A legérdekesebb dolog a mágneses felfüggesztésű vonatoknál

A Magnetoplan vagy Maglev (angol mágneses lebegésből) egy mágneses felfüggesztésen működő vonat, amelyet mágneses erők hajtanak és irányítanak. Egy ilyen összetétel, a hagyományos vonatoktól eltérően, mozgás közben nem érinti a sín felületét. Mivel hézag van a vonat és a mozgás felülete között, kiküszöbölésre kerül a súrlódás, és az egyetlen húzóerő az aerodinamikai húzás erő.

A mugli által elérhető sebesség összehasonlítható a repülőgép sebességével, és lehetővé teszi, hogy kis (repülési) távolságokon (akár 1000 km-ig) versenyezzen a légi forgalommal. Noha az ilyen szállítás gondolata nem új, a gazdasági és műszaki korlátok nem tették lehetővé annak teljes kibontakozását: a nyilvános használatra a technológiát csak néhányszor alkalmazták. Jelenleg a Maglev nem tudja használni a meglévő közlekedési infrastruktúrát, bár vannak olyan projektek, amelyek a mágneses út elemeit a hagyományos vasút sínei között vagy a pálya alatt helyezik el.

Mágneses felfüggesztés vonat áttekintése

Jelenleg 3 fő technológia létezik a vonatok mágneses felfüggesztésére:

1. Szupravezető mágneseken (elektrodinamikai szuszpenzió, EDS).

Szupravezető mágnes - szolenoid vagy elektromágnes szupravezető anyag tekercselésével. A tekercselésnek a szupravezető állapotban nulla ohmos ellenállása van. Ha egy ilyen tekercs rövidre van zárva, akkor az abban indukált elektromos áramot szinte bármikor fenn kell tartani.

A szupravezető mágnes tekercselésén keresztül áramló nem csillapított árammágneses mező rendkívül stabil és hullámoktól mentes, ami számos tudományos kutatás és technológiai alkalmazás szempontjából fontos. A szupravezető mágnes tekercselése elveszíti szupravezető tulajdonságát, amikor a hőmérséklet a szupravezető Tk kritikus hőmérséklete fölé emelkedik, amikor az Ik kritikus áram vagy a Hk mágneses mező eléri a tekercset. Ezt figyelembe véve a szupravezető mágnesek tekercselésekor. alkalmazzon magas Tk, Ik és Nk értékű anyagokat.

2. Elektromágneseken (elektromágneses felfüggesztés, EMS).

3. állandó mágneseken; ez egy új és potenciálisan leggazdaságosabb rendszer.

A kompozíció lebeg, ugyanannak a mágneses pólusnak az ellenállása, és fordítva, a különböző pólusok vonzása miatt. A mozgást egy lineáris motor hajtja végre.

Lineáris motor - olyan elektromos motor, amelyben a mágneses rendszer egyik eleme nyitva van, és kiterjesztett tekercseléssel rendelkezik, amely mozgó mágneses teret hoz létre, a másik pedig olyan vezeték formájában készül, amely a motor mozgó részének lineáris mozgását biztosítja.

Számos lineáris motorprojekt került kifejlesztésre, de mindegyiket két kategóriába lehet sorolni - alacsony gyorsulású motorok és nagy gyorsulású motorok.

Alacsony gyorsulású motorokat használnak a tömegközlekedésben (maglev, egysínű, metró). A nagy gyorsulású motorok nagyon kicsi hosszúak, és általában arra használják, hogy egy tárgyat nagy sebességre gyorsítsanak fel, majd engedjék el. Gyakran használják hiper-sebességű ütközések kutatására, például fegyverek vagy űrhajók indítói. A lineáris motorokat széles körben használják a fémvágó gépek takarmányhajtásaiban és a robotikában is. akár a vonaton, akár az úton, akár ott, akár ott. Komoly tervezési probléma a kellően erős mágnesek nagy tömege, mivel erős mágneses mezőre van szükség a levegőben lévő hatalmas összetétel fenntartásához.

