没有轮子的火车

火车和其他车辆一样，是利用车轮行驶的。火车的轮子不断地在钢轨上滚动，才推动列车飞速前进。然而，车轮也对列车的高速行驶带来不利影响。

随着火车速度的提高，轮子和钢轨便产生猛烈的冲击和磨损，引起列车强烈的震动，发出很强的噪音，从而使乘客感到不舒服。不仅如此，由于列车在行驶中所受到的阻力（空气阻力和摩擦阻力）与速度的平方成正比。速度愈高，阻力愈大。所以，在利用车轮滚动行驶的条件下，当火车行驶速度超过一定值（每小时 300 公里）时，就再也快不了了。

但是，人们总希望火车的速度越快越好。怎样解决这个矛盾呢？有些人就提出把妨碍列车速度提高的车轮甩掉，设法使列车像飞机在空中飞行一样，在钢轨上腾空行驶，不就克服了轮子所带来的各种缺点吗！于是，没有轮子的火车便随之诞生了。

火车头和车厢都很重，如何使它们腾空起来呢？科学家通过研究，提出了两种解决方法。

第一种办法是，利用功率很强的航空发动机向轨道上喷射压缩空气，使列车的车底和轨道之间形成一层几毫米厚的空气垫，从而将整个列车托起， 悬浮在轨道面上。再用装在后面的螺旋桨式发动机推动列车前进。这种火车通常叫做“气悬浮列车”。由于它好像被气垫托起来一样，所以又叫做“气垫列车”。

法国是世界上最早修建气垫列车的国家。本世纪 60 年代，在巴黎和奥尔

良郊外建成了两条气悬浮式铁路，一条长 18 公里，另一条长 6.7 公里，曾进

行了多次运行试验。列车的试验速度为每小时 200 至 422 公里。1969 年在奥

尔良郊外使用的气垫车，长 26 米，宽 3.2 米，高 4.35 米，重 20 吨，可乘

80 人。

后来，英国也进行了气垫列车试验。

第二种办法是，利用磁体同性相斥的原理，使车体在轨道上悬浮起来， 再用发动机推动列车前进。人们把这种列车叫做磁浮列车。

磁浮列车是在列车的底部装有用一般材料或超导体材料（在一定温度下这种导体的电阻接近于零）绕制的线圈，而在轨道上安装环形线圈。根据法拉第的电磁感应定律，当列车底部的线圈通入电流产生的磁力线被轨道环形线圈所切割，就在环形线圈内产生感应磁场，它与列车底部超导线圈产生的磁场同性相斥，就使列车悬浮起来。由于悬浮列车克服了轮子和轨道的摩擦阻力，因而可使列车的速度达到或超过每小时 300 公里。

由于磁浮列车的速度非常快，可与一般飞机的飞行速度媲美，人们称它为“飞行列车”和“超特快”列车。乘坐这种列车，使人感到既舒适、安全， 又特别迅速。在车内听不到单调刺耳的车轮撞击声，即使行驶速度很高时， 乘客也会觉得像坐飞机那样平稳。它的速度可达每小时 500 多公里。从北京

到上海，距离约 1600 公里。如果乘坐这种没有轮子的火车，只要 3 个小时就可驶完全程，比普通火车快了六七倍。

磁浮火车是在本世纪 60 年代开始研制的。世界上第一条实用性的磁浮铁

路建在原联邦德国汉堡市展览馆至展览广场之间，全长 908 米，轨道为高架

桥式。磁浮列车长 26.24 米，可载客 68 人。它可浮离轨面 10 毫米运行，最

高时速为 75 公里。

1979 年 12 月 12 日，日本研制的磁浮列车进行了一次运行试验，时速达

到 504 公里。试验是在日本宫崎县向市的铁路试验中心进行的。所用的试验

车长 13.5 米，高 2.7 米，宽 3.8 米，重 10 吨。试验时，列车先经过一段短距离行驶，获得起始速度后，列车便在导轨上（通常为单轨，也有双轨的） 浮升 100 毫米，并快速向前飞驰。

磁浮列车在悬空行驶时，是不使用车轮的。但在起动或刹车时，还需要用车轮。