三、磁悬浮列车

从20世纪60年代初开始，一些发达国家就开始探索非黏着式或非接触式的超高速列车的技术或运行方式。它包括对气垫式悬浮和磁悬浮等技术的研究。经过深入研究和对比试验，人们认为在能源消耗、噪声等方面，磁悬浮比气悬浮有更多的优势。因此，当今除法国在奥尔良修了一条18 km的气垫车辆试验线路外，英、美、德、日本等国，从20世纪60年代开始，先后停止了对气垫车辆的技术研究，而集中力量深入研究磁悬浮铁路技术。

磁悬浮列车的基本原理很简单，就是利用“同性相斥、异性相吸”的电磁学原理，让磁铁对抗地心引力，使列车悬起来（一般不超过1 cm），然后利用电磁力引导，推动列车沿轨道行驶。磁悬浮列车车厢上装有超导磁铁，轨道底部安装电磁线圈。车厢电磁体极性与轨道线圈下侧极性相同产生排斥力，与上侧相反产生吸引力，两者合力使列车悬浮起来。常规火车的动力来自机车，磁悬浮列车的动力来自轨道。轨道两侧装有电磁线圈，交流电使线圈变为电磁体，它与列车上的磁铁相互作用。列车行驶时，车头的磁铁（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——结果是前面“拉”，后面“推”，使列车前进。如图8-1-3所示。

图8-1-3　磁悬浮列车原理

由于磁悬浮列车在轨道上靠磁力使之悬浮在空中，行走时不接触地面，因此，其阻力只限于空气的阻力，对线路的垂直负荷小，适于高速运行。

磁悬浮列车具有快速、低耗、环保、安全等优点。具体体现在：它的高速度使其在1 000～1 500 km的旅行距离中比乘坐飞机更优越；由于没有轮子、无摩擦等特点，它比目前最先进的高速火车耗电少，也大大降低了日常维修的工作量和运用维修成本。在500 km/h速度下，每座位千米的能耗仅为飞机的1/3～1/2，和汽车相比耗能也少了30%；运行时无机械振动和噪声，无废气排放和污染，有利于环境保护；由于磁悬浮系统采用导轨结构，且与地面有一定的空隙，不会发生脱轨和颠覆事故，大大提高了列车的运行品质和安全可靠性。当然，磁悬浮铁路也存在一些不足，如造价昂贵且无法利用既有线路，对车辆和路轨的维修要求极高。