在国防科技大学科技文化雕塑园,一座色彩鲜艳、线条简洁的列车轮轨造型格外醒目。雕塑《磁浮列车》表现的主题是:磁浮技术团队的科学家和科技工作者在国内率先开展磁浮交通技术研究,从原始创新、核心技术攻关,到工程化研发、产业化应用,几代磁浮人,历经坎坷艰辛,接续奋斗拼搏,实现了我国磁浮交通技术从“追赶”到“引领”的历史性跨越,让贴地飞行的梦想成为现实。
雕塑《磁浮列车》
人类对交通工具速度的追求似乎没有止境。但是,速度越高,阻力也就越大。列车的行驶阻力与速度的平方成正比,也就是说,当列车的时速达到或超过一定值时,就很难再提速了。
列车难以持续提速,除成本原因,更有技术因素。科学家们研究发现,进一步提高列车速度,首先需要解决的关键问题是,如何消除列车轮轨因机械接触而造成的摩擦与震动。一节列车重达几十吨,加上载客或货物就是几百吨,要这样的庞然大物摆脱地球引力,消除轨轮之间的机械摩擦与震动,简直难于上青天。
但是,办法总比困难多,科学家们经过长期研究,找到两种办法:一种是气浮法,在列车车体底部安装一个喷气装置,通过向铁道上喷气,利用反作用力使列车浮起,从而摆脱地球引力;另一种办法是磁浮法,即利用磁铁同性相斥和异性相吸的特性,使列车在铁轨上悬浮起来,车与轨道不接触,自然就没有了摩擦阻力,震动也随之消失。
磁浮列车原理示意(图片来自网络)
不用轮子,让列车悬浮于轨道上运行,这是磁浮列车的独特之处和魅力所在。电磁型磁浮列车的原理是这样的:它是利用电磁力抵消地球引力,通过自动控制手段使列车悬浮在轨道上,悬浮间隙为1厘米左右,让列车与轨道处于“若即若离”状态,再通过直线电机牵引其贴地飞行。有人将它比喻为“零高度飞行器”。
磁浮列车具有噪声低、振动小、能耗少、无污染、线路适应性强等优势。时速300千米以上为高速磁浮列车,适合于远距离的大城市之间交通;中速为200千米左右,中低速在100千米左右,一般适合城市内部或卫星城的交通。
2016年5月6日开通运营的长沙磁浮快线
过去很长一段时间,在磁浮交通技术领域,德国扮演着“领跑者”的角色。从1980年开始,我国进军该领域。国防科技大学常文森教授带领团队,在国外技术封锁的情况下展开科研攻关,经过30多年的顽强拼搏、艰苦创业、锲而不舍、追求卓越,全面掌握并创新发展了中低速、中速、高速及永磁电磁混合等磁浮核心技术。拥有完全自主知识产权的中低速磁浮运营线——长沙磁浮快线、北京S1线分别于2016年、2017年通车运营。我国已成为磁浮交通技术领域的引领者。(来源:国防科技大学“科普中国”共建基地)
磁浮技术团队带头人常文森教授(资料图片)
来源: 国防科技大学“科普中国”共建基地