Nejzajímavější věc o vlacích na magnetickém odpružení

Magnetoplan nebo Maglev (z anglické magnetické levitace) je vlak na magnetickém odpružení, poháněný a ovládaný magnetickými silami. Takové složení, na rozdíl od tradičních vlaků, se během pohybu nedotýká povrchu kolejnice. Protože existuje mezera mezi vlakem a povrchem pohybu, je tření vyloučeno a jedinou brzdnou silou je síla aerodynamického tažení.

Rychlost dosažitelná mudlem je srovnatelná s rychlostí letadla a umožňuje vám konkurovat letovým provozem na malých (pro letectví) vzdálenosti (do 1000 km). Přestože myšlenka takové dopravy není nová, ekonomická a technická omezení jí neumožnila plně se rozvinout: pro veřejné použití byla technologie implementována jen několikrát. V současné době Maglev nemůže využívat existující dopravní infrastrukturu, ačkoli existují projekty s umístěním prvků magnetické silnice mezi kolejemi konvenční železnice nebo pod kolejí.

Přehled vlaku s magnetickým odpružením

V současné době existují 3 hlavní technologie pro magnetické zastavení vlaků:

1. Na supravodivých magnetech (elektrodynamické zavěšení, EDS).

Supravodivý magnet - solenoid nebo elektromagnet s navíjením supravodivého materiálu. Navíjení ve stavu supravodivosti má nulový ohmický odpor. Pokud je takové vinutí zkratováno, elektrický proud v něm indukovaný je udržován téměř kdykoli.

Magnetické pole netlumeného proudu cirkulujícího vinutím supravodivého magnetu je extrémně stabilní a bez vlnění, což je důležité pro řadu aplikací ve vědeckém výzkumu a technologii. Vinutí supravodivého magnetu ztratí svoji supravodivou vlastnost, když teplota stoupne nad kritickou teplotu Tk supravodiče, když kritické proud Ik nebo kritické magnetické pole Hk dosáhne vinutí. Vzhledem k tomu, pro vinutí supravodivých magnetů. aplikujte materiály s vysokými hodnotami Tk, Ik a Nk.

2. Na elektromagnetech (elektromagnetické zavěšení, EMS).

3. na permanentních magnetech; je to nový a potenciálně nejhospodárnější systém.

Kompozice se vznáší v důsledku odpuzování stejných pólů magnetů a naopak přitažlivosti různých pólů. Pohyb se provádí lineárním motorem.

Lineární motor je elektrický motor, ve kterém je jeden z prvků magnetického systému otevřený a má rozšířené vinutí, které vytváří pohybující se magnetické pole, a druhý je vytvořen ve formě vodítka poskytujícího lineární pohyb pohyblivé části motoru.

V současné době bylo vyvinuto mnoho projektů lineárních motorů, ale všechny lze rozdělit do dvou kategorií - motory s nízkým zrychlením a motory s vysokým zrychlením.

Motory s nízkou akcelerací se používají ve veřejné dopravě (maglev, jednokolejka, metro). Vysokorychlostní motory mají velmi malou délku a obvykle se používají k urychlení objektu na vysokou rychlost a jeho uvolnění. Často se používají pro výzkum kolizí s vysokou rychlostí, jako jsou zbraně nebo nosné rakety. Lineární motory se také široce používají v pohonech posuvu obráběcích strojů kovů a v robotice. nachází se buď ve vlaku, nebo na cestě, nebo tam a tam. Vážným konstrukčním problémem je velká hmotnost dostatečně silných magnetů, protože k udržení masivního složení ve vzduchu je zapotřebí silné magnetické pole.

Podle Earnshawovy věty (někdy napsané Earnshawem) jsou statická pole vytvořená elektromagnety a permanentními magnety sama o sobě nestabilní, na rozdíl od diamagnetických polí.

Diamagnety - látky, které jsou magnetizovány ve směru vnějšího magnetického pole, které na ně působí. V nepřítomnosti vnějšího magnetického pole nemají diamagnety magnetický moment. a supravodivé magnety. Existují stabilizační systémy: senzory neustále měří vzdálenost od vlaku ke koleji a podle toho se mění napětí na elektromagnetech. Nejaktivnější mudlovský vývoj je Německo a Japonsko.

Výhody

• Teoreticky nejvyšší rychlost, kterou lze dosáhnout při sériové (nikoli sportovní) pozemní dopravě.

• Nízká hlučnost.

Nevýhody

• Vysoké náklady na vytvoření a údržbu měřidla.

• Hmotnost magnetů, spotřeba energie.

• Elektromagnetické pole vytvořené magnetickým zavěšením může být škodlivé pro posádky vlaků a / nebo okolní obyvatele. I trakční transformátory používané na železnicích elektrifikovaných střídavým proudem jsou pro řidiče škodlivé, ale v tomto případě je intenzita pole o řád vyšší. Je také možné, že mudlové linky nebudou k dispozici lidem, kteří používají kardiostimulátory.

