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中国高温超导列车,时速可达620公里,技术原理是什么?

  图为高温超导磁悬浮列车
  一只手就能推着大车走?这种只存在于武侠片里的绝世武功,如今真的成为了现实,就在2021年1月13日,由中国自主研发的高温超导磁悬浮列车在成都问世,这是一辆工程化样车,它每小时的速度可达620公里,堪比亚音速飞机,更让人吃惊的是,如果在未来搭配真空管道,它甚至能在一个小时跑1000公里,那么,这样一个钢铁猛兽,它的技术原理是什么?又有何魅力呢?
  磁悬浮列车是区别于传统的各种轨道动力机车,它可以通过同级相斥的基本电磁原理让列车离地,处于一种若即若离的状态,由于悬浮在空中,摩擦力减少,所以列车只会受到空气阻力,从而加大速度,这就是电磁浮原理,由德国工程师赫尔曼·肯佩尔在1922年提出,而中国这次研制的高温超导磁悬浮列车,它使用的材料又是碳纤维材料,所以重量要比现在的高铁还轻百分之五十,那么,一开始所说的一只手推动一辆车,在理论上就极有可能实现了。
  图为磁悬浮列车
  和一般的磁悬浮技术不同的是,高温和超导,是高温超导磁悬浮技术中的两项关键特性,超导指超导体,只要满足一定温度,电阻就会变为零,由于它具有完全抗磁性的特征,所以,当把这种超导材料运用到列车上时,就会降低阻力限制,提高运行速度,而高温并非一般意义上的高温,反而,它的温度可是低到了零下196度,因为科学家发现有些材料冷却到零下196度时就能让电阻消失,而便宜的液化氮正好能让这些材料冷却,所以后来,科学家便根据超导体的温度来划分高温超导体和低温超导体。
  图为高温超导磁悬浮环形轨道测试完成
  值得一提的是,中国的高温超导磁悬浮列车不仅具有高速的优点,此外,由于轨道产生的是静磁场,不会产生噪音和电磁污染,所以它还十分环保和舒适,更厉害的是,由于高温超导体拥有一种特殊的钉扎力,可以不同程度地阻止磁通线的流动,提高超导体的临界电流,所以,就算列车在运行中不小心跑偏了,也能被立马拉回来,十分安全。
  而这样厉害的技术,正是西南交通大学的重大成果,要知道,在23位两弹一星功勋奖章获得者中,其中2位就来自西南交大,可见,该校有多牛了,高温超导磁悬浮列车便诞生于该校的牵引引力实验室,该实验室从1989年筹建以来,通过短短的几年时间,就在1995年建成了中国第一条磁悬浮列车,此后,青城山磁浮列车、上海城轨磁浮列车相继建成,而此次的这辆超导车,更是突破了之前的成就。
  图为西南交通大学
  这辆工程化样车,已于今年的7月20日正式在青岛下线,中国磁悬浮列车从此成为地表最强的交通工具,如果它能够顺利投入使用,曾经驾车60余小时才能从漠河开到三亚的路程,在未来或许只需短短6个小时,极大地方便了两地居民的出行,促进沿路一带的经济发展,另外,它也象征着中国在此方面的技术实现了从无到有的突破,一旦成功运行,将会在未来填补陆上交通运输的空白。

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