德國(guó)與荷蘭邊境的下薩克森州有一個(gè)名叫拉騰的小鎮(zhèn).70多年前,這個(gè)小鎮(zhèn)上的一個(gè)名叫海曼肯佩爾的年輕人突然產(chǎn)生了一個(gè)奇怪的想法：火車能不能像天上的飛機(jī)一樣,在地面上飛行呢?他為了實(shí)現(xiàn)自己的幻想,刻苦地學(xué)習(xí)研究電力學(xué),并且自己動(dòng)手,在自己家的地窖里制造出高速火車模型,并且把發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子線圈平鋪在地面上,讓它通過(guò)10萬(wàn)赫茲的振蕩電流,結(jié)果火車模型在電磁力的作用下懸浮在空上,1934年,他獲得了磁懸浮鐵路列車的專利.
1969年德國(guó)航空公司研制出80千克的第一臺(tái)磁懸浮列車,這個(gè)公司與另一公司合作,研制成的磁懸浮列車,在漢堡國(guó)際交通展覽會(huì)上展出,三周時(shí)間接待參觀人員千萬(wàn)人次.
1974年,日本小型磁懸浮列車試驗(yàn)成功,1985年在筑波國(guó)際科學(xué)技術(shù)博覽會(huì)上做了現(xiàn)場(chǎng)的表演,線路長(zhǎng)　350米　,約有11萬(wàn)人次試乘,后來(lái)日本的磁懸浮列車在其他展覽會(huì)展出,有100萬(wàn)人次試乘.
德國(guó)總計(jì)已投資20億馬克研制出共7代磁懸浮列車,于1993年在試驗(yàn)場(chǎng)地,也就是在拉騰鎮(zhèn)創(chuàng)造出時(shí)速450千米的世界紀(jì)錄.40千米長(zhǎng)的試驗(yàn)軌道上,磁懸浮列車是由計(jì)算機(jī)控制行駛的,不但安全而且舒適.列車在靜止?fàn)顟B(tài)下,給懸浮線圈加上強(qiáng)大電流,產(chǎn)生強(qiáng)大磁力而使列車懸浮在導(dǎo)軌約10厘米的上空.然后給行駛線圈加強(qiáng)大電流,產(chǎn)生向前吸引力,使列車啟動(dòng)加速,3分鐘內(nèi)使列車速度達(dá)到170千米/小時(shí).電視監(jiān)視器熒光屏上能一目了然地看到列車運(yùn)行的一切數(shù)據(jù).在列車經(jīng)過(guò)一個(gè)彎道之后,就加速到300-400千米/小時(shí).乘客在車廂中來(lái)回走動(dòng),感到十分平穩(wěn),有不少人大聲說(shuō)：“了不起!”前來(lái)等候乘坐磁懸浮列車的人絡(luò)繹不絕,據(jù)說(shuō)要安排完這些預(yù)約者乘坐要到下一年度.
（二）原理
磁懸浮的原理：地上的鐵軌裝有懸浮用線圈,車廂上也裝有線圈,它們?nèi)敉ㄉ想娏?就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),都變成了電磁鐵.這兩個(gè)電磁鐵的同性極相排斥.這種電磁力就把車廂懸浮在鐵軌的上方了,如圖：


磁懸浮列車不是通過(guò)燃料成蒸氣,也不是通過(guò)電力來(lái)驅(qū)動(dòng)的,它采用了一種新的驅(qū)動(dòng)方式——車內(nèi)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用于軌道,推動(dòng)列車前進(jìn).車廂中裝有前進(jìn)線圈,通電時(shí)就變成了電磁鐵了.鐵軌上也裝有很多前進(jìn)用的線圈.給車廂前方鐵軌上的線圈依次通電,產(chǎn)生磁力,吸引車廂中的電磁鐵,就使列車前進(jìn)了.
為了使列車停下來(lái),把鐵軌上前進(jìn)線圈電流斷掉,甚至加相反方向電流,就可以使列車制動(dòng)停下來(lái).為了列車沿曲線行駛,不有導(dǎo)向線圈,由它產(chǎn)生導(dǎo)力,迫使車輛沿曲線運(yùn)動(dòng).實(shí)際上磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的,還有許多輔助設(shè)備,這兒就不作詳細(xì)介紹了.
（三）磁懸浮列車的七大優(yōu)勢(shì)
作為目前最快的地面交通工具,磁懸浮列車技術(shù)的確有其它地面交通工具無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì).首先,它克服了傳統(tǒng)輪軌鐵路提高速度的主要障礙,發(fā)展前景廣闊.由于沒(méi)有了輪軌摩擦力的阻礙,可輕輕松松地跑出800公里的高速,這跟普通發(fā)機(jī)差不了多少.