• K řízení mezery mezi vozovkou a vlakem (několik centimetrů) bude vyžadována vysoká rychlost (stovky km / h). To vyžaduje velmi rychlé řídicí systémy.

• Vyžaduje se složitá cestovní infrastruktura.

Například šipka pro mudl je dva úseky silnice, které se navzájem nahrazují v závislosti na směru otáčení. Proto je nepravděpodobné, že mudlovské linie budou tvořit více či méně rozvětvené sítě s vidlicemi a křižovatkami.

Možnosti

Existují projekty magnetických silnic s různými typy magnetického odpružení, například společnost Tubular Rail nabízí opustit kolejnici jako takovou a používat pouze periodicky rozložené prstencové podpěry.

Provádění

M-Bahn v Berlíně

První veřejný mudlovský systém (M-Bahn) byl postaven v Berlíně v 80. letech.

Cesta 1,6 km dlouhá spojila 3 stanice metra od železniční křižovatky Gleisdreieck k výstavišti Potsdamer Strasse. Po dlouhých pokusech byla silnice otevřena pro osobní dopravu 28. srpna 1989. Cesta byla volná, auta byla řízena automaticky bez řidiče, silnice fungovala pouze o víkendech. V oblasti, kde se silnice přiblížila, měla probíhat hromadná stavba. Silnice byla postavena na trati bývalé linky metra U2, kde byl provoz přerušen kvůli rozdělení Německa a ničení během války. 18. července 1991 byla linka uvedena do komerčního provozu a je zahrnuta do berlínského metra.

Po zničení berlínské zdi se počet obyvatel Berlína skutečně zdvojnásobil a bylo nutné propojit dopravní sítě východ a západ. Nová silnice přerušila důležitou linku metra a město muselo zajistit vysoký osobní provoz. 13 dnů po uvedení do komerčního provozu se obec 31. července 1991 rozhodla demontovat magnetickou cestu a obnovit metro. 17. září byla silnice demontována a později bylo metro obnoveno.

Birmingham

Rychlý mudlovský raketoplán běžel z letiště v Birminghamu na nejbližší vlakové nádraží v letech 1984 až 1995. Délka trasy byla 600 m a závěsná mezera byla 1,5 cm. Cesta, která pracovala 10 let, byla uzavřena kvůli stížnostem cestujících na nepříjemnosti a byla nahrazena tradičním jednokolejkou.

Šanghaj

Neúspěch s první mudlovskou cestou v Berlíně neodradil německou společnost Transrapid, dceřinou společnost Siemens AG a ThyssenKrupp, od pokračování ve výzkumu, a později společnost obdržela rozkaz od čínské vlády postavit vysokorychlostní (450 km / h) mudlovskou linku z letiště Šanghaj Pudong do Šanghaj. Cesta byla otevřena v roce 2002, její délka je 30 km. V budoucnu se plánuje rozšíření na druhý konec města na staré letiště Hongqiao a dále na jihozápad k Hangzhou, po kterém by jeho celková délka měla být 175 km.

Japonsko

V Japonsku je silnice testována v blízkosti Yamanashi Prefecture pomocí technologie JR-Maglev. Rychlost dosažená během zkoušek s MLX01-901 s cestujícími 2. prosince 2003 byla 581 km / h.

Tam, v Japonsku, byla nová trať uvedena do komerčního provozu při zahájení výstavy Expo 2005 v březnu 2005. Linka 9 km Linimo (Nagoya) se skládá z 9 stanic. Minimální poloměr je 75 m, maximální sklon je 6%. Lineární motor umožňuje vlaku zrychlit na 100 km / h za sekundu. Linka slouží oblasti sousedící s místem konání, Aichi University a některými částmi Nagakute. Vlaky vyráběné společností Chubu HSST Development Corp.

Existují důkazy, že výše uvedené japonské společnosti staví podobnou linii v Jižní Koreji.

Japonsko uvede vlak s magnetickým polštářem

Japonsko plánuje zahájit ve fiskálním roce 2025 ultrarychlý magnetický polštář. Výstavba linky a vlaků bude stát asi 45 miliard dolarů, uvádí agentura AFP.

Vlak se použije magnetická levitační technologie (někdy se nazývá mudla). Magnetické pole umožňuje kompozici, navzdory gravitaci Země, stoupat nad linii a díky tomuto pohybu mnohem rychleji než běžný vlak.

Jediná světově působící osobní magneticko-levitační železniční trať se nachází v Šanghaji a má délku 30,5 km. Vlak se pohybuje po něm rychlostí 430 kilometrů za hodinu.

Japonská čára o délce 290 kilometrů spojí Tokio a dosud nedefinovanou oblast ve středním Japonsku. Očekává se, že vlaky s lineárním elektrickým motorem dosáhnou rychlosti asi 500 kilometrů za hodinu.

Stavbu trati provede společnost Central Japan Railway Co. (JR Central), která již v roce 2003 testovala technologii magnetické levitace. Zkušený tým pak stanovil světový rekord rychlosti ve vlaku: 581 kilometrů za hodinu. Připomeňme, že rychlostní rekord pro konvenční železniční vlak patří do Francie - 574,8 km za hodinu.

