磁悬浮列车的速度怎样计算？

显示全部楼层 · 2006-6-3 20:45:36

速度：火车速度*4倍高速低耗磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。它的时速可达到500公里以上，是当今世界最快的地面客运交通工具，有速度快、爬坡能力强、能耗低的优点，每个坐位的能耗仅为飞机的三分之一、汽车的70％。它运行时噪音小、安全舒适、不燃油，污染少。本世纪五、六十年代，铁路曾经被认为是一个夕阳运输产业。因为面对航空、高速公路等运输对手的强劲挑战，它蜗牛般的爬行速度，已越来越不适应现代工业社会物流和人流的快速流动需要了。但七十年代以来，特别是近几年来，随着铁路高速化成为世界的热点和重点，铁路重新赢回了在各国交通运输格局中举足轻重的地位。法国、日本、俄国、美国等国家列车时速由200公里向300公里发展。1995年举行的国际铁路会议预测，到20世纪末，德国、日本、法国等国家的高速铁路运营时速将达到360公里。要使列车在如此高的速度下持续行驶，传统的车轮加钢轨组成的系统，已经无能为力了。在这种情况下，只能使用一种超常规的列车－－磁悬浮列车。普通列车行驶时，车轮与钢轨是紧紧贴在一起的，当列车高速行驶时，车轮与钢轨的阻力就大大增加。据科学家计算，依靠动力牵引，车轮与钢轨接触的普通轮轨列车，最大时速为380 公里左右，如果考虑到噪音、震动、车轮和钢轨磨损等因素，实际速度不可能达到最大时速。所以，欧洲、日本现在正运行的高速列车，在速度上已没有多大潜力。要进一步提高速度，必须转向磁悬浮技术。我们知道：把两块磁铁相同的一极靠近，它们就相互排斥，反之，把相反的一极靠近，它们就互相吸引。托起磁悬浮列车的，那似乎神秘的悬浮之力，其实就是这两种吸引力与排斥力。这种列车悬浮在轨道上方，和轨道之间没有直接接触，运行阻力大大减小，因此磁悬浮列车的最大时速可以达到500公里以上。两种技术根据吸引力和排斥力的基本原理，国际上磁悬浮列车有两个发展方向。一个是以德国为代表的常规磁铁吸引式悬浮系统－－EMS 系统，利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的基本原理，把列车吸引上来，悬空运行；另一个是以日本为代表的排斥式悬浮系统－－EDS 系统，用超导的磁悬浮原理，使车轮和钢轨之间产生排斥力，使列车悬空运行。这两个国家都坚定地认为自己国家的系统是最好的，都在把各自的技术推向实用化阶段。估计到下一个世纪，这两种技术路线将依然并存。德国磁悬浮列车北京大学张承福教授认为，比较而言，日本的排斥式系统比较有利。它在物理上的原理比较简单，悬浮稳定，车轮与钢轨之间的距离保持在10厘米左右，对钢轨的要求不那么严格；由于对控制系统的要求较低，所以能耗也少。而吸引式的悬浮系统只能把车轮与钢轨保持在3－4厘米左右，这就需要有一个良好的控制系统，能耗自然就多；而且它对钢轨的要求也很高，遇上轨道上有冰雪，或高低不平的路段就影响运行。发展历程磁悬浮列车今天看似乎还是一个新鲜事物，其实它的理论准备有很长的历史。1929年德国人首先提出了磁悬浮理论，在相当长的时期内，他们就一直计划搞一条磁悬浮铁路。日本人1972年开始尝试EDS 系统，但这个原理早在1966年就由美国人提出来了。这套技术的理论背景与当时的超导技术发展紧密相关。因为六、七十年代，是世界超导应用研究的鼎盛时期，利用超导原理，解决一些应用难题是那时的热点。日本磁悬浮列车山梨实验线曾在1997年12月创造了不载客时速550公里的世纪记录。而在1999年4月14日，山梨实验线更创世界铁路行车时速552公里的世界新纪录。这次的实验列车由5节车厢组成，乘客13人，总负荷为10吨重，两次行驶实验都跑出了每小时552公里的速度，并准备今后将进行耐久性实验和时速在500公里情况下的错车实验。中国于1876年修建了第一条铁路，日本于1872年修建第一条铁路，两国只相差4年。但日本修建第一条高速铁路的时间是1964年；1982年，日本就开通了第一条超导磁悬浮实验线，而20世纪结束时，我国还只有一条时速才170公里的广深准高速铁路。但中国的磁悬浮技术发展很快。目前，国内国防科技大学和西南交通大学都在进行磁悬浮列车的研制工作，都已经有了比较成熟的技术。2001年，国防科大磁悬浮实验线路建成，西南交大的实验线路也正在建设。磁悬浮在中国的市场运做进展也很顺利，德国柏林到汉堡之间的磁悬浮铁路建设计划搁浅以后，转而与中国达成协议，在上海修建一条可能将是世界上首条进行商业运行的磁悬浮铁路。北京，四川等地也正准备修建类似铁路。市场定位现有的运输网络是陆海空多种运输手段结合的综合系统，各种交通工具之间，既有明确分工，又有激烈竞争，而且飞机和汽车的运输速度也在日新月异地发展，那么，如果说要发展磁悬浮列车的话，它的市场应在哪里定位呢？北京大学的张承福教授认为，向空中发展有一定的局限性，比如周期性的运输或长距离的运输，用飞机可能比较合适，但如果几百公里的距离也用飞机就不经济了。因为机场离城市一般比较远，飞机起降需要不少时间，因此，从效率看，飞机尽管比其它的运输工具快，但除开起降时间，在几百公里的范围内，它与高速列车，特别是未来的磁悬浮列车相比并没有什么优势。而且飞机的能耗比列车要大得多。而陆地高速运输----高速铁路，也有其局限性－－速度极限、噪音污染，摩擦损耗等等。因此，各国过去准备搞普通高速列车的，现在都倾向于搞磁悬浮列车。磁悬浮列车既然如此先进，如此快速，我国能不能很快就发展磁悬浮铁路，使中国的大地风驰电掣地奔驰着磁悬浮列车呢？中国科学院邱励俭院士认为，好的东西不一定决定你马上不够上。磁悬浮列车花费太大，1公里高速公路投资需要2亿人民币，1公里磁悬浮铁路投资翻两番都不止。如果要修一条从北京到天津的高速公路，投资300－400亿人民币足够，而修一条磁悬浮铁路，没有1000亿人民币是不可能的。所以他认为应该要慎重。邱院士的意见，代表了很大一部分人的意见，因此中国对发展磁悬浮列车采取的是循序渐进的策略。