Az Earnshaw tétel szerint (néha Earnshaw írta) az elektromágnesek és az állandó mágnesek által létrehozott statikus mezők önmagukban instabilok, a diamagnetikai mezőktől eltérően.

Diamágnesek - olyan anyagok, amelyek a rájuk ható külső mágneses mező irányában mágnesezettek. Külső mágneses mező hiányában a gyémánt mágneseknek nincs mágneses momentuma. és szupravezető mágnesek. Vannak stabilizáló rendszerek: az érzékelők folyamatosan mérik a vonat és a pálya közötti távolságot, és ennek megfelelően megváltozik az elektromágnesek feszültsége. A legaktívabb mugli fejlesztések Németország és Japán.

méltóság

• Elméletileg a legnagyobb sebesség, amelyet meg lehet szerezni a soros (nem sport) földi szállítás során.

• Alacsony zaj.

hiányosságokat

• A mérőeszköz létrehozásának és fenntartásának magas költségei.

• A mágnesek súlya, energiafogyasztás.

• A mágneses felfüggesztés által létrehozott elektromágneses mező káros lehet a vonat személyzetére és / vagy a környező lakosokra. Még a váltakozó árammal villamosított vasutakon használt vontató transzformátorok is károsak a vezetők számára, de ebben az esetben a térerő nagyságrenddel nagyobb. Az is lehetséges, hogy a mágikus vonalak nem érhetők el a szívritmus-szabályozót használók számára.

• Nagy sebességre (több száz km / h) szükség van az út és a vonat közötti távolság (több centiméter) szabályozására. Ehhez rendkívül gyors vezérlőrendszerekre van szükség.

• Komplex utazási infrastruktúrára van szükség.

Például a mugli nyíl az út két szakaszát jelenti, amelyek a forgás irányától függően helyettesítik egymást. Ezért nem valószínű, hogy a mugli vonalak többé-kevésbé elágazó hálózatokat alkotnak villákkal és kereszteződésekkel.

opciók

Vannak olyan típusú mágneses utak, amelyek különféle típusú mágneses felfüggesztéssel rendelkeznek, például a Tubular Rail felajánlja, hogy hagyja abba a sínt, és csak időszakosan elhelyezett gyűrűs tartókat használjon.

végrehajtás

M-Bahn Berlinben

Az első nyilvános mugli rendszert (M-Bahn) Berlinben építették az 1980-as években.

Egy 1,6 km hosszú út 3 metróállomást kötött a Gleisdreieck vasúti csomóponttól a Potsdamer Strasse kiállítási helyig. Hosszú próbák után az út 1989. augusztus 28-án nyitott volt az utasforgalom számára. Az út ingyenes volt, az autók automatikusan vezetés nélkül vezetõk voltak, az út csak hétvégéken müködött. A térségben, ahol az út megközelítette, tömeges építkezést kellett végeznie. Az utat az egykori U2 metróvonal állványára építették, ahol a forgalom megszakadt a németországi megosztás és a háború utáni pusztítás miatt. 1991. július 18-án a vonal kereskedelmi forgalomba került és bekerül a berlini metrórendszerbe.

A berlini fal megsemmisítése után Berlin lakossága valójában megduplázódott, és össze kellett kapcsolni Kelet és Nyugat közlekedési hálózatait. Az új út megszakította a fontos metróvonalat, és a városnak biztosítani kellett a magas utasforgalmat. 13 nappal az üzembe helyezés után, 1991. július 31-én, az önkormányzat úgy döntött, hogy lebontja a mágneses utat és helyreállítja a metrót. Szeptember 17-én az utat lebontották, majd később a metró helyreállt.

Birmingham

Egy gyors mugli transzfer indult a Birminghami repülőtértől a legközelebbi vasútállomásig 1984 és 1995 között. A vágány hossza 600 m, a felfüggesztési rés 1,5 cm volt. 10 évig végzett munka után az utat az utasok panaszai miatt bezárták és egy hagyományos egysínű váltotta fel.

