小末


單軌列車
在一些大型游樂園里,常常可以看見一輛單軌小火車緩緩地從半空中駛過,游客們坐在上面看著遠處的風景和近處的朋友,感覺十分有趣。而在很多城市里,這種單軌列車也是人們出行的交通工具,能讓人像置身“天空之城”般瀏覽整個城市。
這個學名叫“跨座式單軌列車”的家伙是“懸掛式單軌列車”的后輩,不過一個是架在軌道上方,一個是掛在軌道下面。還有一點不同之處是輪子,“跨座式”不僅有個性的橡膠車輪,且為了保持列車平衡,輪子會卡在軌道的兩側,而“懸掛式”沒有車輪。
遺憾的是,除了作為娛樂設施,單軌列車并沒有得到人們更多的重視。因其所需的技術難度極高,鮮有人敢于將它融入現實生活。如何讓沉重的火車在單軌上奔跑,速度還要飛快,這讓科學家們犯了難。直到第二次世界大戰后,相關機電技術的成熟才讓這一夢想變為事實。
20世紀30年代,英國發明家喬治·本尼在格拉斯哥修建了一段測試軌道,用于測試自己設計的單軌列車。他相信,這個時速高達190公里的交通工具能給大眾帶來舒適、平穩、不冒煙的旅行。
然而,這段測試軌道最終沒能通向成功之路:喬治·本尼花了近十年的時間尋找投資方,但沒有人為他買單。1937年,喬治·本尼終于破產。這個被贊為“英國智力的杰出產品”雖然失敗了,但它為后人開啟了一扇創新的大門。
1953年,瑞典人Axel Lennart Wenner-Gren在德國科隆創立了一家名叫ALWEG的公司,從事跨座式單軌列車的設計。1957年建成的科隆-菲林根試驗線、1959年開通的加州迪斯尼單軌線、1962年開通的西雅圖中央線,都是ALWEG的早期作品。這位伊萊克斯的大當家,不僅為世界人民提供了品質卓越的吸塵器和電冰箱,還給旅行者們帶來了全新的火車乘坐體驗。
近年來,為了緩解道路擁擠,日本、美國、馬來西亞和中國的一些城市都開始修建單軌列車。單軌列車以速度快、運量大,建設周期短、造價低、運營費用低,安全舒適、嗓音低、無電磁波干擾等優勢,使它在未來的交通領域將占有一席之地。也許在城市越來越擁擠的情況下,汽車、自行車和行人都會走上縱橫交錯的軌道。
不過,與其說單軌列車是交通工具,倒不如說是用一種別樣的方式瀏覽城市,就像哈爾的移動城堡一樣,在飛行中感受這個世界。
磁懸浮列車
現代生活節奏的加快,使人們對交通工具的速度要求越來越高。據科研人員推算,普通列車最大時速為350至400公里左右,如果考慮噪音、震動、車輪和鋼軌磨損等因素,實際速度不可能達到最大時速。要進一步提高速度,必須轉向新的技術——磁懸浮列車。
磁懸浮列車是一種采用無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系統的磁懸浮高速列車系統,時速可達500公里以上,是當今世界最快的地面客運交通工具,它速度快、噪音小、安全舒適、不燃油、污染少,是自大約200年前斯蒂芬森的“火箭”號蒸氣機車問世以來鐵路技術最根本的突破,其理論準備已有很長的歷史。
磁懸浮技術的研究源于德國,早在1922年德國工程師赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理,并于1934年申請了磁懸浮列車的專利。20世紀70年代以后,隨著世界工業化國家經濟實力的不斷加強,為提高交通運輸能力以適應其經濟發展的需要,德國、日本、美國等國相繼開始籌劃開發磁懸浮運輸系統,并取得令世人矚目的進展。
根據吸引力和排斥力的基本原理,目前國際上磁懸浮列車有兩個發展方向。一個是以德國為代表的常規磁鐵吸引式懸浮系統——EMS系統,利用常規的電磁鐵與一般鐵性物質相吸引的基本原理把列車吸引上來,懸空運行,懸浮的氣隙較小,一般為10毫米左右。常導型高速磁懸浮列車的時速可達400至500公里,適合城市間的長距離快速運輸。
另一個是以日本為代表的排斥式懸浮系統——EDS系統,它使用超導的磁懸浮原理,使車輪和鋼軌之間產生排斥力,這種磁懸浮列車的懸浮氣隙較大,一般為100毫米左右,時速可達500公里以上。
除陸上平面運載外,磁懸浮技術也可用于海上運載、垂直發射等,是一種具有極廣泛前景的應用技術。隨著超導材料和超低溫技術的發展,修建磁浮鐵路的成本、技術及性能都將大大降低。到那時,磁浮鐵路作為一種快速、舒適的“綠色交通工具”,將會飛馳在世界的每個角落。