第二,磁懸浮列車是當(dāng)今唯一能達(dá)到運(yùn)營(yíng)速度500公里/小時(shí)的地面客運(yùn)工具,具有不可取代的優(yōu)越性.對(duì)于客運(yùn)來(lái)說(shuō),提高速度的主要目的在于縮短乘客旅行的時(shí)間,因此,運(yùn)行速度的要求與旅行距離的長(zhǎng)短緊密無(wú)關(guān).各種交通工具根據(jù)其自身速度、安全、舒適與經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),分別在不同旅行距離中起骨干作用.專家對(duì)各種運(yùn)輸工具的總旅行時(shí)間和旅行距離的分析表明,按總旅行時(shí)間考慮,300公里/時(shí)的高速輪軌與飛機(jī)相比在旅行距離小于700公里時(shí)才優(yōu)越.而500公里/小時(shí)的高速磁懸浮,則比飛機(jī)優(yōu)越的旅行距離將達(dá)500公里以上.上述觀點(diǎn)已為近年來(lái)國(guó)際高速輪軌交通的實(shí)踐所證實(shí).國(guó)際上250-——300公里/小時(shí)的高速輪軌鐵路迄今共有13條運(yùn)營(yíng),總長(zhǎng)4369公里.日本各種交通工具市場(chǎng)占有率與旅行距離間的關(guān)系表明,250公里/小時(shí)的新干線高速輪軌鐵路,隨旅行距離的增加,其市場(chǎng)占有率迅速上升,在約800公里時(shí)達(dá)到約70%的峰值.距離繼續(xù)增大,由于旅客更多選擇飛機(jī),占有率急劇下降,1200公里時(shí)降到約30%.
第三,能耗低.它在500公里/時(shí)速度下每座位公里的能耗僅為飛機(jī)的1/3至1/2,比汽車小30%,在300公里/小時(shí)的相同速度下,德國(guó)TR磁浮列車每座位/公里能耗比ICE在300公里/小時(shí)速度時(shí)相當(dāng).
第四,噪音小.實(shí)測(cè)表現(xiàn),列車通過(guò)時(shí)25米距離處的噪音,在300公里/小時(shí)速度時(shí),德國(guó)TR列車為79分貝ICE列車為91分貝.
啟動(dòng)停車快,爬坡能力強(qiáng),選擇自由度較大是高速磁懸浮的第五在特點(diǎn).德國(guó)TR07磁浮列車啟動(dòng)50秒后（行程2公里）,時(shí)速可達(dá)200公里/小時(shí),100秒后（4.8公里）達(dá)300公里/小時(shí),150秒后（9.6公里）達(dá)400公里/小時(shí)；ICE輪軌高速在150秒后（5公里）達(dá)200公里/小時(shí).已經(jīng)證明,磁浮列車爬坡能力可達(dá)100%,而輪軌高速為40%,在同等速度下,磁懸浮列車輪彎半徑小,從而其選擇自由度較小,這意味路可較短,少占地面,不需要占用大量的耕地,降低總投資.
磁懸浮列車與輪軌列車相比還有安全、舒適、維修少的優(yōu)勢(shì).磁懸浮列車在結(jié)構(gòu)上保證不易脫軌,推進(jìn)方式保證不易撞車.磁懸浮列車沒(méi)有車輪和鐵軌的接觸不及與受電弓的機(jī)械接觸,震動(dòng)小,舒適性好,其工作屬于無(wú)磨損運(yùn)行,維修主要集中電了技術(shù)方面,不需要大量的體力勞動(dòng).
第七大優(yōu)點(diǎn)是,磁懸浮列車采用電力驅(qū)動(dòng),不需要燃油,這使它的發(fā)展不受能源結(jié)構(gòu),特別是燃油供應(yīng)的限制；同時(shí),無(wú)有害氣體排放,環(huán)境污染小.
當(dāng)然,磁懸浮列車技術(shù)還處在發(fā)展中,與國(guó)際上已建成總長(zhǎng)4369公里、運(yùn)營(yíng)已有三十多年經(jīng)驗(yàn)的高速輪軌鐵路相比,高速磁懸浮列車在技術(shù)成熟性和建設(shè)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)上還有明顯差距.比如,作為一種新型交通工具,高速磁懸浮列車與輪軌鐵路只能像汽車、飛機(jī)、輪船一樣通過(guò)換乘來(lái)兼容；同時(shí),高速磁懸浮列車的道岔要移動(dòng)地面圈系統(tǒng),其成網(wǎng)要比輪軌鐵路困難些；在運(yùn)量方面,從目前日本高速磁懸浮列車的運(yùn)量目標(biāo)看,單向1000人/小時(shí),似乎還不大,等等.這是任何一種新技術(shù)恙傳統(tǒng)技術(shù)比較時(shí)通常遇到的情況.至于投資,有人認(rèn)為它需要的投資較大,也是與高速輪軌鐵路相比的一個(gè)弱勢(shì).實(shí)際上,高速磁懸浮的投資比高速輪軌鐵路高難度1.2—1.5倍,但前者的速度卻比后者要高50—70%,這樣比較起來(lái),其實(shí)是一個(gè)優(yōu)點(diǎn).隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展與經(jīng)驗(yàn)的結(jié)累,其降低投資的可能性與幅度可能性遠(yuǎn)大于高速輪軌.
