Поезд на магнитах – Поезда на магнитных подушках — это транспорт будущего? Как работает поезд на магнитной подушке?

Содержание

Поезда на магнитных подушках — это транспорт будущего? Как работает поезд на магнитной подушке?

Уже более двухсот лет прошло с того момента, когда человечество изобрело первые паровозы. Однако до сих пор железнодорожный наземный транспорт, перевозящий пассажиров и тяжеловесные грузы при помощи силы электричества и дизельного топлива, весьма распространен.

Стоит сказать о том, что все эти годы инженеры-изобретатели активно работали над созданием альтернативных способов перемещения. Результатом их труда стали поезда на магнитных подушках.

История появления

Сама идея создать поезда на магнитных подушках активно разрабатывалась еще в начале двадцатого века. Однако воплотить данный проект в то время по ряду причин так и не удалось. К изготовлению подобного поезда приступили лишь в 1969 г. Именно тогда на территории ФРГ начали укладывать магнитную трассу, по которой должно было пройти новое транспортное средство, которое впоследствии назвали так: поезд-маглев. Запущено оно было в 1971 г. По магнитной трассе прошел первый поезд-маглев, который назывался «Трансрапид-02».

Интересен тот факт, что немецкие инженеры изготавливали альтернативное транспортное средство на основании тех записей, которые оставил ученый Герман Кемпер, еще в 1934 г. получивший патент, подтверждавший изобретение магнитоплана.

«Трансрапид-02» сложно назвать очень быстрым. Он мог перемещаться с максимальной скоростью в 90 километров в час. Низкой была и его вместимость – всего четыре человека.

В 1979 г. создали более усовершенствованную модель маглева. Этот поезд, носящий название «Трансрапид-05», мог перевозить уже шестьдесят восемь пассажиров. Перемещался он по линии, расположенной в городе Гамбурге, протяженность которой составляла 908 метров. Максимальная скорость, которую развивал этот поезд, была равна семидесяти пяти километрам в час.

В том же 1979 г. в Японии была выпущена другая модель маглева. Ее назвали «МЛ-500». Японский поезд на магнитной подушке развивал скорость до пятисот семнадцати километров в час.

Конкурентоспособность

Скорость, которую могут развить поезда на магнитных подушках, можно сравнить со скоростью самолетов. В связи с этим данный вид транспорта может стать серьезным конкурентом тем воздушным авиалиниям, которые работают на расстоянии до тысячи километров. Повсеместному применению маглевов препятствует тот факт, что перемещаться по традиционным железнодорожным покрытиям они не могут. Поезда на магнитных подушках нуждаются в построении специальных магистралей. А это требует крупных вложений капитала. Считается также, что создаваемое для маглевов магнитное поле способно негативно влиять на организм человека, что отрицательно скажется на здоровье машиниста и жителей регионов, находящихся неподалеку от такой трассы.

Принцип работы

Поезда на магнитных подушках представляют собой особую разновидность транспорта. Во время движения маглев словно парит над железнодорожным полотном, не касаясь его. Это происходит по той причине, что транспортное средство управляется силой искусственно созданного магнитного поля. Во время движения маглева отсутствует трение. Тормозящей силой при этом является аэродинамическое сопротивление.

Как же это работает? О том, какими базовыми свойствами обладают магниты, каждому из нас известно из уроков физики шестого класса. Если два магнита поднести друг к другу северными полюсами, то они будут отталкиваться. Создается так называемая магнитная подушка. При соединении различных полюсов магниты притянутся друг к другу. Этот довольно простой принцип и лежит в основе движения поезда-маглева, который буквально скользит по воздуху на незначительном расстоянии от рельсов.

В настоящее время уже разработано две технологии, при помощи которых приводится в действие магнитная подушка или подвес. Третья является экспериментальной и существует только на бумаге.

Электромагнитный подвес

Эта технология носит название EMS. В ее основе лежит сила электромагнитного поля, изменяющаяся во времени. Она и вызывает левитацию (подъем в воздухе) маглева. Для движения поезда в данном случае необходимы Т-образные рельсы, которые выполняются из проводника (как правило, из металла). Этим работа системы похожа на обычную железную дорогу. Однако в поезде вместо колесных пар установлены опорные и направляющие магниты. Их располагают параллельно ферромагнитным статорам, находящимся по краю Т-образного полотна.

Основным недостатком технологии EMS является необходимость контроля над расстоянием между статором и магнитами. И это при том, что оно зависит от множества факторов, в том числе и от непостоянной природы электромагнитного взаимодействия. Для того чтобы избежать внезапной остановки поезда, на нем устанавливаются специальные батареи. Они способны подзаряжать линейные генераторы, встроенные в опорные магниты, и тем самым достаточно долго поддерживать процесс левитации.

Торможение поездов, созданных на базе технологии EMS, осуществляет синхронный линейный двигатель низкого ускорения. Он представлен опорными магнитами, а также дорожным полотном, над которым парит маглев. Скорость и тягу состава можно регулировать изменением частоты и силы создаваемого переменного тока. Для замедления хода достаточно изменить направление магнитных волн.

Электродинамический подвес

Существует технология, при которой движение маглева происходит при взаимодействии двух полей. Одно из них создается в полотне магистрали, а второе – на борту состава. Эта технология получила название EDS. На ее базе построен японский поезд на магнитной подушке JR–Maglev.

Такая система имеет некоторые отличия от EMS, где применяются обычные магниты, к которым от катушек подводится электрический ток только при подаче питания.

Технология EDS подразумевает постоянное поступление электричества. Это происходит даже в том случае, если источник питания отключен. В катушках такой системы установлено криогенное охлаждение, позволяющее экономить значительные объемы электроэнергии.