Shanghai

Az első berlini mugli út elmulasztása nem akadályozta meg a Siemens AG és a ThyssenKrupp leányvállalata, a Transrapid német társaságot a kutatás folytatásától, később pedig a kínai kormánytól megrendelést kapott a nagysebességű (450 km / h) mugli vonal felépítéséről a Shanghai Pudong repülőtérről a Sanghajban. Az út 2002-ben nyílt meg, hossza 30 km. A jövőben azt tervezik kiterjeszteni a város másik végére a régi Hongqiao repülőtérig és tovább délnyugatra Hangzhouig, utána teljes hossza 175 km.

Japán

Japánban egy utat tesztelnek a Yamanashi prefektúra közelében a JR-Maglev technológiával. Az MLX01-901-es utasokkal végzett tesztek során 2003. december 2-án elért sebesség 581 km / h volt.

Japánban, az Expo 2005 megnyitásakor, 2005 márciusában, új sín került kereskedelmi forgalomba. A 9 km-es Linimo (Nagoya) vonal 9 állomást foglal magában. A minimális sugár 75 m, a maximális lejtő 6%. A lineáris motor lehetővé teszi a vonat számára, hogy másodpercenként 100 km / h sebességre gyorsuljon. A vonal a helyszín szomszédságában, az Aichi Egyetemen és a Nagakute néhány részén szolgál. A Chubu HSST Development Corp. által gyártott vonatok

Bizonyítékok vannak arra, hogy a fenti japán vállalatok hasonló vonalon épülnek Dél-Koreában.

Japán elindít egy mágneses párnás vonatot

Japán 2025-ös pénzügyi évben tervezi egy rendkívül gyors mágneses párnás vonat indítását. A vonal és a vonatok építése mintegy 45 milliárd dollárba kerül - jelentette az AFP.

A vonat fog használni mágneses lebegő technológia (néha muglinak hívják). A mágneses mező lehetővé teszi a kompozíciónak a Föld gravitációja ellenére, hogy szárnyaljon a vonal felett, és ennek köszönhetően sokkal gyorsabban haladjon, mint egy normál vonat.

A világ egyetlen működő mágneses lebegő vasútvonal Sanghajban található, amelynek hossza 30,5 kilométer. A vonat 430 kilométer / óra sebességgel halad tovább rajta.

290 kilométer hosszú japán vonal fogja összekötni Tokiót és a még meghatározhatatlan területet Japán központjában. Várható, hogy a lineáris villamos motorral felszerelt vonatok körülbelül 500 km / h sebességet fognak elérni.

A vonal építését a Central Japan Railway Co. vállalja. (JR Central), amely 2003-ban már tesztelte a mágneses lebegő technológiát. A tapasztalt csapat ezután a vonat világsebesség-rekordját állította fel: 581 kilométer óránként. Emlékezzünk arra, hogy a hagyományos vasúti vonat sebességrekordja Franciaországé - 574,8 kilométer óránként.

A társaság mintegy 45 milliárd dollárt költ a projektre. Kezdetben azt várták, hogy a kormány részben támogatja a vonal építését, ám ezek a remények nem valósultak meg, ennek eredményeként a társaság hosszú távon adósságának növelésével fog pénzt találni. JR-Maglev

A JR-Maglev elektrodinamikus felfüggesztést alkalmaz a szupravezető mágnesekre (EDS), amelyeket mind a vonatra, mind a vágányra felszerelnek. A német Transrapid rendszertől eltérően (Sanghajtól a kínai sanghaji repülőtérig működő vonalon) a JR-Maglev nem alkalmaz egysínű sínrendszert: a vonatok a mágnesek közötti csatornában mozognak. Egy ilyen rendszer lehetővé teszi nagyobb sebesség fejlesztését, nagyobb biztonságot nyújt az utasok számára evakuálás esetén és a könnyű üzemeltetést.

A maglev mozgása a lineáris motornak köszönhető.

