磁悬浮列车及其术语问题

新闻背景：2002年11月22日下午1：00,一辆磁悬浮列车驶入上海龙阳路车站,这标志着总长达33公里的上海磁悬浮线为正式投入运行做好了最后的准备。据《上海青年报》报道,这一全世界首条集交通、观光和旅游于一体的磁悬浮列车商业运营线,西起上海地铁二号线龙阳路站南侧,东到浦东国际机场一期航站楼东侧,正线全长29.863公里。它的设计时速和运行时速分别为505公里和430公里。开通后,乘客仅需7分钟就可从地铁站到达浦东国际机场。今年9月,磁悬浮轨道梁架设全线贯通。预计2003年初,将单线通车试运行;2003年9月,双线折返试运行;2003年12月,全线正式通车。有消息称,有关专家正在论证修建京津磁悬浮列车线,以缓解2008年奥运会期间北京交通紧张状况。当今世界上陆地交通运输工具的高新技术,首推磁悬浮技术。它是依靠电磁力使车辆悬浮在轨道上的一种技术。利用磁悬浮技术运送旅客的列车叫磁悬浮列车。这种列车能够离开轨面而与轨面保持一定悬距奔驰。任何类型的磁悬浮列车,必须具备4个基本子系统：①悬浮系统(suspension system);②导向系统(guidance system);③推进系统(propulsion system);④制动系统(即列车自动防护系统,automatic train protection system,ATP)。磁悬浮列车横断面示意图见图1。磁悬浮列车由几节磁悬浮车辆组成。从图1可见,列车是跨骑在T形轨道上的。列车下部的跨骑部分,在最下面有两个向内伸入轨道底下的腿,腿的上面安装着悬浮系统,它与轨道下面的悬浮轨上下正对着,能够产生相互吸力,称之为悬浮力。悬浮力将列车托起而处于悬浮状态。列车下部两侧装有导向系统和制动系统。导向系统能与T形轨道两边的导向板产生吸引力,使列车左右两侧保持横向定位而起导向的作用。制动系统则用作列车的自动防护。推进系统既可装于跨骑部分的上面,也可装于跨骑部分的两边,视车辆和轨道的结构不同而异。推进系统采用直线电动机,其运动原理与旋转电动机基本相同,只不过将转子圆筒剖开展成了平面,相当于直径为无限大的旋转电动机。这种电动机通电后在磁场作用下能够产生水平推力作功,而旋转电动机则产生力矩作功。图1中标明的是直线感应电动机(linear induction motor,在图上标有缩写LIM),当然也可以用其他各种类型的直线电动机,如直线同步电动机等等。磁悬浮列车的速度,通常可达到每小时60～550km之间。若采用超导磁悬浮技术,则对高速或超高速更适用。可是,当前采用超导磁悬浮的条件尚不够成熟,虽然日本人在山梨县的试验线上号称达到了552km/h的世界记录,但这是在一段隧道的下坡道上实现的。悬距的范围将随不同类型列车因载客量和速度的差异而有所不同,为了使悬距稳定在某一规定范围,如(10～15mm)～(100～150mm),还需具备一套复杂的控制装置通过悬距信息反馈自动调节电磁铁中的电流,以便保持这一规定范围。当悬距增大超出规定范围使吸力减小时,能自动调大电磁铁中电流,吸力增加而使悬距回复到规定范围,反之亦然。这样,悬距就不会受到载重的影响。列车运行的操纵和监视装置通常都汇总到一个流线型的车头。传统铁路由于车轮与钢轨的刚性接触,利用两者间的黏着性能而实现牵引。