自主创新发展磁浮列车纪实（四）

章湘洪

自主创新发展磁浮列车纪实

　　              中国自主创新发展磁浮交通纪实

         追求速度，催生梦想

        人类的发展总是以追求速度与效率为牵引。19世纪，发端于英国的工业革命，动摇了几千年来的运输模式，汽车的出现实现了动力革命，速度大大提高，从此使速度与效率联系在一起。如今，随着高速公路的大量建设，汽车时速普遍达到100千米以上，极大方便了人们的出行，节省了路途中的时间。

       速度与效率是人类永恒追求的目标。1825年，世界上第一条标准轨铁路问世，火车便成了人们生活中不可或缺的重要交通工具，它承载量大、速度更快、更加安全。作为工业化水平的标志，铁路交通体现着一个国家的综合国力，于是，随着科技的发展，铁道线越来越多，火车速度节节攀升，人员与货物的运输越来越便捷，这是铁路交通对人类社会发展进步的贡献。

       人类追求速度是无止境的。然而，速度越高，阻力也就越大，因为列车行驶的阻力与速度的平方成正比，所以，当列车的时速达到或超过一定值时，就很难再提速了。现在，即便是在专用轨道上行驶的高速列车，时速一般都在300千米左右，很少能超过400千米。

为什么列车的速度不能持续往上提升呢？这就涉及成本和性价比的问题了。轮轨列车提速的代价是相当昂贵的，科学家曾进行过计算，时速300千米的高速铁路，其造价比时速200千米的准高速铁路要高出近两倍，比时速120千米的普通铁路高3至8倍，如果列车速度继续提高，其造价还将急剧上升。

       速度提升带来的另一个问题是，高速行驶的列车由于轮轨之间的摩擦，会引起的强烈震动和噪声，以及拐弯时产生的离心力，使人乘坐产生不舒服的感觉，还会带来安全和维修成本等一系列问题。

科学家们经过深入分析研究，认为进一步提高列车速度，首先需要解决的关键问题是，如何消除列车轮轨因机械接触而造成的摩擦与震动，必须综合考虑震动、噪声、安全、造价、维修等一系列因素。但这些问题解决起来相当难，因为列车是个笨重的“铁家伙”，一节列车重达几十吨，加上载客或是货物就是几百吨，要让它能摆脱地球的引力，消除轮轨之间的机械接触产生的摩擦与震动，简直“难于上青天”，科学家普遍认为，现在的高速铁路时速已经接近极限。

       善于探索与创新的科学家们，却从没有放弃对速度的追求，世界上的事情“只有想不到，没有做不到”，办法总比困难多，任何问题都是有解的，只是要找到解决的路径与方法。

科学家们经过长期研究与分析，认为消除轮轨列车摩擦与震动的办法无外乎两种：一种是气浮法，在列车车体底部安装一个喷气装置，通过向铁道上喷气，利用反作用力使火车浮起，从而摆脱地球的引力；另一种是磁浮法，即利用磁铁同性相斥和异性相吸的特性，使列车在铁轨上悬浮起来，车与轨不接触，自然就没有了摩擦阻力，震动也随之消失。

       第一种气浮法，原理并不复杂，问题是列车过于笨重，喷气面也大，只有当喷气产生的推力比列车重量更大，才能将车厢托起。但要让它沿着铁道前进，且不说能否实现稳定控制，光是喷气产生的噪声、扬起的尘土、对路基的破坏等就是一大难题，如果再考虑到造价与乘客舒适性，此法根本行不通，故不宜采用。

       第二种磁浮法，利用电磁铁“同性相斥、异性相吸”的特性，使列车在铁轨上悬浮起来运行，原理简单也很好理解，问题还是因为列车太过笨重，实现稳定悬浮与控制，困难重重，相比于前者，磁浮法似乎要科学现实一些，也许是一个好的选择。

1922年，德国科学家赫尔曼·肯佩尔第一个提出了“电磁悬浮铁路”的设想，并开始着手研究。此后，他获得了世界上第一项有关磁浮技术的专利。1953年，赫尔曼·肯佩尔写出了他一生最具开创性的研究成果——《电子悬浮导向的电力驱动铁路机车车辆》科学报告，却并未引起多少人关注，人们觉得这只是一种科学“幻想”罢了，将笨重的列车悬浮起来行驶，是多此一举，也不现实，没有任何工业和商用价值可言。

赫尔曼·肯佩尔的研究尽管没有引起什么反响，但他坚持“走自己的路”，始终没有放弃他的研究。作为一位有创新追求的科学家，他相信只要坚持不懈地探索创新，这一设想最终是可以实现的，坚持率领自己的研究小组不断地探索前行。

       根据电磁原理来研究磁浮列车，在当时别说是普通人，就是一些科学家们也认为赫尔曼·肯佩尔的研究没有任何可行性，更不要说应用了。人类自从发明了轮轨列车以来，列车就是依靠轮子承载在轨道上运行。如果凭着简单的磁铁特性原理，就想去掉承载重量的轮子，让列车以悬浮状态在轨道上运行，简直是痴人说梦，就当作茶余饭后的一个话题罢了。

       俗话说：“屁股决定脑袋。”在交通部门和政府决策者看来，轮轨列车技术已经成熟，时速可以达到100千米，甚至200千米，已经是够快的了。如果要想再快，可以选择乘坐飞机。没有必要别出心裁去研制一个没有轮子的列车，不仅投资看不到回报，更是一个“无底洞”。即便技术突破了，能否实现，是否可行，安全性怎样？性价比如何？一切都还是未知数。

       在科学家眼里，创新是没有禁区的，更不能受传统思维的禁锢。从创新实践看，凡是原理上行得通的，就一定能找到成功的路径。把“不可能”变成“可能”，这就是创新的价值和意义，特别是磁浮列车，其创新更是具有划时代的意义——它第一次打破“车”必有“轮”的概念，让车不依赖于轮子而能“贴地飞行”，这是多么具有变革性的科学创造！

        当普通人认为磁浮列车只是一个“神话”或是“科幻”时，科学们家却认定它或许就是未来的一种新型交通工具。

当然，这只是科学家们的一个美好梦想。美梦能否成真呢？（文/王握文/葫芦丝音乐/章湘洪）