La chose la plus intéressante à propos des trains à suspension magnétique

Magnetoplan ou Maglev (de la lévitation magnétique anglaise) est un train sur une suspension magnétique, entraîné et contrôlé par des forces magnétiques. Une telle composition, contrairement aux trains traditionnels, ne touche pas la surface du rail pendant le mouvement. Puisqu'il y a un écart entre le train et la surface de mouvement, le frottement est éliminé, et la seule force de traînée est la force de traînée aérodynamique.

La vitesse réalisable par le Moldu est comparable à la vitesse de l'avion et vous permet de rivaliser avec le trafic aérien sur de petites distances (pour l'aviation) (jusqu'à 1000 km). Bien que l'idée d'un tel transport ne soit pas nouvelle, les limites économiques et techniques ne lui ont pas permis de se déployer pleinement: pour un usage public, la technologie n'a été mise en œuvre que quelques fois. Actuellement, Maglev ne peut pas utiliser les infrastructures de transport existantes, bien qu'il existe des projets avec l'emplacement des éléments de la route magnétique entre les rails d'un chemin de fer conventionnel ou sous la voie.

Présentation de Magnetic Suspension Train

À l'heure actuelle, il existe 3 technologies principales pour la suspension magnétique des trains:

1. Sur des aimants supraconducteurs (suspension électrodynamique, EDS).

Aimant supraconducteur - un solénoïde ou un électroaimant avec un enroulement de matériau supraconducteur. Un enroulement dans un état de supraconductivité a une résistance ohmique nulle. Si un tel enroulement est court-circuité, alors le courant électrique induit est maintenu pendant presque tout le temps.

Le champ magnétique du courant non amorti circulant à travers l'enroulement de l'aimant supraconducteur est extrêmement stable et exempt d'ondulations, ce qui est important pour un certain nombre d'applications dans la recherche scientifique et la technologie. L'enroulement d'un aimant supraconducteur perd sa propriété de supraconductivité lorsque la température dépasse la température critique Tk du supraconducteur, lorsque le courant critique Ik ou le champ magnétique critique Hk atteint l'enroulement. Compte tenu de cela, pour les enroulements d'aimants supraconducteurs. appliquer des matériaux avec des valeurs élevées de Tk, Ik et Nk.

2. Sur les électroaimants (suspension électromagnétique, EMS).

3. Sur des aimants permanents; c'est un système nouveau et potentiellement le plus économique.

La composition lévite du fait de la répulsion des mêmes pôles d'aimants et, inversement, de l'attraction de différents pôles. Le mouvement est effectué par un moteur linéaire.

Un moteur linéaire est un moteur électrique dans lequel l'un des éléments du système magnétique est ouvert et possède un enroulement élargi qui crée un champ magnétique mobile, et l'autre est réalisé sous la forme d'un guide assurant un mouvement linéaire de la partie mobile du moteur.

De nos jours, de nombreux projets de moteurs linéaires ont été développés, mais tous peuvent être divisés en deux catégories - les moteurs à faible accélération et les moteurs à forte accélération.

Les moteurs à faible accélération sont utilisés dans les transports publics (maglev, monorail, métro). Les moteurs à forte accélération sont très petits et sont généralement utilisés pour accélérer un objet à grande vitesse, puis le relâcher. Ils sont souvent utilisés pour la recherche sur les collisions à hyper-vitesse, comme les armes ou les lanceurs d'engins spatiaux. Les moteurs linéaires sont également largement utilisés dans les entraînements d'avance des machines de découpe de métaux et en robotique. situé soit sur le train, soit sur le chemin, ou les deux ici et là. Un grave problème de conception est le poids important d'aimants suffisamment puissants, car un fort champ magnétique est nécessaire pour maintenir une composition massive dans l'air.

Selon le théorème d'Earnshaw (parfois écrit par Earnshaw), les champs statiques créés par les électro-aimants et les aimants permanents seuls sont instables, contrairement aux champs diamagnétiques.