（四）存 在 的 缺 點(diǎn)
盡管磁懸浮列車列車技術(shù)有上述的許多優(yōu)點(diǎn),但仍然存在一些不足：斷電后由于磁懸浮系統(tǒng)是以電磁力完成懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)功能的,斷電后磁懸浮的安全保障措施,尤其是列車停電后的制成問(wèn)題仍然是要解決的問(wèn)題.其高速穩(wěn)定性和可靠性還需要很長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行考慮.
常導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的懸浮高度較低,因此對(duì)線路的平整度,路基下沉量及道岔結(jié)構(gòu)方面的要求較超導(dǎo)技術(shù)更高.
超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)由于渦流效應(yīng)懸浮能耗較常導(dǎo)技術(shù)更大,冷卻系統(tǒng)重,強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)人體與環(huán)境都有影響.
（五）發(fā) 展 的 前 途 無(wú) 限
德國(guó)1994年正式開始修建世界上第一條長(zhǎng)距離（285千米,從柏林到漢堡）磁懸浮列車鐵路,投資89億馬克（約合57億美元）,預(yù)計(jì)2005年建成.到那時(shí),如果你有機(jī)會(huì)到柏林,乘柏林——漢堡之間的磁懸浮列車,中間只停一站（許威林）,僅需50—60分鐘就可到達(dá)目的地,比乘高速列車要節(jié)省2/3的時(shí)間,而票價(jià)和現(xiàn)在乘高速列車差不多,全程約為50多美元,夠?qū)嵒莅?
德國(guó)的這條磁懸列車在2005年開通之后,每隔10分鐘就可開一列列車,每年可運(yùn)送旅客1400萬(wàn)人次.
日本于1990年失定建造東京—山梨中央線磁懸浮鐵路線,長(zhǎng)42.8千米.在山梨試驗(yàn)線上,現(xiàn)已成功地試驗(yàn)行駛具有4輛組的磁浮列車,時(shí)速達(dá)550千米,每節(jié)車長(zhǎng)24.3米,有20個(gè)座位.21世紀(jì)初日本還將有另外兩條線路投入試運(yùn)行.
美國(guó)也將在佛羅里達(dá)州的奧蘭多機(jī)場(chǎng)與迪斯尼樂(lè)園之間,各大城市與機(jī)場(chǎng)之間建成幾條磁懸浮列車線路.到那時(shí),我們就可以在一天之內(nèi)游遍許多國(guó)家與城市了.
鑒于高速磁懸浮鐵路在我國(guó)未來(lái)客運(yùn)交通中的重大意義,建議當(dāng)前應(yīng)抓緊下列工作：建設(shè)一條試驗(yàn)運(yùn)行線.在建設(shè)試驗(yàn)運(yùn)行線的重大工程項(xiàng)目帶動(dòng)下,可有效地發(fā)展國(guó)際合作,引進(jìn)與消化國(guó)際先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化與創(chuàng)新,積累經(jīng)驗(yàn)并逐步掌握設(shè)計(jì)、工程建設(shè)與經(jīng)營(yíng),為我國(guó)盡早建設(shè)長(zhǎng)距離實(shí)用線打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).二,有效地組織我國(guó)自身的研究發(fā)展與新興產(chǎn)業(yè)的形成.建議緊密結(jié)合試驗(yàn)運(yùn)行線建設(shè)任務(wù),將“高速磁懸浮鐵路技術(shù)”作為重大項(xiàng)目列入第二階段國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（S—863計(jì)劃）將全國(guó)從事研究發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化工作的骨干力量統(tǒng)一組織起來(lái),給以有力的加強(qiáng)和穩(wěn)定的支持,組成我國(guó)自身發(fā)展的隊(duì)伍.有關(guān)部門也應(yīng)將高速磁懸浮鐵路技術(shù)的發(fā)展列入各自的科技發(fā)展計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)大力協(xié)同.三,訂發(fā)展規(guī)劃,進(jìn)行實(shí)用的可行性研究.從我國(guó)未來(lái)高速客運(yùn)交通發(fā)展的需求出發(fā),根據(jù)高速磁懸浮列車高速度、長(zhǎng)距離與大客流量的特點(diǎn),考慮各種交通工具合理協(xié)調(diào)的發(fā)展,認(rèn)真研究定我國(guó)21世紀(jì)高速磁懸浮列車的總體發(fā)展規(guī)劃,指導(dǎo)整個(gè)工作積極有序地進(jìn)行.
高速磁懸浮列車的未來(lái)是光明的,前途是無(wú)限的.作為一種新型的交通工具,它將給人們帶來(lái)一個(gè)嶄新的、快節(jié)奏的社會(huì)面貌.