千问 · 2006-6-3 20:45:36

磁悬浮列车最高速度是多少？431公里/小时磁悬浮列车是一种利用磁极间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。列车上装有电磁体，铁路底部则安装着线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上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铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（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———一“推”一“拉”.磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙（一般为1—10厘米），因此无摩擦、运行安全、平稳舒适、无噪声，可以实现全自动化运行。磁悬浮列车车辆使用寿命可达35年，而普通轮轨列车只有20至25年。磁悬浮列车的路轨寿命是80年，普通路轨为60年。它能快到什么程度？磁悬浮列车启动后39秒即达到最大速度，目前的最高时速是552公里。据德国科学家预测，到2014年，磁悬浮列车采用新技术后，时速将达1000公里。而一般轮轨列车的最高时速为300公里。上海现已建成的磁悬浮列车线，据说最高时速为500公里。会有电磁辐射和嘈声污染吗？磁悬浮列车采用电力驱动，无任何有害气体排放。磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，磁悬浮列车分为超导型和常导型两大类。简单地说，从内部技术而言，两者在系统上存在着是利用磁斥力、还是利用磁吸力的区别。从外部表象而言，两者存在着速度上的区别：超导型磁悬浮列车最高时速可达500公里以上（高速轮轨列车的最高时速一般为300—350公里），在1000至1500公里的距离内堪与航空竞争；而常导型磁悬浮列车时速为400～500公里，它的中低速则比较适合于城市间的长距离快速运输。这两种类型在经济技术等指标上各有高下。与传统的轮轨铁路相比，磁悬浮列车在速度上的优势是不言而喻的。它比较突出的优点还在于因为采用电力而不是燃油驱动，使得其发展较少受能源结构特别是燃油供应方面的限制；同样也就无有害气体排放，利于环保；而且对磁悬浮列车的维修主要集中在电子技术方面，不再需要大量的体力劳动。除此之外，列车启动、停车快、爬坡能力强也是磁悬浮列车优于传统的轮轨铁路的地方。