磁悬浮铁路则是使列车在柔性轨道上浮起,利用直线电动机而进行推进。由于后者是处于飞行状态,相对传统铁路而言它具有无可比拟的优点：①车辆与轨道间无机械摩擦阻力,无部件磨损;②振动与噪声很小,环境污染少;③只需克服空气阻力前进,耗电量和维修费都比较低,人公里能耗约为一般高速列车的21～64%;④具有较高的乘坐舒适度与平稳性;⑤速度高;⑥脱轨危险性小;⑦爬坡和通过曲线能力都很强,能通过的最小曲线半径比传统铁路小得多;⑧由于磁悬浮铁路线处于半封闭状态,因此安全性好。磁悬浮铁路造价与一般高速铁路差不多,但若采用超导技术,则造价比一般高速铁路约高20%左右。从上述可见,磁悬浮铁路的优点是明显的。磁悬浮铁路的发源地在英国。世界上第一条磁悬浮线是1981年英国人开通伯明翰机场到火车站的线路。1986年德国人将西柏林的M-Bahn磁悬浮试验线投入运营,然后开发了TR型磁悬浮列车系列。日本人在德国技术的基础上开发了HSST磁悬浮列车系列,并已接待了百万试乘者。目前国外正在规划的磁悬浮铁路有：德国的柏林至汉堡,俄国的莫斯科至圣彼得堡,日本的新干线磁悬浮铁路等。我国对磁悬浮列车的研究起步较晚。1989年长沙国防科技大学研制成功我国第一台磁悬浮试验样车,可在10m长的轨道上平稳往复运行。我国计划修建磁悬浮铁路的地区有：四川青城山风景区的磁悬浮试验线,由西南交通大学与长春客车厂合作兴建,全长2.11km,列车最大时速为60km。上海由龙阳路至浦东国际机场的磁悬浮快速列车工程由上海磁悬浮交通发展有限公司、德国西门子公司、蒂森高速列车公司合作兴建,预计2003年初建成试通车。此外,中美双方合作签署了一个项目合同,拟在成都兴建磁悬浮列车生产基地,其产品的时速可高达500km,预计该基地磁悬浮列车产品在2004年6月将通过国家验收。随着磁悬浮技术的发展,涌现出一批与磁悬浮技术相关的新名词。我们已收集了一些这方面的新名词,且经全国科技名词委审定,公布在《铁道科技名词》(1997年)中,配合高新技术的发展做出了一定成绩。但从21世纪我国铁道事业的急速发展来看,这还是不够的。如对直线电动机只列有直线感应电动机(LIM),但在车速较高时常用直线同步电动机(LSM),而且除这两种外,其他还有直线磁阻电动机、之字形单极直线同步电动机等类型,所以应当在直线电动机名下展开。当然,在已公布的这些名词中,我们有的汉文命名是很好的,如“悬距”一词,我们很好地考虑了铁道科学概念和本质属性,严谨地遵循了科学性和单义性原则。现在有的书籍和文章中,用“气隙”、“间隙”、“间距”等都有,很不统一。虽然外国人在文章中现在是用clearance和air-gap,对磁悬浮这类高新技术的名词术语目前在国际上还顾不到进行规范化标准化工作,因此我们将“悬距”汉译英时,暂时也只能用“clearance”或“air-gap”。我们比照一下悬浮力的英文“lift force”,笔者认为对应“悬距”的英文名,用“lift clearance”或“suspension clearance”较好。另外,《铁道科技名词》对磁悬浮技术似乎收词太少,如本文标题用的“磁悬浮列车”就没有。现将其他可作补充的新词略举一二列入表1,建议修订时考虑增补,并随着铁道高新技术的采用再作进一步扩展。 ① 韶能仁研究员是铁道科技名词审定委员会委员。     

