Маглев

Наши редакторы рассмотрят то, что вы представили, и решат, стоит ли пересматривать статью.

Маглев, также называемый поездом магнитной левитации или поездом маглев, плавающее транспортное средство для наземного транспорта, которое поддерживается либо электромагнитным притяжением, либо отталкиванием. Маглевы были концептуализированы в начале 1900-х годов американским профессором и изобретателем Робертом Годдардом и американским инженером французского происхождения Эмилем Бачелетом и находятся в коммерческом использовании с 1984 года.

Маглевы включают в себя основной факт о магнитных силах-например, магнитные полюса отталкивают друг друга, а противоположные магнитные полюса притягивают друг друга—чтобы поднять, продвинуть и направить транспортное средство по трассе (или направляющей). Движение на магнитной подвеске и левитация могут включать использование сверхпроводящих материалов, электромагнитов, диамагнитов и редкоземельных магнитов.

Электромагнитной подвеске (EMS) и электродинамической подвеске (EDS)

На вооружении находятся два типа маглевов. Электромагнитная подвеска (ЭМС) использует силу притяжения между магнитами, присутствующими по бокам и снизу поезда, а также на направляющей, чтобы левитировать поезд. Разновидность EMS, называемая Transrapid, использует электромагнит, чтобы поднять поезд с направляющей. Притяжение от магнитов, присутствующих на нижней стороне транспортного средства, которые оборачиваются вокруг железных рельсов направляющей, удерживает поезд примерно на 1,3 см (0,5 дюйма) выше направляющей.

Электродинамические подвесные системы (ЭДС) во многих отношениях похожи на ЭМС, но магниты используются для отталкивания поезда от направляющей, а не для их притяжения. Эти магниты являются переохлажденными и сверхпроводящими и обладают способностью проводить электричество в течение короткого времени после отключения питания. (В системах EMS потеря мощности отключает электромагниты.) Кроме того, в отличие от EMS, заряд намагниченных катушек направляющей в системах EDS отталкивает заряд магнитов на ходовой части поезда, так что он левитирует выше (обычно в диапазоне 1-10 см) над направляющей. Поезда EDS медленно взлетают, поэтому у них есть колеса, которые должны быть развернуты ниже примерно 100 км (62 мили) в час. Однако после левитации поезд движется вперед с помощью движителя, обеспечиваемого направляющими катушками, которые постоянно меняют полярность благодаря переменному электрическому току, питающему систему.

Маглевы устраняют ключевой источник трения-трение колес поезда о рельсы, — хотя они все равно должны преодолевать сопротивление воздуха. Это отсутствие трения означает, что они могут достигать более высоких скоростей, чем обычные поезда. В настоящее время технология maglev позволяет производить поезда, способные преодолевать более 500 км (310 миль) в час. Эта скорость в два раза выше, чем у обычного пригородного поезда, и сравнима с TGV (Train à Grande Vitesse), используемым во Франции, который проезжает от 300 до 320 км (186 и 199 миль) в час. Однако из-за сопротивления воздуха маглевы лишь немного более энергоэффективны, чем обычные поезда.

Выгоды и издержки

Маглевы обладают рядом других преимуществ по сравнению с обычными поездами. Они менее дороги в эксплуатации и обслуживании, поскольку отсутствие трения качения означает, что детали не изнашиваются быстро (как, например, колеса на обычном вагоне). Это означает, что при эксплуатации поезда расходуется меньше материалов, поскольку детали не нужно постоянно заменять. Конструкция вагонов на магнитной подвеске и железной дороги делает сход с рельсов крайне маловероятным, а вагоны на магнитной подвеске могут быть построены шире, чем обычные вагоны, предлагая больше возможностей для использования внутреннего пространства и делая их более удобными для езды. Маглевы практически не загрязняют воздух во время работы, потому что топливо не сжигается, а отсутствие трения делает поезда очень тихими (как внутри, так и снаружи вагонов) и обеспечивает очень плавную езду для пассажиров. Наконец, системы на магнитной подвеске могут работать на более высоких ступенях подъема (до 10%), чем традиционные железные дороги (ограниченные примерно 4% или менее), что уменьшает необходимость рыть туннели или выравнивать ландшафт для размещения путей.

Самым большим препятствием для развития систем на магнитной подвеске является то, что они требуют совершенно новой инфраструктуры, которая не может быть интегрирована с существующими железными дорогами и которая также конкурировала бы с существующими автомагистралями, железными дорогами и воздушными маршрутами. Помимо затрат на строительство, при разработке рельсовых систем на магнитной подвеске следует учитывать тот факт, что они требуют использования редкоземельных элементов (скандия, иттрия и 15 лантаноидов), которые могут быть довольно дорогими для извлечения и очистки. Однако магниты, изготовленные из редкоземельных элементов, создают более сильное магнитное поле, чем ферритные (соединения железа) или алниконовые (сплавы железа, алюминия, никеля, кобальта и меди) магниты для подъема и направления вагонов по направляющей.

Маглев системы

На протяжении многих лет было разработано несколько железнодорожных систем, использующих маглев, причем большинство из них работают на относительно коротких расстояниях. В период с 1984 по 1995 год в Великобритании была разработана первая коммерческая система maglev-шаттл между Бирмингемским аэропортом и ближайшим железнодорожным вокзалом, расположенным примерно в 600 метрах (около 1970 футов). Германия построила в Берлине маглев (M-Bahn), который начал функционировать в 1991 году, чтобы преодолеть разрыв в системе общественного транспорта города, вызванный Берлинской стеной; однако M-Bahn был демонтирован в 1992 году, вскоре после того, как стена была снесена. Всемирная выставка 1986 года (Expo 86) в Ванкувере включала в себя короткую секцию системы маглева в пределах выставочного комплекса.

В настоящее время по всему миру эксплуатируются шесть коммерческих систем на магнитной подвеске. Один находится в Японии, два-в Южной Корее и три-в Китае. В японском городе Айти, недалеко от Нагои, до сих пор действует система Linimo, построенная для Всемирной выставки 2005 года. Он имеет длину около 9 км (5,6 мили) с девятью станционными остановками на этом расстоянии и достигает скорости около 100 км (62 мили) в час. Корейский Rotem Maglev проходит в городе Тэджен между выставочным парком Тэджен и Национальным научным музеем, на расстоянии 1 км (0,6 мили). Аэропорт Инч’Н маглев имеет шесть станций и проходит от Международного аэропорта Инч’н до станции Юнъю, расположенной в 6,1 км (3,8 мили). Самая длинная коммерческая система на магнитной подвеске находится в Шанхае; она охватывает около 30 км (18,6 мили) и проходит от центра Шанхая до международного аэропорта Пудун. Эта линия является первым высокоскоростным коммерческим маглевом, работающим на максимальной скорости 430 км (267 миль) в час. Китай также имеет две низкоскоростные системы на магнитной подвеске, работающие со скоростью 100 км (62 мили) в час. Чанша маглев соединяет аэропорт этого города со станцией в 18,5 км (11,5 миль), а линия S1 пекинского метрополитена имеет семь остановок на расстоянии 9 км (6 миль).

Япония планирует к 2027 году создать дальнюю высокоскоростную систему маглев-Тюо Синкансэн, которая соединит Нагою с Токио на расстоянии 286 км (178 миль), а расширение до Осаки (514 км от Токио) запланировано на 2037 год. Планируется, что Тюо Синкансэн будет двигаться со скоростью 500 км (310 миль) в час и совершит поездку Токио-Осака за 67 минут.

https://www.britannica.com/technology/maglev-train