Společnost utratí za tento projekt zhruba 45 miliard dolarů. Zpočátku se očekávalo, že vláda částečně dotovala výstavbu linky, ale tyto naděje nebyly realizovány, v důsledku toho společnost najde prostředky zvýšením svého dlouhodobého dluhu. Jr-maglev

JR-Maglev používá elektrodynamické zavěšení se supravodivými magnety (EDS), instalované jak ve vlaku, tak na trati. Na rozdíl od německého systému Transrapid (operační linka z Šanghaje do Šanghajského letiště v Číně), JR-Maglev nepoužívá jednokolejné schéma: vlaky se pohybují v kanálu mezi magnety. Takové schéma vám umožní vyvinout vyšší rychlosti, poskytuje vyšší bezpečnost cestujících v případě evakuace a snadnou obsluhu.

Pohyb maglevu je způsoben lineárním motorem.

Na rozdíl od elektromagnetického odpružení (EMS) vyžadují vlaky vytvořené pomocí technologie EDS při jízdě nízkými rychlostmi (až 150 km / h) další kola. Po dosažení určité rychlosti jsou kola oddělena od země a vlak „letí“ ve vzdálenosti několika centimetrů od povrchu. V případě nehody kola také umožňují jemnější zastavení vlaku. Avšak za cenu výstavby a provozu je systém EDS implementovaný společností JR-Maglev nákladnější než systém EMS Transrapid.

Pro brzdění v normálním režimu se používají elektrodynamické brzdy. V nouzových případech je vlak vybaven zatahovacími aerodynamickými a kotoučovými brzdami na vozech.

Na trati v Yamanashi se testuje několik vlaků s různými tvary kapotáže nosu: od obvyklých špičatých až po téměř rovné, 14 metrů dlouhé, jejichž účelem je zbavit se hlasité bavlny, která doprovází vlak vstupující do tunelu vysokou rychlostí. Mudlovský vlak lze plně ovládat počítačem.Řidič sleduje činnost počítače a přijímá obraz cesty prostřednictvím videokamery (kabina řidiče nemá čelní okna).

Číňané proti „cestě budoucnosti“

Lidé v Šanghaji vyšli s masovými protesty proti místní hrdosti - jedinečné magnetické polštářové dráze, jejíž vlaky zřejmě létají vzduchem.

Do ulic se navíc nedostali ani dělníci s polohlady, ale spíše bohatí zástupci střední třídy. Porušili zákaz demonstrací v zemi a skandovali: „Zachraňte děti, odolejte radiaci!“

Výkonné magnety, jak to bylo, visí vlak nad nástupištěm a tlačí jej vpřed rychlostí až 430 kilometrů za hodinu. Za zahájení první trasy bylo vyplaceno 1,4 miliardy dolarů - z letiště na předměstí města a nyní v Šanghaji se rozhodli tuto silnici prodloužit o dalších 30 kilometrů dál.

"Cítíme, že žijeme v mikrovlnné troubě, naše domovy se znehodnocovaly, realitní kanceláře se s námi odmítají zabývat, když zjistí, že naše domovy jsou poblíž vlakové trasy," stěžují si Číňané, jejichž domy byly v těsné blízkosti "silnice budoucnosti" " Podle nich silnice vyzařuje silnou elektromagnetické záření.

„Železnice budoucnosti“ vytvořená v Německu a dříve vyvolala protesty ze strany obyvatel Šanghaje. Tentokrát však úřady vyděšené demonstracemi, které hrozily, že se přelijí do velkých nepokojů, slíbily, že se budou zabývat vlaky. Za účelem zastavení demonstrací včas úředníci dokonce zavěsili videokamery v místech, kde se nejčastěji konaly hromadné protesty. Čínský dav je velmi organizovaný a mobilní, může se během několika sekund shromáždit a proměnit v demonstraci s hesly.

Jedná se o největší lidová vystoupení v Šanghaji od protijaponských pochodů v roce 2005. Nejedná se o první protest vyvolaný čínským znepokojením nad zhoršujícím se prostředím. Minulé léto tisíce demonstrantů donutily vládu odložit stavbu chemického komplexu.

Komentář

Podle ekologů WWF je největším nebezpečím vlaků s magnetickým polštářem tzv. Hlukové znečištění. Hluk těchto vlaků je mnohem nepříjemnější a nepříjemnější než hluk konvenčních vlaků nebo vlaků. Neustálý pobyt v oblasti tohoto hluku způsobuje pocit úzkosti, nejistoty, podráždění. Jakékoli zvuky tak či onak působí na lidi nepříjemně, a to zejména odborníci zdůrazňují. Problémy s radiací, magnetickými nebo tepelnými, se obvykle nepozorují, protože tyto vlaky jezdí na krátké vzdálenosti a s velkými časovými intervaly.

Viz také: Magnetický motor Minato