未来的交通工具

陆地交通工具的展望 1.未来20年到50年中,陆地上平原地区的现行铁路内燃机列车,将大部分改为磁悬浮超导火车运行.时速将达500公里以上.从北京到上海3小时即可到达,人们可以住在北京乘火车去上海上班.     

时速600公里高速磁浮下线意味着什么

具有完全自主知识产权的我国时速600公里高速磁浮交通系统日前成功下线,这是世界首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统.这个当前可实现的速度最快的地而交通工具,采用"车抱轨"的运行结构,可在2到10辆范围内灵活编组,满足不同载客量需求.     

世界首辆3D打印赛车完成测试

比利时的16名工程师利用3D打印机制造了一辆全尺寸赛车——"阿里翁",时速从零提升至每小时96公里时只需短短4秒钟,最高时速可达到141公里。不久前,这辆3D打印赛车在德国的霍根海姆赛道成功完成测试。来自比利时鲁汶工程联合大学的16名工程师用了3周时间设计和打印"阿里翁"。"阿里翁"这个名字来源于希腊神话中的神马。他们使用的3D打印机由比利时3D打印公司Materialise制造的"猛犸",这台"猛犸"3D打印机     

20年后人类可乘“星际列车”上太空?

美磁悬浮科学家建议打造"太空列车",利用磁悬浮原理最高时速可达2万英里,"太空列车"将像高速炮弹一样被射向地球轨道——据美国媒体、英国《每日邮报》报道,遨游太空是许多人的梦想,然而高达数千万美元的"太空门票"使得太空旅游只能是富人们的烧钱游戏。     

大爆炸（Big Bang）和暗能量（dark energy）

20世纪 2 0年代之前 ,科学家运用经典力学考察宇宙的大尺度结构 ,得出的结论是 :我们的宇宙无论在时间上 ,还是在空间上 ,都是无限的 ,永恒的 ,无始无终的。这个无限时空的宇宙观广为世人赞赏和认同。1 91 2～ 1 92 6期间 ,美国天文学家斯里弗(Slipher)观测到 4 6个星系的光谱 ,发现谱线的位置普遍地红向位移。若假设谱线位移是星系空间运动的反映 ,则星系的退行速度超过恒星的平均空间运动速度 1个量级、2个量级 ,甚至更大 ,即达到每秒几百公里、几千公里 ,甚至上万公里。天文学家将星系的红向位移现象 ,简称“红移”(redshift)。1 92 9年…     

比谁的车更环保

2004必比登挑战赛在上海举行。此项赛事旨在通过对汽车尾气排放和交通拥堵问题的讨论,唤起人们对道路交通可持续性发展的关注。在为期3天的比赛中,来自世界的各大汽车制造商等组织将参加汽车环保、安全和性能等方面的竞赛。①Volvo轿车的3CC概念电动环保车②名为EXE的概念车行驶在上海F1赛道上,这款以锂电池为动力的小型车最高时速达160千米每小时,一次充电可行驶400～450千米③奥迪公司在上海展出一款A2H2环保概念车④标致公司在上海向观众展示一款名为Quark的环保概念车——新华网比谁的车更环保     

中低速高温超导磁悬浮车系统关键技术研究

21世纪交通运输的总趋势是节能、环保、安全、舒适、快速。现代汽车工业带来了无序、车祸、能耗、污染以及堵车等社会问题,短时间内很难解决,造成巨额的经济损失。轨道交通成为了21世纪地面交通的主流。除了对现有的轨道运输工具进行技术革新外,对新型环保节能型交通工具,如电动汽车和磁悬浮车,都有着巨大的需求。与常导磁悬浮列车和低温超导磁悬浮列车不同,高温超导磁悬浮是一种悬浮和导向不需要车载电源、不需要控制的自稳定系统。该系统可兼容高温超导直线电机推进技术,实现悬浮、导向和推进超导～体化,形成一种真正意义上的节能（航空能耗的5％）、环保（无化学和噪声污染）、安全舒适的地面轨道交通工具。这项“具有巨大的开发前景和经济潜力”技术将发展成为一个巨大的高技术产业。     

高速飞行列车

正2017年8月底,中国航天科工集团公司声称将研制新一代交通工具——高速飞行列车(T-flight),其设计时速最高将达到4000千米。这一消息一石激起千层浪,迅速刷爆各大媒体和朋友圈,科幻片般的场景让人热血沸腾,质疑也纷至沓来。据项目负责人介绍,高速飞行列车将结合超声速飞行技术与轨道交通技术,利用超导磁悬浮技术和真空管道,来实现超声速的"近地飞行"。"半小时从北京抵达武汉""民航客机     

真空磁悬浮列车

目前,我国正在运行和建设的高速铁路里程已经超过1万千米。2011年6月,世界上一次建成线路里程最长、技术标准最高的京沪高速铁路通车。2010年12月3日,在京沪高铁联调联试和综合试验中,中国新一代高速动车组最高时速达到486.1千米,再度刷新了世界铁路运营速度     

世界首辆飞行摩托问世

澳大利亚悉尼的发明家克里斯多佛·马洛伊已经在他的车库里制成全球第一辆飞行摩托。他把毕生积蓄全都投入到这个项目上,用了2年半的时间才完成这个杰作。这辆被称作"Hoverbike"的未来派飞行摩托的飞行高度可达3048米,时速超过160.93公里。这项新奇设计的     

美设计真空管道磁悬浮星际列车

美国约翰·霍普金斯大学应用物理学实验室科学家近日设计了一种名为"星际列车"发射系统,该系统利用一条长约1609公里的真空管道和一条超导电缆将磁悬浮列车送往低地轨道。研究人员认为,这种技术不仅仅可     

中国高铁“复兴号”领跑世界速度

正"复兴号"动车组在京沪高铁实现350公里时速运营,中国重新成为世界高铁商业运营速度最高的国家,被誉为"全球高铁里程碑"。在2017年9月21日,"复兴号"动车组在京沪高铁实现350公里时速运营,中国重新成为世界高铁商业运营速度最高的国家。西方媒体称之为"全球高铁里程碑"。记者深入"复兴号"研发、制造和运营一线,广泛求教权威专家,     

我国研制成功高速铁路道岔

一种可承受时速250公里飞驰列车的高速铁路道岔,最近在河北省研制成功.铁道部日前对新道岔进行了试铺验收鉴定.这标志着中国研制高科技含量道岔的能力已跻身于世界先进行列.道岔是使列车由一组道轨转到另一种轨道上的装置,它的质量与结构直接制约、影响着列车的运行速度和安全.由铁道部和山海关桥梁厂等单位联合开发研制的"可动心轨道岔”,通过采用稀土金属铸造、肩轨和基本轨合为一体等多种办法,使新道岔具有了高强、耐磨、无缝、适合高速列车运行等特点.专家们称,"可动心轨道岔”不仅能满足中国第一条快速客运专线秦沈铁路的要求,而且为中国今后开发研制更高时速的道岔奠定了基础.     

