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磁悬浮列车:从梦想到现实磁悬浮列车的出现是20世纪末的事,它凝聚着全世界科学界许多学科最先进的科研成果,是一种科技含量极高的尖端产品。
磁悬浮列车是利用磁铁的同性相斥原理。打造起来的一种高科技产品,它是当今世界上在陆地上跑得最快的交通工具。它的运行速度可达到500~600公里/小时,这个速度已赶上了商业飞机,所以又被称作有轨飞机。
称它为有轨飞机,名副其实。因为它的确是在飞,在它的轨道上飞,尽管火车也有轨道,而火车是用轮子在轨道上跑,磁悬浮列车根本就没有轮子,磁悬浮列车在运行中是悬空的,悬空的高度大约在5mm,它与轨道之间是软接触,无摩擦力可言。可是,这至少带来了两个巨大的变化:
一是前进中所必须克服的摩擦力几乎为零,这样就可以以极快的速度“飞行”。
二是与火车相比,它没有了火车的颠簸,没有了火车的噪音。与飞机相比,没有了飞机发动机巨大的轰鸣声和飞机起降的不适感。
乘坐磁悬浮列车,你会获得任何交通工具都无法具有的舒适和快捷。
可获得如此巨大的推力并不是一件很简单的事。磁悬浮列车采用了如今世界上最先进的电阻率为零的“高温超导体”,听听这个如此复杂的词组都让我们感到深奥。电阻率为什么会是零?在电阻率为零的情况下,岂不是不消耗电能吗?岂不是成了永动机吗?而电阻率为零恰恰是超导体的特性,可这种情况只能发生在-276度的临界温度下,获得如此之低的温度是件很难很难的事。
磁悬浮列车所使用的高温超导体,其临界温度应在-200度左右。这已经是高温超导体了。
可听上去很美的这种新世纪的新科技,已在新世纪的中国大地上变成了现实。世界上首条投入商业运行的
磁悬浮列车线在上海建成
让我们先来读一读这条新闻:
2002年11月22日下午1∶00,一辆磁悬浮列车驶入龙阳路车站。由德国制造的磁悬浮列车第一次全程驶过了,世界上首条投入商业运行的磁悬浮列车线———上海浦东机场至龙阳路,这标志着总长达33公里的上海磁悬浮列车线路,为正式投入运营,做好了最后的准备。
它的设计时速和运行时速分别为505公里和430公里。磁悬浮列车的运行列车设计为9节车厢,一次可乘坐959人,每小时可发车12列,按每天运行18小时计算,最大年运量可达1.5亿人次。开通后,乘客仅需7分钟就可从地铁站到达浦东国际机场。
2003年初,将单线通车试运行;2003年9月,双线折返试运行;2003年12月,全线正式通车。
目前,在世界上只有三个国家拥有了磁悬浮列车线:德国、日本、中国,而中国所拥有的,是世界上首条投入商业运行的磁悬浮列车线。
在中国,磁悬浮列车线已经实现了“科学技术是第一生产力”的转化。磁悬浮列车给我们带来了些什么?
磁悬浮列车给我们带来了交通运输业一片灿烂的前景。
世界上第一条轮轨铁路出现在1825年。经过140年努力,也就是说,经过了一个半世纪的努力,到1965年,其运行速度才突破200公里/小时。这个过程太漫长了。
还应注意到,轮轨铁路提高速度的代价是很高的。300公里/小时高速铁路的造价比200公里/小时的准高速铁路高近2倍,比120公里/小时的普通铁路高 3~8倍,继续提高速度,其造价还将急剧上升。
与之相比,世界上第一个磁悬浮列车的小型模型,是1969年在德国出现的,日本是1972年造出的。可仅仅十年后的1979年,磁悬浮列车技术就创造了517公里/小时的速度记录。
第一磁悬浮列车速度高。常规导体的磁悬浮列车可以达到400~500公里/小时,超导磁悬浮列车车速可以达到500~600公里/小时。
专家们对各种运输工具的总旅行时间和旅行距离的分析表明,按总旅行时间考虑,300公里/小时的高速轮轨与飞机相比,在旅行距离小于700公里时,才能显示出其优越性。而500公里/小时的高速磁悬浮,则比飞机优越的旅行距离,将达1500公里以上。
第二磁悬浮列车能耗低。据日本研究与实际试验的结果表明,在同为500公里的时速下,磁悬浮列车每座位公里的能耗,仅为飞机的1/3。
第三维修少。磁悬浮列车无需处理因轮轨摩擦和摩损所带来的频繁的维修和零部件更换问题,便于全自动控制,且使日常管理费用大大降低。日常维修主要集中在电子技术方面,不需大量体力劳动。
第四磁悬浮列车无污染。采用电力驱动,无需燃油,无有害气体排放。而这对于高度关注环境问题的中国,显得尤为重要。