Diamagnets - substances qui sont magnétisées dans la direction du champ magnétique externe agissant sur elles. En l'absence de champ magnétique extérieur, les diamagnets n'ont pas de moment magnétique. et des aimants supraconducteurs. Il existe des systèmes de stabilisation: les capteurs mesurent en permanence la distance du train à la voie et, en conséquence, la tension sur les électroaimants change. Les développements moldus les plus actifs sont l'Allemagne et le Japon.

Les avantages

• Théoriquement, la vitesse la plus élevée qui peut être obtenue sur le transport terrestre en série (et non sportif).

• Faible bruit.

Inconvénients

• Le coût élevé de la création et du maintien d'une jauge.

• Poids des aimants, consommation d'énergie.

• Le champ électromagnétique créé par la suspension magnétique peut être nocif pour les équipes de train et / ou les résidents environnants. Même les transformateurs de traction utilisés sur les chemins de fer électrifiés au courant alternatif sont nocifs pour les conducteurs, mais dans ce cas, l'intensité du champ est d'un ordre de grandeur supérieur. Il est également possible que les lignes moldues ne soient pas disponibles pour les personnes utilisant un stimulateur cardiaque.

• Il sera nécessaire à grande vitesse (centaines de km / h) de contrôler l'écart entre la route et le train (plusieurs centimètres). Cela nécessite des systèmes de contrôle ultra-rapides.

• Une infrastructure de voyage complexe est requise.

Par exemple, la flèche pour le Moldu est deux sections de la route qui se remplacent en fonction du sens de rotation. Par conséquent, il est peu probable que les lignes moldues forment des réseaux plus ou moins ramifiés avec des fourches et des intersections.

Les options

Il existe des projets de routes magnétiques avec différents types de suspension magnétique, par exemple, Tubular Rail propose d'abandonner le rail en tant que tel, et d'utiliser uniquement des supports annulaires espacés périodiquement.

Implémentation

M-Bahn à Berlin

Le premier système public moldu (M-Bahn) a été construit à Berlin dans les années 1980.

Une route de 1,6 km de long reliait 3 stations de métro de la jonction ferroviaire Gleisdreieck au parc des expositions de la Potsdamer Strasse. Après de longs essais, la route était ouverte à la circulation des passagers le 28 août 1989. Le trajet était libre, les voitures étaient contrôlées automatiquement sans chauffeur, la route ne fonctionnait que le week-end. Dans la zone où la route s'est approchée, elle était censée effectuer une construction de masse. La route a été construite sur le chevalet de l'ancienne ligne de métro U2, où le trafic a été interrompu en raison de la division de l'Allemagne et des destructions pendant la guerre. Le 18 juillet 1991, la ligne est entrée en service commercial et est incluse dans le métro de Berlin.

Après la destruction du mur de Berlin, la population de Berlin a en fait doublé et il a fallu relier les réseaux de transport de l'Est et de l'Ouest. La nouvelle route a interrompu une importante ligne de métro et la ville devait assurer un trafic de passagers élevé. 13 jours après la mise en exploitation commerciale, le 31 juillet 1991, la municipalité décide de démanteler la route magnétique et de restaurer le métro. Le 17 septembre, la route a été démantelée et, plus tard, le métro a été restauré.

Birmingham

Une navette moldue rapide a circulé de l'aéroport de Birmingham à la gare la plus proche entre 1984 et 1995. La longueur de l'itinéraire était de 600 m, et l'écart de suspension était de 1,5 cm. La route, qui avait fonctionné pendant 10 ans, a été fermée en raison de plaintes de passagers pour des inconvénients et a été remplacée par un monorail traditionnel.

