JR磁悬浮列车

物理学科术语

JR磁悬浮列车（JR-Maglev）是日本研发的超导体磁悬浮列车，由东海旅客铁道（JR东海）和铁道总合技术研究所（JR总研）主导研发。首列实验列车JR-Maglev MLX01。从1970年代开始研发，并且在山梨县建造五节车厢的实验车和轨道。2003年12月2日，最高速达到581km/h（361 mph）。而在2015年4月16日及21日，又相继以590km/h及603km/h，刷新有车厢车辆的陆地极速纪录。

技术

SCMaglev系统使用电动悬架（EDS）系统。安装在列车的转向架中的是超导磁体，导轨包含两组金属线圈。

悬浮系统利用沿着导轨的两个壁缠绕成“数字8”的一系列线圈。这些线圈也在轨道下方交叉连接。

这些线圈也会产生引导和稳定力。因为它们在导轨下方交叉连接，所以如果列车偏离中心，电流会被引入到连接中，以纠正其位置。随着列车加速，其超导磁体的磁场由于磁场感应效应而感应出电流进入这些线圈。如果列车以线圈为中心，则电势将平衡并且不会引发电流。然而，由于火车以相对较低的速度在橡胶轮上运行，磁场位于线圈中心的下方，导致电势不再平衡。这会产生与超导磁体极点相反的反应磁场（根据楞次定律），以及超过它的极点吸引它。一旦火车达到150公里/小时（93英里/小时），就有足够的电流流动，将火车提升到导轨上方100毫米（4英寸）。

SCMaglev还利用线性同步电机（LSM）推进系统，为导轨中的第二组线圈供电。

历史

日本国家铁路公司（JNR）于1962年开始研究直线推进铁路系统，目标是开发一种可在一小时内在东京和大阪之间旅行的列车。1969年布鲁克海文国家实验室在美国获得专利超导磁悬浮技术后不久，JNR宣布开发自己的超导磁悬浮（SCMaglev）系统。该铁路于1972年在其铁路技术研究所的第一个成功的SCMaglev短道上运行。

宫崎测试赛道

1977年，SCMaglev测试转移到宫崎县Hyūga的新的7公里试验场。到1980年，赛道从“倒T型”改为今天使用的“U”型。1987年4月，JNR被私有化，中日本铁路公司（JR Central）接管SCMaglev开发。

1989年，JR中央决定建造一个更好的隧道，更陡的梯度和曲线测试设施。在该公司将磁悬浮试验移至新设施后，该公司的铁路技术研究所开始允许在1999年的宫崎试验场测试地面效应列车，这是一种基于火车与地面之间空气动力学相互作用的替代技术。

山梨磁悬浮测试线

山梨磁悬浮试验线的建设始于1990年。1997年在山梨县鹤山市开设了18.4公里（11.4英里）的“优先区段”。从1997年到2011年秋季，MLX01列车在那里进行了测试，当时该设施关闭将线路延长至42.8公里（26.6英里）并将其升级为商用规格。

商业用途

日本

2009年，日本国土交通省决定，SCMaglev系统已准备好投入商业运营。2011年，教育部给了JR上操作自己的计划的JR磁浮系统中央批准中央新干线连接东京和名古屋到2027年，并于大阪市2045年建设，正在进行中。

美国

自2010年以来，JR中央在国际市场特别是美国的东北走廊推广了SCMaglev系统。2013年，首相安倍晋三会见了美国总统巴拉克奥巴马，并提出免费提供南极磁悬浮列车的第一部分，距离约40英里。

澳大利亚

2015年末，JR Central与三井和通用电气在澳大利亚合作组建了一个名为“澳大利亚综合土地和铁路公司”的合资企业，提供一个商业融资模式，使用私人投资者建立SC Maglev（连接悉尼，堪培拉和墨尔本），创建与高速连接相连的8个新的自立内陆城市，并为社区做出贡献。