会“飞”的火车

2021-08-04 18:27胡紫霞
阅读(科学探秘) 2021年5期
关键词:赫尔曼磁悬浮列车佩尔

胡紫霞

铭铭正在家里搭乐高积木,听到收音机里将要播放的故事题目叫《会飞的火车》。啥?会飞的火车?还有这么高科技的东西?铭铭赶紧竖起耳朵仔细听:“火车和飞机是我们生活中常见的交通工具,大家都知道它们长的不一样:火车长长的,有很多节车厢,也有很多个轮子,能在铁轨上跑得飞快。而飞机呢,有一对像翅膀一样的大大的机翼,能够帮助它保持平衡,让它能在天上飞得很高。你们知道吗?有一种火车是没有轮子的,它也没有机翼,但却可以悬浮在空中‘飞行,而且行驶速度要远远大于普通火车,时速可以高达500千米。这种‘会飞的火车,就是磁悬浮列车,它的发明者是德国人赫尔曼·肯佩尔……”

“哇!原来是磁悬浮列车啊!我听说过。发明它的人可太牛了!”

“你是在夸赞我吗?”忽然,有个声音在铭铭耳边响起,他定睛一看,一个白发苍苍的外国老爷爷正微笑地看着他。

“您就是收音机里说到的赫尔曼·肯佩尔先生吗?您能跟我说说是怎么回事吗?”

赫尔曼·肯佩尔很高兴地和铭铭握了握手。

“其实,磁悬浮列车源于我的一些奇思妙想。有一次,我忽然想到一个问题:火车能不能也像飞机一样,没有轮子也能在地面上飞行呢?怎样才能做到呢?通过不断学习和刻苦钻研,我最终从电磁铁的特性中获得了灵感。”

“电磁铁……是什么?”铭铭有些不解。

“你玩過磁铁吧?那你肯定知道磁铁都有同性相斥、异性相吸的特点。电磁铁和磁铁类似,只要给它通上电,就能成为一块磁铁,具有磁铁的这个特性。如果断开电源,中间的铁芯由于没有了电流,立即失去磁性。也就是说,电磁铁是可以控制磁性的一种磁铁。”赫尔曼耐心解释道。

“嗯,我明白了。”

“如果把很多电磁铁装在火车上以及地面的轨道上,火车就会因为它们之间相互排斥的力量而悬浮起来。如果再找到可以让悬浮的火车前进的方法,那么火车就可以抛开轮子运行了,而且运行速度会变得更快。想到了具体方法后,我就开始动手做实验了,结果真的用电磁力使火车模型悬浮起来,并且通过操控电流,使它向前动了起来。经过反复试验,我在1922年提出了电磁悬浮原理。到了1934年,我还申请并获得了磁悬浮列车专利。”

“肯佩尔爷爷,您真厉害!那接下来呢?”

“当时由于技术的原因,一直没有能够投入研究和生产。到了1970年左右,随着工业化国家经济实力不断增强,为提高交通运输能力,一些科学家们在我这个思路的启发下,逐渐研制出了真正意义上的可运行的磁悬浮列车。因为它没有轮子、不需要接触铁轨,几乎没有摩擦力,因此行进的速度非常快,爬坡和转弯的能力也很强,当然也更加节能;同时它还不容易被磨损,运营和维修费用就会降低;而且它的碳排放量和噪音都远远低于普通的火车,对环境的污染也很小。对于乘客来说,因为没有轮轨接触,振动小,乘坐时的舒适性也很高。哎呀,我居然一下子说了这么多!”

“您说的有道理!这样看来,磁悬浮列车的发明真的是一个伟大的创举。但谁能想到,一开始它只是源于一个奇思妙想呢?您除了敢于大胆想象,还能够从生活中寻找灵感,并且通过严谨的科学实验去证实自己的想法,最终得以实现梦想。给您点赞!”铭铭竖起大拇指。

“其实根据实际运行情况来看,磁悬浮列车也存在一定的弊端。首先,在陆地上的交通工具没有轮子是很危险的。因为从速度很大降到静止要克服很大的惯性,磁悬浮列车突然情况下的紧急刹车能力不如轮轨列车。其次,由于没有轮子,如果突然停电,依靠列车和轨道之间的滑动摩擦来运动是很危险的。磁悬浮列车轨道又是高架的,发生事故时在高处救援会很困难。当然,造价也是个大问题。我知道中国的高铁技术已经很成熟,因为它和之前已有的铁路网能够很好兼容,并且得到了大规模生产,成本会更低。而磁悬浮列车则需要重新铺设轨道,所以费用还是很高的。这些因素都导致磁悬浮列车没有大量投入使用。但我相信,它的前景还是很美好的,说不定未来会是高铁的一个很好的补充呢。”

“对了,中国的北京、上海、长沙已经有了磁悬浮列车线路了。有机会的话,可以和爸爸妈妈去体验一下!”

“哇,那我真的太期待了!”铭铭开心得跳了起来。

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