第五稳定性好。磁悬浮列车没有轮、轨摩擦和与刚性的机械接触,几乎没有噪音,稳定,舒适性好。
第六安全性好。它在半封闭的厢体中运行,不会出现通常火车、汽车的碰撞、倾覆事故。德国专家评价,TR系列磁浮列车的安全性是飞机的20倍、轮轨列车的250倍、公路系统的700倍。
第七启动停车快,爬坡能力强,选择自由度较大,是高速磁悬浮列车的又一优势。德国TR磁浮列车启动50秒后(行程2公里),时速可达200公里/小时,100秒后(4.8公里)达300公里/小时,150秒后(9.6公里)达400公里/小时;ICE轮轨高速在150秒后(行程5公里)达200公里/小时。已经证明,磁悬浮列车爬坡能力可达100%,而轮轨高速为40%。在同等速度下,磁悬浮列车转弯半径小,从而选择自由度较大,这意味铁路可较短、少占地面、耕地,降低总投资。
磁悬浮列车:一个时代的到来
还有一点,也许是磁悬浮列车的设计者们所未能想到的,那就是被“9·11”事件所改变了的世界。“9·11”事件是那样严重地打击了全世界的航空业,而使磁悬浮列车的无可比拟的优越性凸现在全世界面前。
恐怖分子是无法劫持磁悬浮列车的,因为磁悬浮列车只能在它自己全封闭的轨道上运行,他们是无法让磁悬浮列车改变路线的。所以磁悬浮列车不会像飞机那样,需要那样让人不胜其烦的、复杂而严密的安全检查。
磁悬浮列车很可能成为陆上交通最有前景的、首选的交通工具。
在发展磁悬浮列车上,中国真可谓雄心勃勃。
继上海之后,国内外专家开始论证在北京至天津建造磁悬浮列车的可行性。
前不久,北京与天津的交通和城建专家,在天津开发区同德国的磁悬浮列车国际公司的专家,一起论证北京至天津兴建一条磁悬浮列车,以缓解2008年奥运会期间北京交通紧张状况。
天津机场一直是北京机场的备用机场。2001年,北京机场与天津机场联合组建了国际机场集团。北京和天津同属一个航空领域,机场之间的距离为137公里。比上海的磁悬浮列车线长了整整100多公里。
北京机场2002年的旅客吞吐量是2400万人,2003年预计将突破2700万人,大大超过设计容量。
2008年,北京举办奥运会,将会有大批旅客涌进,北京机场远远不能适应,建设首都第二机场势在必行。许多专家认为,在当前最经济、最便捷的方案就是利用天津机场,充分发挥天津机场的作用。
天津机场已经开辟了几十条国内外航线,我国的航空货运中心也设在这里。天津机场作为首都第二国际机场是顺理成章的事。
磁悬浮列车的线路越长,它的优越性就能表现得越充分。从这个意义上说,我们所建成的运行时间仅仅7分钟的上海磁悬浮列车线,仍然只是个玩具。如果有一天我们建成了从北京到上海的磁悬浮列车线,其运行距离超过了1000公里,那才是真正意义上的磁悬浮列车线,7分钟的运行间距,还不够磁悬浮列车的热身距离。可从北京到上海,磁悬浮列车也不过才跑了两个小时。可从北京到上海,坐车才两小时,怎么就跟做梦似的呢?磁悬浮列车会给我们 带来新的财富流吗?让我们从商业的角度来看看磁悬浮列车。
上海的33公里的磁悬浮列车线总投资为90亿元人民币,每年的所运送的客流大约在1.5亿人次,如果从观光、旅游的角度考虑,每张票定价50元亦不算贵。那么,只要不到两年就能收回成本,这个收回期是太短,已近乎暴利了。
如果从城市交通的角度考虑,定价每张票10元,亦不算贵,比打的便宜多了。打的33公里,在上海的费用已接近50元,还有堵车的困扰,正常情况下也至少得用40多分钟。可乘坐磁悬浮列车7分钟就够了。
如果定价每张票10元,那么只需6年就能收回投资,这个收回期是比较合理的。我们的这个计算是相当保守的,如果每张票定价如此低,载客量会大幅上升,很可能三四年就能收回投资。
通过以上计算,你就会明白,磁悬浮列车是一个多么有商业价值的投资项目,而磁悬浮列车线路越长,其成本就会越低,包括建造成本和营运成本。只有超过1000公里的投资,才能体现出磁悬浮列车的真正价值。很可能,1000公里的建造成本和营运成本连33公里的每公里成本的一半都不到。更不用说,把所有的磁悬浮列车线建成复线。
而且,磁悬浮列车的发展前景可以用“难以想像”四个字加以概括。在未来的100年间,它都将会是最先进的交通工具,它将会对常规铁路和航空业构成难以估计的挑战。
那么,磁悬浮列车会给我们带来新的财富流吗,这还是个问题吗?