Az elektromágneses felfüggesztéssel (EMS) ellentétben az EDS technológiával létrehozott vonatoknak kis kerekekre van szükségük, ha alacsony sebességgel (150 km / h-ig) haladnak. Egy bizonyos sebesség elérésekor a kerekeket elválasztják a talajtól, és a vonat „repül” néhány centiméter távolságra a felülettől. Baleset esetén a kerekek lehetővé teszik a vonat lágyabb megállását is. A JR-Maglev által bevezetett EDS rendszer felépítése és üzemeltetése azonban drágább, mint az EMS Transrapid rendszerek.

Normál üzemmódban történő fékezéshez elektrodinamikus fékeket használnak. Vészhelyzetek esetén a vonat behúzható aerodinamikai és tárcsafékekkel van felszerelve a kocsikban.

A yamanashi-i vonalon számos, az orrfedél különféle formájú vonatait tesztelik: a szokásos hegyes, majdnem lapos, 14 méter hosszú vonatokon, amelyek célja, hogy megszabaduljanak a hangos gyapottól, amely nagy sebességgel halad az alagútba. A mugli vonat teljesen számítógépes vezérlésű.A sofőr figyeli a számítógép működését, és a videokamerán keresztül képet kap az útjáról (a vezetőfülkében nincs elölnézeti ablak).

A kínai "a jövő útja" ellen

A sanghaji emberek tömeges tiltakozással léptek fel a helyi büszkeség ellen - egy egyedülálló mágneses párnás vasúttal, amelynek vonatok látszólag repülnek a levegőben.

Ráadásul nem az éhező munkások vezettek az utcára, hanem inkább a jómódú középosztály képviselői. Megsértették az ország tüntetési tilalmát és így szóltak: „Mentsd meg a gyermekeket, ellenállj a sugárzásnak!”

A hatalmas mágnesek a vonatot akasztják a peron fölé, és óránként akár 430 kilométer sebességgel előre tolják. 1,4 milliárd dollárt fizettek az első út indításához - a repülőtérről a város külterületére, és Sanghajban most úgy döntöttek, hogy ezt az utat további 30 kilométerrel meghosszabbítják a városon keresztül.

"Úgy érezzük, hogy mikrohullámú sütőben élünk, otthonunk leértékelődött, az ingatlanügynökök megtagadják a velünk való bánásmódot, amikor rájönnek, hogy otthonaink a vasút közelében vannak" - panaszkodnak a kínai emberek, akiknek otthona a "jövő útja" közelében volt. ”. Szerintük az autópálya erõs elektromágneses sugárzás.

A Németországban létrehozott „jövő vasútja”, amely korábban tiltakozásokat váltott ki sanghaji emberek részéről. De ezúttal a hatóságok, a félelmektől a félelmektől, amelyek fenyegetik, hogy súlyos nyugtalanságok lesznek, megígérték, hogy foglalkoznak a vonatokkal. A tüntetések időben történő leállítása érdekében a tisztviselők még videokamerákat függesztettek fel azokon a helyeken, ahol a tömeges tüntetések gyakran történt. A kínai tömeg nagyon szervezett és mobil, másodpercek alatt összegyűlhet, és szlogenekkel demonstrációvá válhat.

Ezek a legnagyobb népi előadások Sanghajban a 2005-ös japánellenes felvonulások óta. Ez nem az első tiltakozás, amelyet a kínai aggodalom okozott a romló környezet miatt. Tavaly nyáron tüntetők ezrei kényszerítették a kormányt egy kémiai komplexum építésének elhalasztására.

megjegyzés

A WWF ökológusai szerint a mágneses párnás vonatok legnagyobb veszélyét az úgynevezett zajszennyezés jelenti. Ezen vonatok zaja sokkal kellemesebb és idegesítőbb, mint a hagyományos vonatoknál. A zaj területén történő állandó tartózkodás szorongást, bizonytalanságot, irritációt okoz. Bármely hang úgy vagy úgy bosszantóan hat az emberekre, és ezt különösen hangsúlyozzák a szakértők. A mágneses vagy termikus sugárzással kapcsolatos problémákat általában nem figyelik meg, mert ezek a vonatok rövid távolságra haladnak és nagy időközönként.

Lásd még: Minato mágneses motor