神奇的磁交通工具

風馳電掣的火車，一直是陸地上交通運輸的龍頭老大，它巨龍似的車身容納大量的旅客和貨物，飛轉著的車輪照樣輕松自如地在鐵路線上奔馳。不過，自從火車誕生以來，雖然它經歷了從蒸汽機車、內燃機車，到電力機車幾次重大的改革，但是火車的輪子總還沒能改革掉。由于火車車輪和鐵軌之間存在摩擦，因而限制了火車速度的提高。一般來說，當火車的運行速度達到350千米／時，就再也無法提高了。

要想進一步提高火車的運行速度，必須減小車輪與軌道的摩擦力。從20世紀60年代起，人們開始制造磁懸浮列車。這種列車是利用電磁鐵使鐵軌與列車底部保持同名磁極狀態。由于同名磁極相互排斥，正是這個巨大的排斥力將車身托起，使車懸浮于鐵軌之上約10厘米。另外再利用特殊裝置產生一種能使列車前進的牽引力。當列車運行時，摩擦力就可減小到最小程度，這樣就可以大大提高列車的運行速度。

如圖所示，中國自主研發、首臺即將投入商業運營的中低速磁懸浮列車，于2012年1月20日在位于湖南株洲的中國南車株洲電力機車有限公司正式下線。

此次下線的磁懸浮列車采用三節編組，最高運行時速為每小時100千米，列車最大載客量約600人。

目前，包括中國在內，全球僅有4個國家掌握中低速磁懸浮核心技術。日本研制的最新式磁懸浮列車長22米，寬3米，高3.7米，有44個座位。整個列車做成倒著的凹形，像一艘倒扣著的輪船，鐵軌做成凸字形。運行時，列車穩穩當當地“飄浮”在鐵軌上向前飛奔，它的運行速度高達500千米／時，是普通列車的5～6倍。如果乘坐這樣的列車我們從北京到廣州只要3個多小時就可到達。

磁懸浮列車不僅速度快，而且振動小，噪聲小，沒有脫軌傾覆的危險。因此是一種舒適又快速的十分理想的交通工具。

如圖所示，科學家們成功試制了這樣一款列車，鐵制的車廂位于抽完了空氣的銅管里，這樣可使管道里沒有空氣，不再有空氣阻力妨礙車廂的運動。沿路在管子上面每隔一定距離設置一個極強大的電磁鐵。磁鐵吸引力的大小，應當剛能使這些在管里的鐵制車廂總是留在管的“天花板”和“地板”之間，不讓它接觸任何一方。一旦列車進入運動狀態，這些電磁鐵總是吸引著在管里奔馳的鐵制列車車廂，不讓它們掉下去。當然，電磁鐵把在它下面奔馳著的車廂吸向上面，而車廂并不能因此就碰到“天花板”，因為還有重力在拉它。在它剛要碰到“地板”的時候，下一個電磁鐵又把它吸了上去……這樣，這個始終被電磁鐵抓著的車廂，就沿著一條波狀線在真空里奔馳，因為沒有摩擦，所以列車因為慣性而不斷奔馳。也沒有推力，所以列車像宇宙空間里的行星一樣。

開動車廂使它出發的方法，也同以前所用的一切方法全不相同，拿放射炮彈來比喻它比較貼切。而實際上這種車廂也真是像炮彈一樣“射”出去的，不過所用的是電磁炮罷了。發射車廂的車站是根據螺線管的磁效應建造的。“螺線管”的導線在有電流通過的時候會吸引鐵制車廂，這個吸引過程進行得這樣快，以至在足夠長的線圈和足夠強的電流的情況下，鐵制車廂能夠獲得極高的速度，這種列車的速度可以達到800～1000km/h。因為在銅管的內部沒有摩擦力，所以車廂的速度不會減小，它會因為慣性而疾駛，直到車站上的螺線管命令它停止為止。

這種磁力列車建造的費用，特別是銅管本身的建造費用很高，可是畢竟不必在維持速度上消耗能量，又不必用駕駛員等等，所以仍然具有極強的競爭力。相信不久的將來，你我就可以坐上這樣的磁力列車或者利用它為我們運輸貨物了！