


在遠古時代,人類交通基本靠走,又累又慢。
想提高速度,怎么辦?
簡單,再加兩條腿。
在幾千年前,通過馴化,人類成功地跨上馬背,實現了出行如風。
隨著科技的進步,人們又陸續發明了現代交通工具:汽車、火車……這些大家伙不用吃飯睡覺,乘坐它們不但比騎馬快,還比騎馬舒服,人坐再久也不硌屁股。
車輪是人類實現速度飛躍的關鍵因素之一。
為了提升速度,工程師們一直致力于設計出更好、更快的車輪。
但是在1922年,德國的工程師肯佩爾提出了他的新理論:為了獲得更高的速度,應該把輪子扔掉,讓車懸浮在空中。
于是,出現了磁懸浮列車。
肯佩爾設計的磁懸浮列車原理很簡單,因為電通過線圈可以產生磁場和磁力,所以,在軌道和車身都安置好線圈,再通上電后,就能產生互相吸引的磁力,這種磁力和列車的重力保持平衡,從而讓列車懸浮在空中。
2003年1月4日,世界上第一條商業運營的磁懸浮列車在上海開通。
它最大的特點是,列車跟軌道完全不接觸,像有魔法一樣懸在半空。
通過這趟列車,你就能直觀感受到磁力能大到什么程度:列車的一節車廂重50噸,最高承重20噸,比一輛坦克還重,然而,這么重的它就這么利用“異極相吸”的原理,靜靜地懸浮在了軌道上。
你新一輪的疑問又來了,扔掉了輪子,它的速度快不快?
這列磁懸浮列車的速度高達430千米每小時,差不多是人類行走速度的100倍!
你以為這就很快了?
我們來看個更快的。
2019年,在山東省青島市,新一代磁懸浮列車已經在生產線上組裝完畢,它的時速高達600多千米,眼看就快趕上民航客機800千米的時速,堪稱“陸地上的飛機”,而它的車廂與軌道的距離還沒有一本書厚。
其實,磁懸浮列車除了可以依靠機車磁場與鐵軌磁場產生的吸引力而懸浮,還能依靠兩者之間的排斥力而懸浮。這些只是不同的技術派別罷了。
沒有了輪子,科學家們又打起了空氣的主意。
空氣看不見、摸不著,但在車輛行駛的過程中,會對車輛產生巨大的阻力——刮大風的時候,你頂著風,撐一把傘就有切身感受了。
為了減少阻力,工程師們在交通工具的外觀上做了大量的嘗試,比如汽車往往要設計成流線型,而列車的車頭經常設計成子彈頭的造型,這都是為了減少空氣阻力。
可是,無論怎么設計,空氣始終存在,想完全消除空氣的阻力,除非把列車放到真空環境里。一般人聽起來都感覺太離譜了。
但工程師們說,對啊,就放在真空環境里!
工程師們的方案是這樣的:建造一條真空管道,然后讓磁懸浮列車在管道里嗖嗖跑。
在這方面,我國西南交通大學的超導技術研究所走在了世界前列。2000年,他們研制成功了世界上首輛載人高溫超導磁懸浮實驗車;2013年,又建成了全球首個真空管道超高速磁懸浮列車原型測試平臺;而2021年1月下線的世界首條高溫超導高速磁懸浮樣車試驗線,使超級列車的最高試驗速度達到了400千米每小時,充分證明了真空管道交通的可行性。
工程師們預計,如果有足夠長的管道,超級列車的時速可以超過1000千米,差不多是民航飛機時速的1.25倍、普通列車時速的4倍。也就是說,坐火車比坐飛機快的日子已近在咫尺。
而且,真空管道交通有著它獨特的優點,因為列車在管道里,雨澆不到、雹子砸不著,幾乎不受外界干擾,真是開得飛快、坐得安心。
最后,小編問你一個問題,既然管道里是真空的,車廂內部的空氣又是有限的,列車又是如何保證乘客的呼吸安全呢?想想潛艇和空間站里的人是怎么呼吸的,也許你能找到答案。