18新利最新登入磁悬浮列车是如何工作的

磁化线圈沿轨道运行，称为导轨它会排斥车厢底部的大磁铁，使列车能够通过漂浮在导轨上方0.39至3.93英寸(1至10厘米)之间[来源:Boslaugh］．一旦列车被悬浮起来，电力就会被提供给导轨壁上的线圈，从而产生一种独特的磁场系统，沿着导轨牵引和推动列车。提供给导轨壁上线圈的电流是不断交替的，以改变磁化线圈的极性。这种极性的变化导致列车前方的磁场将车辆向前拉，而列车后方的磁场则增加了更大的向前推力。

磁悬浮列车漂浮在气垫上，消除了摩擦。这种缺乏摩擦和列车的空气动力学设计使这些列车达到前所未有的地面运输速度超过每小时310英里(500公里/小时)，比美国铁路公司(Amtrak)最快的通勤列车快两倍[来源:Boslaugh］．相比之下，波音777的商业广告飞机用于远程飞行的最高速度约为562英里/小时(905公里/小时)。开发人员表示，磁悬浮列车最终将连接相距1000英里(1609公里)的城市。以每小时310英里的速度，从巴黎到罗马只需两个多小时。

一些磁悬浮列车甚至可以达到更高的速度。2016年10月，日本铁路公司的磁悬浮子弹头列车一路燃烧到每小时374英里(601公里/小时)。这样的速度给了工程师们希望，这项技术将被证明适用于数百英里长的线路。

德国和日本都开发了磁悬浮列车技术，并测试了他们的列车原型。尽管基于相似的概念，德国和日本的列车有明显的不同。在德国，工程师们开发了一种电磁悬架（EMS)系统，称为Transrapid。在这个系统中，火车底部包裹着一个钢导轨。附着在列车底盘上的电磁铁向上指向导轨，使列车悬浮在导轨上方约1/3英寸(1厘米)处，即使在不运动时也能保持列车悬浮。其他嵌在列车体内的引导磁铁在行驶过程中保持稳定。德国展示了磁悬浮列车载人时速可达300英里。18新利最新登入然而，由于2006年的一起事故以及拟议中的慕尼黑中央车站至机场线路的巨额成本超支，在德国建造磁悬浮列车的计划于2008年被取消[来源:DW］．从那时起，亚洲就成为了磁悬浮活动的中心。

日本工程师已经开发出一种与之竞争的磁悬浮列车电动悬架（EDS)系统，该系统以磁铁的排斥力为基础。日本和德国磁悬浮列车技术的关键区别在于，日本列车使用的是超冷超导电磁铁。这种电磁铁即使切断电源也能导电。在使用标准电磁铁的EMS系统中，线圈只有在有电源时才能导电。通过在低温下冷却线圈，日本的系统节省了能源。18新利最新登入然而，用于冷却线圈的低温系统可能很昂贵，并大大增加了建设和维护成本。

这两个系统的另一个区别是日本的火车悬浮近4英寸导轨上方10厘米处。使用EDS系统的一个潜在缺点是，磁悬浮列车必须在橡胶轮胎上滚动，直到达到约93英里/小时(150公里/小时)的起飞速度。日本工程师说，如果电力故障导致系统关闭，轮子是一个优势。此外，携带心脏起搏器的乘客必须避免接触超导电磁铁产生的磁场。

的Inductrack是一种新型的EDS，它使用永久室温磁体来产生磁场，而不是电力电磁铁或冷却超导磁体。感应轨道使用电源加速列车，直到它开始悬浮。如果电力中断，列车可以逐渐减速并停在辅助轮上。

这条轨道实际上是包含绝缘电线的短路电路阵列。在一种设计中，这些电路就像梯子上的梯级一样排列整齐。当火车行驶时，磁场排斥磁铁，使火车悬浮。

目前有三种感应轨道设计:感应轨道I，感应轨道II和感应轨道III。感应轨道I是为高速设计的，而感应轨道II适合低速。感应轨道III是专为非常重的货物负载移动在缓慢的速度。感应轨道列车可以悬浮得更高，稳定性更好。只要它以每小时几英里的速度移动，感应轨道列车就会悬浮在轨道上方近一英寸(2.54厘米)的高空。轨道上方更大的间隙意味着列车不需要复杂的传感系统来保持稳定性。