新时代高铁青年让中国梦提速

1978年,改革开放总设计师邓小平坐上日本的"光"号新干线列车,感慨速度之快.这一画面传回国内,国人才知道还有"像子弹头一样的高速列车".当时,日本是世界唯一拥有高铁的国家,而中国铁路上行驶的还是冒烟的蒸汽火车. 如今,当"复兴号"动车组以时速350公里风驰电掣般穿过桥梁和隧道,国人早已视如平常.40多年间,中国已成为世界高铁商业运营时速最快的国家.从引进技术消化吸收、自主创新,再到形成高铁制造的"中国标准",中国高铁用10多年走完了其他国家几十年才能走完的路.     

晶体材料国家重点实验室

晶体材料国家重点实验室依托于山东大学,是1 984年我国首批建设的国家重点实验室之一,1 987年1 1月通过国家验收后正式对外开放运行,属应用基础研究类国家重点实验室。实验室于1 990年、1 997年和2 0 0 3年3次参加了由国家计委和科技部委托国家自然科学基金委组织的统一评估,成绩均为优秀。　　山东大学晶体材料研究始于2 0世纪5 0年代末期,国家重点实验室的建立为山东大学功能晶体材料研究和发展翻开新的一页。1 998年在教育部主持下,晶体材料国家重点实验室与低维材料省级重点实验室进行整合,使实验室得到了进一步充实与加强。2 0 0 0年新…     

电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室

一、基本情况　　电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室依托清华大学 ,于 1 989年由国家批准建设 ,1 995年正式开放运行。实验室于 1 998年和 2 0 0 3年先后参加了国家教委和科技部组织的评估 ,两次获得优秀成绩。　　现任实验室主任为中科院院士卢强教授 ,实验室学术委员会主任为工程院院士韩英铎教授。实验室有固定人员 36人 ,其中教授和研究员 2 3人 ,中科院院士 1人 ,工程院院士 2人。年轻、进取的中青年科研队伍是实验室最大的财富和优势 ,实验室博士学位获得者 2 8人 ,4 5岁以下人员 2 2人 ,国家杰出青年基金获得者 2人。二、…     

固体润滑国家重点实验室

一、实验室概况　　固体润滑国家重点实验室依托于中国科学院兰州化学物理研究所,前身是该所摩擦、磨损与润滑实验室。1 987年在该实验室的基础上成立了中国科学院固体润滑开放研究实验室,1 999年1 0月经科技部批准开始建设固体润滑国家重点实验室,2 0 0 1年4月建成并通过验收。1 997年实验室被人事部和中国科学院命名为“先进集体”,2 0 0 0年又被中国科学院命名为“双文明先进集体”。实验室在1 992年、1 997年和2 0 0 3年连续3次在国家组织的实验室评估中被评为优秀实验室。　　实验室现有固定研究技术人员4 0人,包括:中国工程院院士1人,…     

智能1号撞击月球

“智能1号”2003年9月27日发射升空,次年11月进入月球重力场,并开始以螺旋式运动接近月球椭圆形极地轨道。2005年1月,“智能1号”进入工作轨道,即近月300公里、远月3000公里的运行轨道。从发射到撞击,近3年时间中,“智能1号”为人们探索太空、了     

沈阳材料科学国家(联合)实验室

一、概　况　　自 2 0世纪 80年代中期始 ,在原国家计委、原国家科委和中国科学院的支持下 ,中国科学院金属研究所相继建立了固体原子像开放实验室、材料疲劳与断裂国家重点实验室和快速凝固非平衡合金国家重点实验室。在 1997年工程与材料科学类重点实验室的评估中 ,上述 3个实验室分列第五、第六和第二位。 2 0 0 0年 10月 ,经科技部批准 ,中国科学院金属研究所以上述 3个实验室为基础 ,组建成立我国第一个研究类国家实验室———沈阳材料科学国家(联合 )实验室。年度运行经费由科技部、中国科学院共同资助。 2 0 0 1年 6月实验室正式挂牌…