这台是由我国自主研制的高温超导磁悬浮列车,它重达12.5吨,但是你只需用手轻轻一推,就能把这辆列车推动,因为它完全悬浮在铁轨上面,不会和轨道产生任何摩擦力,据悉该列车的设计速度高达620千米每小时,有望成为大气环境下速度最快的陆地交通工具,那么问题来了,这台高温超导磁悬浮列车没有轮子,它是如何驱动的呢?相比于传统的高铁,它到底强在哪里?

我国高温超导磁悬浮列车发展(世界首台高温超导磁悬浮列车)(1)

高温超导磁悬浮列车作为一种革命性的新型交通工具,它诞生于我国的西南交通大学,该校从上世纪80年代开始启动磁浮研制项目,经过40多年的探索研究,突破了大载重、高速高温超导悬浮技术,为中国高铁事业的发展做出了卓越贡献。目前这台高温超导磁悬浮列车的设计速度是620千米每小时,但这并非它的极限速度,如果将其放在真空管道内运行,速度有望突破每小时1000公里,堪比天上的飞机!

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与传统的高铁不同,高温超导磁悬浮列车没有轮子,那么它到底是如何驱动的呢?想要弄清楚这个问题,我们就得先了解什么叫“高温超导磁悬浮技术”,从名字就可以看出,高温超导磁悬浮技术包含了3个关键词,分别是高温、超导、磁悬浮,首先我们来说一下什么是“超导”,1911年,荷兰科学家海克·昂内斯在测量汞的电阻时,发现汞在零下269摄氏度时,电阻会突然消失,这就是所谓的超导状态,而这种在某一温度电阻突然消失的材料,就被称为超导体。

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由于超导体在某一温度下电阻为零,电流流经超导体时就不发生热损耗,可以在导线中形成强大的电流,从而产生超强磁场,因此超导体具有完全抗磁性。而超导体能够在通电的情况下形成超强磁场,这就是磁悬浮的关键。所谓的磁悬浮,其实就是利用磁体同性相斥的特性,用磁体的排斥力抵消物体的重力,从而达到磁悬浮的效果。

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最后再来说一下“高温”,这里所说的高温,其实是相对而言,前面我们提到很多材料,只有把温度降到零下296度才会产生超导现象,这样的超低温度需要用到液氦(hai第四声),但是液氦极其昂贵,很难大规模制造。如今随着科学研究的深入,人们发现也有一些材料、例如铜氧化物在零下196度时就能触发超导现象,这就是所谓的高温超导,而零下196度的温度,用便宜的液氮就能获得,这也是高温超导磁悬浮技术能够大规模应用的原因所在。

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弄明白列车的悬浮原理之后,我们再来了解一下磁悬浮列车到底是怎样驱动前进的,我们都知道,传统的火车是利用发动机驱动轮子,然后带动火车前进,而高温超导磁悬浮列车没有轮子,想要驱动它,就需要使用直线电机,由于直线电机的线圈是条状的,通电后就会产生一个行波磁场,这个行波磁场如同波浪,像推动水面上漂浮的物体一样推动磁悬浮列车,从而达到快速前进的效果,这就是高温超导磁悬浮列车驱动的原理。

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在搞明白了高温超导磁悬浮列车的技术原理之后,我们再来说说高温超导磁悬浮列车相比于传统的高铁,它到底强在哪里。总结来说,高温超导磁悬浮列车有着三大优点。

首先就是快速,我国这台高温超导磁悬浮列车的设计速度高达620千米每小时,堪称陆地上最快的交通工具。要知道中国的高铁技术目前领先全球,其中复兴号时速高达350公里每小时,已经属于世界之最,但是相比于高温超导磁悬浮列车而言,复兴号就是个弟弟,由此可见高温超导磁悬浮列车速度有多么恐怖了。

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其次就是安全,细心的朋友会发现,高温超导磁悬浮列车与轨道之间并没有固定设施,但却总能沿着轨道运行,即使像过山车一样360度翻转都不会脱轨,列车似乎被牢牢吸附在铁轨上面,其实,这得益于一种名叫钉扎力的力学原理。永磁轨道和高温超导体的抗磁性除了能够让列车悬浮之外,还产生了一种钉扎力,它能把列车牢牢拉扯固定在轨道上面,即使你想让列车脱轨,除了使用炸弹之外也没有其他办法,因此相比于普通的高铁,磁悬浮列车或许更加安全。

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最后就是节能,我国的高温超导磁悬浮列车全车采用碳纤维轻量化车体设计,质量远低于常规的高铁,除此之外,磁悬浮可以大幅降低摩擦损耗,从而更加节能,只需要很低的电力损耗就是驱动列车,并且由于钉扎力的存在,列车不用耗费大量电力维护列车稳定运行,大幅降低了电力的损耗,从而大幅降低了运行成本。

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说完这么多优点之后,相信大家都很关心这种列车何时能投入运营,按照目前的进度来看,高温超导磁悬浮列车很快就会进入我们的生活之中,此次西南交大研发的这辆高温超导磁悬浮列车,不是概念车,而是实实在在的工程化样车,意味着这辆车已经具备了批量工业生产的条件了,只不过是仍需要大量的实验来填补数据真空而已。

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高温超导磁悬浮列车的出现,意味着我国高铁技术再次和世界各国拉开差距,相信在不久的将来,“中国速度”将会再次震惊全世界,好啦,今天的高温超导磁悬浮列车就聊到这里,请不要忘了给我点赞关注哦,我是连横小妹,我们下期再见。

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