Shanghai

L'échec de la première route moldue à Berlin n'a pas dissuadé la société allemande Transrapid, une filiale de Siemens AG et ThyssenKrupp, de poursuivre ses recherches, et plus tard, la société a reçu une commande du gouvernement chinois pour construire une autoroute moldue à grande vitesse (450 km / h) de l'aéroport de Shanghai Pudong à Shanghai. La route a été ouverte en 2002, sa longueur est de 30 km. À l'avenir, il est prévu de l'étendre à l'autre bout de la ville jusqu'à l'ancien aéroport de Hongqiao et plus au sud-ouest jusqu'à Hangzhou, après quoi sa longueur totale devrait être de 175 km.

Japon

Au Japon, une route est testée dans les environs de la préfecture de Yamanashi en utilisant la technologie JR-Maglev. La vitesse atteinte lors des essais avec le MLX01-901 avec passagers le 2 décembre 2003 était de 581 km / h.

Là, au Japon, une nouvelle piste a été mise en service commercial à l'ouverture de l'Expo 2005 en mars 2005. La ligne Linimo (Nagoya) de 9 km comprend 9 stations. Le rayon minimum est de 75 m, la pente maximale est de 6%. Le moteur linéaire permet au train d'accélérer à 100 km / h en quelques secondes. La ligne dessert la zone adjacente au site, à l'Université d'Aichi et à certaines parties de Nagakute. Trains fabriqués par Chubu HSST Development Corp.

Il est prouvé que les sociétés japonaises ci-dessus construisent une ligne similaire en Corée du Sud.

Le Japon va lancer un train à coussin magnétique

Le Japon prévoit de lancer un train à coussin magnétique ultra-rapide au cours de l'exercice 2025. La construction de la ligne et des trains coûtera environ 45 milliards de dollars, rapporte l'AFP.

Le train utilisera technologie de lévitation magnétique (parfois appelé moldu). Un champ magnétique permet à la composition, malgré la gravité de la Terre, de planer au-dessus de la ligne et de ce fait se déplacer beaucoup plus rapidement qu'un train ordinaire.

La seule ligne de chemin de fer à lévitation magnétique pour passagers en exploitation au monde est située à Shanghai et a une longueur de 30,5 kilomètres. Le train s'y déplace à une vitesse de 430 kilomètres par heure.

Une ligne japonaise de 290 kilomètres reliera Tokyo et la zone encore indéfinie du centre du Japon. Il est prévu que les trains équipés d'un moteur électrique linéaire atteindront des vitesses d'environ 500 kilomètres par heure.

La construction de la ligne sera entreprise par Central Japan Railway Co. (JR Central), qui a déjà testé en 2003 la technologie de lévitation magnétique. L'équipe expérimentée établit alors un record du monde de vitesse du train: 581 kilomètres à l'heure. Rappelons que le record de vitesse d'un train conventionnel appartient à la France - 574,8 kilomètres à l'heure.

L'entreprise dépensera environ 45 milliards de dollars pour le projet. Initialement, il était prévu que le gouvernement subventionne partiellement la construction de la ligne, mais ces espoirs ne se sont pas concrétisés, en conséquence, la société trouvera des fonds en augmentant sa dette à long terme. Jr-maglev

JR-Maglev utilise une suspension électrodynamique avec des aimants supraconducteurs (EDS), installés à la fois sur le train et sur la voie. Contrairement au système allemand Transrapid (ligne d'exploitation de Shanghai à l'aéroport de Shanghai en Chine), JR-Maglev n'utilise pas de système de monorail: les trains se déplacent dans le canal entre les aimants. Un tel schéma vous permet de développer des vitesses plus élevées, offre une plus grande sécurité des passagers en cas d'évacuation et une facilité d'utilisation.

Le mouvement du maglev est dû au moteur linéaire.

