房子密度小和密度大的区别(密度小和密度大的区别图)

8月9日，一列红头白身的空轨道列车——“红轨”顺利驶离江西省兴国县永丰站。它悬浮在蓝色轨道下，从《西游记》到《静态传送库》。这条看似“镜像”的翻车列车线，是世界上第一条稀土永磁磁浮轨道交通工程试验线。

到目前为止，世界上所有的悬浮导向运输系统都是采用橡胶轮进行运载和导向，而“红轨”则是完全采用稀土永磁材料进行悬浮和导向。这是“红轨”与现有磁浮交通系统的最大区别，也丰富了世界各地的导向交通系统谱系。

市场前景巨大

说起磁悬浮列车，大家都不陌生。早在2003年，中国乃至世界第一条商用高速磁浮列车就在上海浦东机场线运行。由于完全克服了机械摩擦阻力，磁悬浮列车高速平稳运行，被称为21世纪理想的超级特快列车。中国、日本、德国、英国、韩国、美国等国家在不同时期都非常重视磁浮交通系统的发展。

磁悬浮列车依靠磁极相斥或相吸的机制来克服重力，产生悬浮效果。使用电磁磁铁产生悬浮效应的磁悬浮列车一旦断电，磁铁的磁性就会消失；磁铁的磁场强度随着励磁电流的变化而变化，它消耗大量的能量。另外，电磁悬浮(如上海悬浮交通和日本超导悬浮列车方案)是不稳定悬浮，如果用复杂的控制技术实现，会增加技术和运维的难度。

永磁悬浮是利用非电励磁永磁体(能长时间保持其磁性的磁体)产生悬浮效应，即永磁体排斥轨道(由电磁轨道或导磁材料制成)并停留在槽中线悬浮运行，电磁导向和悬浮可实现零机械摩擦运行。因此，寻找磁性稳定、密度足够高、磁力足够强的永磁体来满足列车的悬浮要求，一直是科技界一直努力的替代方案。

稀土永磁磁悬浮列车的出现解决了这个问题。

目前的研究成果表明，借助稀土合金材料可以制造出体积小、磁密度高、悬浮力足够大的永磁体。这是天然磁铁矿材料很难做到的。“红轨”永磁磁浮交通系统使用的永磁体为钕铁硼合金，具有磁性强、磁性稳定、磁能分布合理的特点，稀土元素nd、B自然储量高，因此成本低。是一种适用于磁悬浮交通系统的稀土永磁合金材料。

江西用稀土材料制造永磁体有得天独厚的优势。江西赣州，素有“稀土王国”之称，是中国三大稀土生产基地之一，年产量占世界中重稀土的70%。稀土永磁磁悬浮列车的应用，让更多人看到了稀土产业的未来发展。如果能在交通方面实现规模化发展，对我国稀土行业的应用模式和市场推广意义重大。

稀土永磁磁悬浮列车特别适用于中小型客货运输。同时也是干线交通网络的有力补充，可以解决“最后一公里”交通和干线交通系统的接入问题，实现机场、景区、公园等载客的场景化应用。据初步估算，我国类似接入交通系统的需求约为100万公里。稀土永磁磁悬浮列车具有明显的节能效果、低噪音、环保，并且可以根据实际应用需求进行定制，非常适应交通运输的需要。

此外，与地铁、城际铁路等悬挂系统相比，其成本优势明显。稀土永磁磁浮列车造价仅为轻轨的一半左右，每公里建设成本不到1亿元，是当今中高速磁浮交通系统造价的1/3。大规模应用后，成本会进一步降低。其未来的应用潜力和科技产业化规模不容小觑。

技术上有四大点。

江西理工大学研发的“红轨”稀土永磁磁浮交通系统有四大技术亮点。

第一，磁悬浮列车载人后所需的悬浮力巨大。制造体积小、磁能密度高、悬浮力大、经济性好的永磁体是材料领域的一大挑战。在《红色赛道》中，这个技术问题得到了很好的解决。

第二种是前悬挂式运输系统，列车和轨道由车轮支撑和导向。“红轨”无车轮，采用原有列车运行系统，克服了永磁体缺乏硬约束、悬浮力不可控等问题，实现了列车运行时悬浮导向的平稳协调控制。

第三，列车采用轻质材料、结构和轻量化设计，在给定能耗下，能最大限度提高运输效率。

第四，列车使用了大量新兴的信息技术，如人工智能、5G、智能控制、机器学习、多目标智能规划等。，可以在实现无人驾驶的同时，为乘客提供丰富的途中信息服务。

对于大众来说，最关心的是稀土永磁磁悬浮列车的安全性。其实这在之前的设计中已经充分考虑到了。

比如采用封闭箱梁包裹式走行系统，将车悬挂在走行系统下，使列车永不脱轨。一旦列车发生故障，乘客可以通过类似高楼救援的弹性管道在第一时间离开列车逃生。车辆之间通过通信实现智能控制和运营调度，从根本上避免追尾事故的发生。如果一辆车发生火灾，并不会影响到整辆车，因为车身是阻燃材料，具有很强的防火功能。

“红轨”作为一种全新的中低运量导向运输系统，已经通过技术和工程验证，已经具备大规模推广和产业化的条件。接下来，要加紧运营示范线建设，进一步加强标准体系建设，通过规模化应用，充分挖掘可定制、应用广泛、需求适应性强、技术经济性好的“红色轨道”潜力，使之成为源于中国、全球通用的高效、绿色、经济、智能的新型交通运输系统典范。(贾利民)

来源:中国科学报。