一个长约0.6米、悬浮在空中的金钥匙缓缓转动，上海世博园大门随即打开。磁悬浮技术造就了这个令世界称奇的世博会开园仪式。金钥匙是怎么悬在空中又自己旋转的呢？

  原来，在金钥匙上方隐藏了两套先进的微型磁场控制系统，一套系统控制金钥匙的悬浮，另一套系统则产生扭转的旋转磁场，使金钥匙每9秒钟自动旋转一周。

  世博园的北京馆核心区，展示着北京自主研发的中低速磁悬浮列车模型。磁悬浮技术在城市轨道交通上的应用，将改变未来人们的生活。

  列车“浮”在空中前进

  分为高速、中低速两种

  磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。

  据北京控股磁悬浮公司副总经理丛春水介绍，磁悬浮列车的原理并不深奥，它是运用磁铁“同性相斥，异性相吸”的原理，使磁铁具有抗拒地心引力的能力。列车完全脱离轨道而悬浮在空中，行走时不需接触地面，成为“无轮”列车，因只有空气阻力，时速超过传统的轻轨列车。

  充分利用“磁”的特性，是磁悬浮列车凌空飞驰的原因，通俗地说，在位于轨道两侧的磁悬浮线圈里流动的交流电，能将线圈变成电磁体，列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥，列车前进时，线圈里流动的电流方向就反过来，即原来的S极变成N极，N极变成S极，循环交替，列车就向前奔驰。磁悬浮列车的稳定性则由导向系统来控制，在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁，列车发生左右偏移时，列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，产生排斥力，使车辆恢复正常位置。当列车在曲线或坡道上运行时，控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制。

  磁悬浮列车可分为高速磁悬浮交通和中低速磁悬浮交通两种，高速磁悬浮列车的最高速度可达每小时500公里以上，适用于远距离城市间交通；而中低速磁悬浮列车的时速在100至120公里之间，适用于城市内、近距离城市间及旅游景区的交通连接。目前全世界掌握中低速磁悬浮技术的国家只有中国和日本，美国和韩国正在进行研发。

  高速磁悬浮是“陆地客机”

  中低速更适合建在城市内

  高速磁悬浮列车是世界上惟一能以500公里时速安全运营的大容量地面客运交通工具。

  我国从上世纪70年代开始进行磁悬浮列车的研制，首台小型磁悬浮原理样车在1989年春“浮”起来了；

  1995年5月，我国第一台载人磁悬浮列车在轨道上空平稳地运行起来；

  而上海浦东磁悬浮列车是全球惟一一条商业化运行的磁悬浮列车专线，它西起上海轨道交通2号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长29.863公里，列车时速430公里，一个供电区内只能允许一辆列车运行，轨道两侧25米处有隔离网，上下两侧也有防护设备，转弯处半径达8000米，肉眼观察几乎是一条直线；最小的半径达1300米，乘客不会有不适感。轨道全线两边50米范围内装有目前国际上最先进的隔离装置。这列列车带车头的车厢长27.196米，宽3.7米。中间的车厢长24.768米，14分钟内能在上海市区和浦东机场之间打个来回，置身其中，乘客能充分感受到这一“陆地客机”所带来的奇异感受。

  相比上海的高速磁悬浮列车，北京的中低速磁悬浮是自主知识产权，目前建在唐山的1.547公里中低速磁悬浮试验线正在进行不间断载荷试验，时速已达每小时105公里，理论上可以达到每小时120公里的最高速度。这项技术将在北京S1线工程引入，S1线西起门头沟新城西南角的石门营站，西至在建的M6线慈寿寺站地下一层，线路全长19.869公里，全线设站12座。

  与高速磁悬浮技术主要用于城市间交通不同，中低速磁悬浮列车的最佳使用地在城市内，据称最早研发目的是解决如何快速将游人从山下停车场送往八达岭长城景区入口的问题。中低速磁悬浮列车的线路转弯半径只需75米，优于轻轨的300米，爬坡能力可达70％。，而轻轨只有35％。，其线路适应性强且噪音低，可大大降低征地、拆迁、噪音防护成本，适宜在人流密集区设站布线。中低速磁悬浮列车可设在家门口，老百姓出行方便了。

  快速、低耗、安全

  磁悬浮列车低碳环保

  快速、低耗、环保、安全是磁悬浮列车的特点。它的高速度使其在1000至1500公里之间的旅行距离中，比乘坐飞机更优越。由于没有轮子、无摩擦等因素，它比目前最先进的高速火车省电30%。在时速400公里时，人均运输能耗只有轿车的二分之一、飞机的三分之一。高速磁悬浮交通在800至1500公里范围内能实现3小时舒适旅行，在200至300公里经济区内实现0.5至1小时的通勤出行，可有效分流航空客流和公路客流。

  因无轮轨接触，磁悬浮列车震动小、舒适性好，对车辆和路轨的维修费用也大大减少。磁悬浮列车在运行时不与轨道发生摩擦，发出的噪音很低。它的磁场强度非常低，与地球磁场相当，远低于家用电器。由于采用电力驱动，避免了烧煤烧油给沿途带来的污染。磁悬浮列车在路轨上运行，按飞机的防火标准实行配置。它的车厢下端像伸出了两排弯曲的胳膊，将路轨紧紧搂住，防止出轨。列车运行的动力来自固定在路轨两侧的电磁流，同一区域内的电磁流强度相同，不可能出现几辆列车速度不同或相向而动的现象，从而排除了列车追尾或相撞的可能。

  磁悬浮列车的缺点，主要在于其车厢不能变轨，不像轨道列车可以从一条铁轨借助道岔进入另一铁轨，这样一来，如果是两条轨道双向通行，一条轨道上的列车只能从一个起点驶向终点，到终点后，原路返回。而不像轨道列车可以换轨到另一轨道返回。因此，一条轨道只能容纳一列列车往返运行，造成浪费。磁悬浮轨道越长，使用效率越低。此外磁浮系统是凭借电磁力来进行悬浮。导向和驱动功能的，一旦突然断电需要采取安全防护措施。 李冬梅 严晓莎

  知识链接

  “超导磁悬浮”更先进

  一种时速可达1000公里的“高温超导磁悬浮列车”已研制成功。该技术的研发者——西南交通大学的王家素教授介绍，普通磁悬浮列车（即“常导磁浮列车”）以常规电磁铁与铁轨的吸引力实现悬浮和导向，需要复杂的控制系统，车载能耗高，对轨道精度要求很高。

  而“超导”列车是利用工作在接近绝对零度状态的超导磁体，和铁轨产生强磁场使列车悬浮，悬浮和导向不需要控制。根据超导磁体工作温度的不同又分为低温超导和高温超导两类，高温超导磁悬浮的悬浮高度高达50毫米，对路基和轨道平顺度的要求比常温超导磁悬浮车低得多，它可以静止悬浮，悬浮和导向不需要主动控制，车体较常导磁浮车轻得多，耗能极低，制冷系统的重量和成本也低得多。乘客乘坐高温超导磁悬浮列车的直接感觉是：比常导列车更加平稳。