在國防科技大學科技文化雕塑園,一座色彩鮮艷、線條簡潔的列車輪軌造型格外醒目。雕塑《磁浮列車》表現的主題是:磁浮技術團隊的科學家和科技工作者在國內率先開展磁浮交通技術研究,從原始創新、核心技術攻關,到工程化研發、產業化應用,幾代磁浮人,歷經坎坷艱辛,接續奮斗拼搏,實現了我國磁浮交通技術從“追趕”到“引領”的歷史性跨越,讓貼地飛行的夢想成為現實。
雕塑《磁浮列車》
人類對交通工具速度的追求似乎沒有止境。但是,速度越高,阻力也就越大。列車的行駛阻力與速度的平方成正比,也就是說,當列車的時速達到或超過一定值時,就很難再提速了。
列車難以持續提速,除成本原因,更有技術因素。科學家們研究發現,進一步提高列車速度,首先需要解決的關鍵問題是,如何消除列車輪軌因機械接觸而造成的摩擦與震動。一節列車重達幾十噸,加上載客或貨物就是幾百噸,要這樣的龐然大物擺脫地球引力,消除軌輪之間的機械摩擦與震動,簡直難于上青天。
但是,辦法總比困難多,科學家們經過長期研究,找到兩種辦法:一種是氣浮法,在列車車體底部安裝一個噴氣裝置,通過向鐵道上噴氣,利用反作用力使列車浮起,從而擺脫地球引力;另一種辦法是磁浮法,即利用磁鐵同性相斥和異性相吸的特性,使列車在鐵軌上懸浮起來,車與軌道不接觸,自然就沒有了摩擦阻力,震動也隨之消失。
磁浮列車原理示意(圖片來自網絡)
不用輪子,讓列車懸浮于軌道上運行,這是磁浮列車的獨特之處和魅力所在。電磁型磁浮列車的原理是這樣的:它是利用電磁力抵消地球引力,通過自動控制手段使列車懸浮在軌道上,懸浮間隙為1厘米左右,讓列車與軌道處于“若即若離”狀態,再通過直線電機牽引其貼地飛行。有人將它比喻為“零高度飛行器”。
磁浮列車具有噪聲低、振動小、能耗少、無污染、線路適應性強等優勢。時速300千米以上為高速磁浮列車,適合于遠距離的大城市之間交通;中速為200千米左右,中低速在100千米左右,一般適合城市內部或衛星城的交通。
2016年5月6日開通運營的長沙磁浮快線
過去很長一段時間,在磁浮交通技術領域,德國扮演著“領跑者”的角色。從1980年開始,我國進軍該領域。國防科技大學常文森教授帶領團隊,在國外技術封鎖的情況下展開科研攻關,經過30多年的頑強拼搏、艱苦創業、鍥而不舍、追求卓越,全面掌握并創新發展了中低速、中速、高速及永磁電磁混合等磁浮核心技術。擁有完全自主知識產權的中低速磁浮運營線——長沙磁浮快線、北京S1線分別于2016年、2017年通車運營。我國已成為磁浮交通技術領域的引領者。(來源:國防科技大學“科普中國”共建基地)
磁浮技術團隊帶頭人常文森教授(資料圖片)
來源: 國防科技大學“科普中國”共建基地