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一種比磁懸浮列車更先進的新一代“飛行列車”,最近由日本東北大學的科研人員研發成功,從而有可能改變鐵路工業的未來。
近年來,高速鐵路在全球尤其是亞洲國家迅速發展,一些高速列車項目都採用了磁懸浮技術,我國在上海浦東就建有全國第一條磁懸浮鐵道,它是高鐵領域的重要創新之一。
衆所周知,普通列車是由原動機驅動車輪在軌道上滾動,利用車輪與軌道之間的摩擦力來推動列車前進的,這種列車的速度極限爲每小時300公里。磁懸浮列車則是利用磁極同性相斥的原理,靠着分別安裝在列車底部和軌道上的超導電磁鐵之間產生的強大斥力,使整個車體懸浮在軌道上;懸浮的高度雖不過數釐米,但由於整個車身與軌道之間沒有機械接觸,不再發生摩擦,因而最高時速可達500公里以上,同時減輕了振動和噪音,也沒有脫軌顛覆的危險,是比較理想的交通工具。
但是,磁懸浮技術也有明顯的缺陷:追蹤和監控技術較複雜,成本高、效率低,加之鐵道下部存在風阻問題,影響了更廣泛的商業應用。日本科學家在借鑑、改進磁懸浮技術的基礎上,利用“地面效應”,研發出這種新型機車原型,較好地解決了風阻問題(能有效地變阻力爲動力),克服了磁懸浮技術的上述缺陷。
所謂“地面效應”,是人們在飛機的飛行實踐中發現的一種物理現象。它的基本含義是:當飛機高速飛行時,在機翼端點形成的會使飛機減速的旋風(又稱風阻),會被地面吸收或抵銷,從而使飛行更快、更節能,效率更高。但是這種“地面效應”至今還沒有被應用到公共交通運輸工具上。日本研發的上述原型機車的出現,可以說是這方面的一大突破。名爲ART003的這種機車採用了U形的漏斗形狀,可以非常貼近地面,以200公里的時速,在特定軌道上像飛機一樣安全、高速地飛行。這聽起來似乎有點兒像科幻小說中的情節,但目前已成爲現實。
這種列車的另一大優點是環保。由於與磁懸浮列車相比減少了風阻,“飛行列車”需要的能源更少,從而減少了廢氣的排放量。
據介紹,這種新型列車將在2025年前後投入商業應用。王瑞良
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