性。1987年3月，日本完成了超导磁悬浮列车的原型，它具有流线型的外形，重17吨，能运载44人，最高时速为420公里。由安装在车辆上的超导电磁体产生的电磁力和由接地槽导轨上的线圈产生的电磁力相互排斥，从而导致车体向上浮动。凹槽导轨两侧的线圈与车辆上的电磁铁相互作用，从而产生牵引力，使车身在悬挂时向前移动。因为它是悬挂的，它基本上不在*上工作。然而，当启动时，*也需要作为辅助支撑，这类似于飞机起飞和降落时需要的*。超导磁悬浮列车由于测试线路短，未能充分展示其优异的性能。

磁悬浮列车的发展始于20世纪70年代的中国。第一个小型磁悬浮原型在1989年春天“漂浮”。1995年5月，中国第一辆载人磁悬浮列车顺利通过了轨道。磁悬浮列车长3.36米，宽3米，轨距2米。它能容纳20人，设计时速为500公里。1996年7月。国防科技大学跟踪世界磁浮列车技术的最新发展，成功开展了独立转向架模块电磁铁运动解耦试验。目前，美国正在开发一种地下真空磁悬浮超音速列车。这种神奇的“行星列车”设计最高时速为22500公里，是音速的20多倍。穿越美国大陆只需21分钟，相比之下，喷气式客机只需5小时。该计划要求首先在地下挖一个隧道，铺设两到四条直径为12米的管道，然后抽出管道中的空气，使其接近真空状态，最后以超导方式运行磁悬浮列车。

展望未来，随着现代高科技的发展，高速、稳定、安全、无污染的磁悬浮列车将成为21世纪人类理想的交通工具。