Contrairement à la suspension électromagnétique (EMS), les trains créés à l'aide de la technologie EDS nécessitent des roues supplémentaires lors de la conduite à basse vitesse (jusqu'à 150 km / h). Lorsqu'une certaine vitesse est atteinte, les roues sont séparées du sol et le train «vole» à une distance de plusieurs centimètres de la surface. En cas d'accident, les roues permettent également un arrêt plus doux du train. Cependant, au prix de la construction et de l'exploitation du système EDS mis en œuvre par JR-Maglev, c'est plus cher que les systèmes EMS Transrapid.

Pour le freinage en mode normal, des freins électrodynamiques sont utilisés. Pour les cas d'urgence, le train est équipé d'aérodynamique rétractable et de freins à disque sur les chariots.

Sur la ligne de Yamanashi, plusieurs trains avec différentes formes de carénage de nez sont testés: de l'habituel pointu à presque plat, 14 mètres de long, conçu pour se débarrasser du coton bruyant qui accompagne le train entrant dans le tunnel à grande vitesse. Un train moldu peut être entièrement contrôlé par ordinateur.Le conducteur surveille le fonctionnement de l'ordinateur et reçoit une image du chemin à travers la caméra vidéo (la cabine du conducteur ne possède pas de fenêtres de vue avant).

Les Chinois contre la "route du futur"

La population de Shanghai a manifesté massivement contre la fierté locale - un chemin de fer à coussin magnétique unique, dont les trains semblent voler dans les airs.

De plus, ce ne sont pas des travailleurs à moitié affamés qui sont descendus dans la rue, mais plutôt des représentants aisés de la classe moyenne. Ils ont violé l'interdiction du pays de manifester et ont scandé: «Sauvez les enfants, résistez aux radiations!»

Des aimants puissants, pour ainsi dire, accrochent le train au-dessus de la plate-forme et le poussent vers l'avant à une vitesse pouvant atteindre 430 kilomètres par heure. Pour le lancement de la première route - de l'aéroport à la périphérie de la ville - 1,4 milliard de dollars ont été payés, et maintenant à Shanghai, ils ont décidé d'étendre cette route encore 30 kilomètres à travers la ville.

"Nous avons l'impression de vivre dans un micro-ondes, nos maisons se sont dépréciées, les agents immobiliers refusent de traiter avec nous lorsqu'ils découvrent que nos maisons sont proches de la voie ferrée", se plaignent les Chinois, dont les maisons étaient à proximité de la "route du futur". " Selon eux, l'autoroute émet une forte rayonnement électromagnétique.

Le «chemin de fer du futur», créé en Allemagne, a déjà provoqué des protestations de la population de Shanghai. Mais cette fois, les autorités, effrayées par des manifestations menaçant de déborder dans des troubles majeurs, ont promis de faire face aux trains. Afin d'arrêter les manifestations à temps, les autorités ont même suspendu des caméras vidéo dans les endroits où les manifestations de masse ont le plus souvent eu lieu. La foule chinoise est très organisée et mobile, elle peut se rassembler en quelques secondes et se transformer en manifestation avec des slogans.

Ce sont les plus grandes représentations folkloriques de Shanghai depuis les marches anti-japonaises en 2005. Ce n'est pas la première manifestation provoquée par l'inquiétude des Chinois face à l'aggravation de l'environnement. L'été dernier, des milliers de manifestants ont forcé le gouvernement à reporter la construction d'un complexe chimique.

Commentaire

Selon les écologistes du WWF, le plus grand danger des trains à coussin magnétique est la soi-disant pollution sonore. Le bruit de ces trains est beaucoup plus désagréable et gênant que celui des trains ou trains conventionnels. Un séjour constant dans la zone de ce bruit provoque une sensation d'anxiété, d'insécurité, d'irritation. Tous les sons d'une manière ou d'une autre agissent sur les gens de manière ennuyeuse, et ceux-ci en particulier, soulignent les experts. Les problèmes de rayonnement, magnétique ou thermique, ne sont généralement pas observés, car ces trains circulent sur de courtes distances et avec de longs intervalles de temps.

Voir aussi: Moteur magnétique Minato