此前从未使用过永久磁铁，因为科学家们认为它们无法产生足够的悬浮力。感应轨道的设计绕过了这个问题，安排磁铁在一个安·哈尔巴赫倾数组．磁体的配置使磁场强度集中在阵列的上方而不是下方。它们是由一种包含钕铁硼合金的新材料制成的，这种合金能产生更强的磁场。Inductrack II设计包含两个哈尔巴赫阵列，以在较低速度下产生更强的磁场。

值得注意的是，被动磁悬浮概念是提出的一个核心特征hyperloop运输系统，本质上是电感式的火车它会炸穿一个密封的管子把整个轨道都包起来。超级高铁有可能成为首选的方法，部分原因是它们避开了常规磁悬浮所不能避免的空气阻力问题，因此应该能够达到超音速。有人说，超级高铁的成本可能比传统的高速铁路还要低。

但是，尽管磁悬浮列车已经是一项具有多年运营历史的成熟技术，但世界上还没有人建造过商业超级高铁[来源:戴维斯］．

虽然磁悬浮交通早在一个多世纪前就被提出，但直到1984年，英国伯明翰国际火车站和伯明翰国际机场航站楼之间的低速磁悬浮穿梭车才开始运行，第一列商业磁悬浮列车才成为现实。从那时起，各种磁悬浮项目开始、停止或彻底放弃。18新利最新登入然而，目前有6条商业磁悬浮线路，它们都位于韩国、日本和中国。

磁悬浮系统快速、平稳、高效的事实并没有改变一个严重的事实——这些系统的建造成本令人难以置信。从洛杉矶到匹兹堡再到圣地亚哥等美国城市都有磁悬浮线路计划，但建造磁悬浮运输系统的费用(大约每英里5000万到2亿美元)一直令人望而却步，并最终扼杀了大多数拟议项目。一些批评人士抨击磁悬浮项目的成本可能是传统铁路的五倍。但支持者指出，在某些情况下，这些列车的运营成本比传统列车技术低70%[来源:大厅，秀和和和信雄］．

一些备受瞩目的项目失败了，这也没有什么帮助。早在2002年秋季学期，弗吉尼亚州的老道明大学(Old Dominion University)的管理部门就希望有一辆超级穿梭车在校园里穿梭，但这列火车进行了几次试运行，从未真正达到它所承诺的40英里/小时(64公里/小时)的速度。火车站最终在2010年被拆除，但部分高架轨道系统仍然存在，这是耗资1600万美元的失败的证明[来源:基德］．

但其他项目仍在继续。一个雄心勃勃的组织想要修建一条从华盛顿特区到巴尔的摩的40英里(64公里)长的公路，这个想法有很多支持者，但该项目预计耗资高达150亿美元。这一概念高昂的价格在世界上任何地方都可能是可笑的，但该地区令人窒息的交通拥堵和有限的空间意味着城市规划者和工程师需要一个创新的解决方案，而超高速磁悬浮系统可能是最好的选择。一个关键的卖点是，这个项目的扩建可以连接华盛顿和纽约，将旅行时间缩短到60分钟，这种快速的通勤可以改变东北地区的商业和旅行[来源:Lazo，东北磁悬浮］．

不过，在亚洲，磁悬浮热潮基本上已经开始。日本正狂热地致力于建立一个东京到大阪的路线它可能在2037年开放。完工后，这列火车将把近3个小时的旅程缩短至67分钟[来源:路透］．

中国正在认真考虑数十条潜在的磁悬浮线路，所有这些线路都位于需要高容量大众交通的拥挤地区。这些不会是高铁。相反，它们会以较低的速度在较短的距离内运送大量人员。尽管如此，中国制造了所有的磁悬浮技术，并即将推出第三代商业磁悬浮线路，最高速度约为125英里/小时(201公里/小时)，与以前的版本不同，它是完全无人驾驶的，而是依靠计算机传感器来加速和制动(中国已经有一些磁悬浮列车在运行，但它们需要司机)。黄］．

我们不可能确切地知道磁悬浮在人类未来的交通工具中会扮演怎样的角色18新利最新登入。自动驾驶汽车和航空旅行的进步可能会使磁悬浮线路的部署复杂化。如果hyperloop如果工业能产生动力，就可能破坏所有的运输系统。一些工程师怀疑，即使是飞行汽车，尽管价格令人难以置信，但在未来也可能超过铁路系统，因为它们不需要大规模的基础设施项目就能起飞。

也许再过一二十年，世界各国就会对磁悬浮列车做出决定。也许它们将成为高速旅行的关键，或者只是拥挤的城市地区为特定人群服务的宠物项目。或者，它们只是消失在历史中，一种几乎神奇的悬浮技术形式，只是从未真正起飞。