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北京首条中低速磁浮交通示范线S1线“玲龙号”开始开通运营前的联调联试。该线全长10.2公里，共设8站，年底可实现7站6区间载客试运营。建成后，从门头沟方向乘坐S1线，十几分钟左右即可到达苹果园。 （S1线玲龙号磁悬浮列车实拍图） S1线可以与6号线、1号线相接。自西向东分设8座车站，设计时速100公里，额定载客1032人。采用6辆编组，总长度为89.6米，通车后会有10组列车用于日常运营。乘客人数少的时候，可以单车运行，编组灵活性强。 S1线“玲龙号”磁浮列车是国产第四代产品。首列S1线磁浮列车设计时速约100公里，列车运行时，靠电磁铁与轨道产生的电磁吸力使列车浮起约8mm-25px左右。 在完成动、静态调试后，S1线列车将于11月进入不少于1个月的“跑图”试运行阶段，其技术先进性、安全性，以及整个系统的可靠性已经达到了国内领先水平。 （北京S1磁悬浮线路和站点图） 磁悬浮列车是真的浮在空中吗？人们是如何发现这个悬浮的奥秘？磁悬浮列车安全吗？它有什么优势呢？ （一）仅靠同性相斥是不够的！ 20多年前，当美国一个小镇上的发明怪人Roy Harrigan先生尝试让一块磁铁稳定地悬浮在另外一块磁铁之上时，他注意到，当一块小磁铁的某极靠近放在桌面上的另一块小磁铁的相同极时，空中的那块小磁铁会试图翻个身，与桌面小磁铁从相互排斥变成相互吸引。如果解决了这个问题，空中的小磁铁就有望能够稳定悬浮了。 后来，人们从旋转的陀螺中获得灵感。旋转的陀螺因为角动量守恒使得它可维持最开始转动时的姿态。假设我们把一块小磁铁镶嵌在一个陀螺里，当它旋转起来的时候就能够有效抑制它的翻转，这样一来，阻碍磁铁稳定悬浮的难题应该就可以解决了。 磁悬浮即利用磁场，使得物体能够悬浮在空中。有什么原理呢？ 第一，自然物质中存在着一种天然抗磁性的物质（逆磁体），将这种物质放在磁场中，它将推开周围的磁场，从而在磁场中悬浮起来。这种物质听起来很神奇，但其实它们广泛存在于自然界，水、水银等不少常见物质都是抗磁性物质。 第二种原理其实也就是最普通的原理——同性相斥。道理很简单，只需要将两块磁铁同极对在一起，没有足够克服磁场斥力的力量是无法将这两块磁铁压到一起的，似乎只需要一个足够强大的磁场，我们能浮起任何重量的东西，换成阿基米德的名言来说就是“给我一个磁场，我能浮起地球”，但真的就是那么简单吗？ 第三种原理是超导抗磁性，处于超导状态下的物质由于迈斯纳效应将排斥周围所有的磁场，以确保自身的磁场不发生变化。 （二）不是越快越好吗？北京磁悬浮为何是“中低速” 在我们的印象中磁悬浮列车速度很快，不过在北京磁悬浮列车前却有一个定语——“中低速”，为何要选择中低速而不是高速呢？ 这就要从定义说起，中低速磁浮列车时速约一两百公里。一般认为，高速磁悬浮适合远距离交通，而中低速磁悬浮适合近距离交通。 中低速磁悬浮是中国具有自主知识产权的新技术，也是目前城市轨道交通中最先进的技术。它具有环保、安全性高、爬坡能力强、转弯半径小、建设成本低等优点，适用于城市市区、近距离城市间和旅游景区的交通连接，可替代轻轨和地铁。 （上海磁悬浮列车属于高速磁悬浮） 以上海的高速磁浮列车为例，这条线路自通车以来便饱受“电磁辐射损害人体”、“噪音太大扰民”等质疑，相比之下，中低速磁悬浮更适合作为城市轻轨解决方案，目前在国内规划、兴建的磁悬浮交通系统也都属于中低速磁悬浮系统。 1、车轨一体更安全 首先，和传统的轮轨列车相比，磁悬浮列车与轨道不直接接触，车身由自动控制的电磁力支撑，车辆环抱轨道悬浮运行，这种基本结构决定了磁悬浮列车不会脱轨或翻车。 （车身-轨道一体化的特征可保证磁悬浮列车不脱轨） 2、磁悬浮列车有强辐射吗？ 中低速磁悬浮属于吸力型磁浮，悬浮、牵引时的磁场均低于1KHz，且磁悬浮列车属于非电离辐射，对人体没有破坏效应，如果距离磁悬浮线路1米远，人体接受的辐射强度仅与一台电吹风机相当。 3、中低速磁悬浮已有成熟的应用经验 在日本，中低速磁悬浮系统已经商业运营了近10年，至今并没有发生任何安全事故；在中国，去年5月长沙磁浮快线开通，截止目前，长沙磁浮快线已经安全搭载乘客将近300万人次。 （磁悬浮列车车身结构示意图） 4、能耗低于高速轮轨列车 中低速磁悬浮能耗很低。以长沙磁浮运营数据为例，其吨公里综合能耗为1.9度电，比同等长度的城轨耗电低0.2度。 当时速为400公里时，磁悬浮列车的单个座位每公里能耗与同样速度的高速轮轨列车相当。当时速为300公里时，磁悬浮列车的单个座位每公里能耗要比同样速度的高速轮轨低三分之一左右。 （试运行中的玲龙号磁悬浮列车） 5、没有了“咔嚓”声 在舒适性方面，除了运行平稳，中低速磁悬浮还很安静。 由于磁悬浮列车的车身与轨道之间无接触，磁悬浮列车没有轮轨列车的“咔嚓”声，地铁运行产生的噪声一般达80分贝，而磁悬浮列车约为60分贝，比普通人打电话的声音还小，如果列车采用国产电机、空调能进一步优化，噪音还可更低。 （三）造价比地铁便宜？ 据媒体报道说，一般地铁每公里造价在5亿至8亿元，轻轨造价在每公里2亿－3亿元，而中低速磁浮线每公里造价仅为1.5亿至2.5亿元。 长沙磁浮快线全长18.55公里，连接长沙火车南站和长沙黄花机场，中间设梨站。该工程总投资42.9亿元，单程票价20元。 不过，S1线作为地铁6号线的西延，连接通州和门头沟，全线长近20公里，行车最高时速100公里左右，据说每公里投资超过6亿元人民币。 （磁悬浮可能成为未来城市轨道交通的重要解决方案） （四）磁悬浮列车与军事新型装备的技术“相通之处” 磁悬浮列车的高速行使有赖于直线电机技术，而这项技术对航母的电磁弹射技术发展也有促进作用。 诚然，电磁弹射器的直线电机与磁悬浮列车用的直线电机有一定区别——磁悬浮列车的直线电机大多做匀速工作，而电磁弹射器却是加速度工作。比如电磁弹射器的感应动子比较短，而含有线圈的定子长；磁悬浮列车的直线电机带线圈定子短，而动子很长；电磁弹射所使用的直线电机好需要尽可能提高它的功率密度和能量效率，以及针对海洋环境的强悍适宜能力。不过很多技术还是有相通之处的。 结语 但不管怎样，希望在未来像“玲龙号”一样的磁悬浮列车能够投入运营，来缓解地铁的拥挤。 |
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