Преимущества и недостатки технологии EDS

Положительной стороной системы, работающей на электродинамическом подвесе, является ее стабильность. Даже незначительное сокращение или увеличение расстояния между магнитами и полотном регулируется силами отталкивания и притяжения. Это позволяет системе находиться в неизменном состоянии. При данной технологии отсутствует необходимость в установке электроники для контроля. Не нужны и приборы для регулировки расстояния между полотном и магнитами.

Технология EDS имеет некоторые недостатки. Так, сила, достаточная для левитации состава, может возникнуть только на большой скорости. Именно поэтому маглевы оснащают колесами. Они обеспечивают их движение при скорости до ста километров в час. Еще одним недостатком данной технологии является сила трения, возникающая в задней и передней части отталкивающих магнитов при низком значении скорости.

Из-за сильного магнитного поля в секции, предназначенной для пассажиров, необходима установка специальной защиты. В противном случае человеку с электронным стимулятором сердца путешествовать запрещено. Защита нужна и для магнитных носителей информации (кредитных карточек и HDD).

Разрабатываемая технология

Третьей системой, которая в настоящее время существует лишь на бумаге, является использование в варианте EDS постоянных магнитов, которые для активации не нуждаются в подаче энергии. Еще совсем недавно считалось, что это невозможно. Исследователи полагали, что у постоянных магнитов нет такой силы, которая способна вызвать левитацию поезда. Однако этой проблемы удалось избежать. Для ее решения магниты поместили в «массив Хальбаха». Подобное расположение приводит к созданию магнитного поля не под массивом, а над ним. Это способствует поддержанию левитации состава даже на скорости около пяти километров в час.

Практической реализации данный проект пока не получил. Это объясняется высокой стоимостью массивов, выполненных из постоянных магнитов.

Достоинства маглевов

Наиболее привлекательной стороной поездов на магнитной подушке является перспектива достижения ими высоких скоростей, которые позволят маглевам в будущем конкурировать даже с реактивными самолетами. Данный вид транспорта довольно экономичен по уровню потребляемой электроэнергии. Невелики расходы и на его эксплуатацию. Это становится возможным в связи с отсутствием трения. Радует и низкий шум маглевов, что положительно скажется на экологической обстановке.

Недостатки

Отрицательной стороной маглевов является слишком большая сумма, необходимая для их создания. Высоки расходы и на обслуживание колеи. Кроме того, для рассмотренного вида транспорта требуется сложная система путей и сверхточные приборы, контролирующие расстояние между полотном и магнитами.

В столице Германии в 1980 годах состоялось открытие первой системы типа маглев под названием M-Bahn. Длина полотна составляла 1,6 км. Поезд на магнитной подушке курсировал между тремя станциями метро по выходным дням. Проезд для пассажиров был бесплатным. После падения Берлинской стены население города увеличилось практически вдвое. Потребовалось создание транспортных сетей, обладающих возможностью обеспечения высокого пассажиропотока. Именно поэтому в 1991 г. магнитное полотно было демонтировано, а на его месте началось строительство метро.

Бирмингем

В этом германском городе низкоскоростной маглев соединял с 1984 по 1995 гг. аэропорт и железнодорожную станцию. Длина магнитного пути составляла всего 600 м.


Дорога проработала десять лет и была закрыта в связи с многочисленными жалобами пассажиров на существующие неудобства. Впоследствии монорельсовый транспорт заменил маглев на этом участке.

Шанхай

Первая магнитная дорога в Берлине была построена немецкой компанией Transrapid. Неудача проекта не отпугнула разработчиков. Они продолжили свои исследования и получили заказ от китайского правительства, которое решило возвести в стране трассу-маглев. Шанхай и аэропорт «Пудун» связал этот высокоскоростной (до 450 км/ч) путь.
Дорогу длиной в 30 км открыли в 2002 г. В планах на будущее – ее продление до 175 км.

Япония

В этой стране в 2005 г. прошла выставка Expo-2005. К ее открытию была введена в эксплуатацию магнитная трасса длиной 9 км. На линии располагается девять станций. Маглев обслуживает территорию, которая прилегает к месту проведения выставки.

Маглевы считаются транспортом будущего. Уже в 2025 г. планируется открыть новую сверхскоростную трассу в такой стране, как Япония. Поезд на магнитной подушке будет перевозить пассажиров из Токио в один из районов центральной части острова. Его скорость составит 500 км/ч. Для реализации проекта понадобится около сорока пяти миллиардов долларов.

Россия

Создание высокоскоростного поезда планируется и РЖД. К 2030 г. маглев в России соединит Москву и Владивосток. Путь в 9300 км пассажиры преодолеют за 20 часов. Скорость поезда на магнитной подушке будет доходить до пятисот километров в час.

fb.ru

Советский маглев: будущее, которое не случилось: picturehistory — LiveJournal

В 1979 году сразу две страны — Германия и СССР — запустили экспериментальные образцы пассажирских маглевов. Маглев (magnetic levitation) — поезд на магнитной подушке, который при движении парит в воздухе, не касаясь никакой опоры. Немцы сделали из этого настоящую рекламу — маглев по коротенькой трассе возил посетителей Международной транспортной выставки IVA. У нас же с рекламой всегда было плохо, поэтому первый советский маглев ТП-01 ездил по заводской 36-метровой трассе.

Что такое маглев

Маглев — поезд на магнитной подушке, магнитоплан — это поезд, приводимый в движение мощным электромагнитным полем, которое одновременно приподнимает его над дорогой. Зазор совсем небольшой, примерно 15 мм (плюс-минус), но всё же маглев фактически летит. Никаких вам выхлопов. Никакого грохота многочисленных колёсных пар по рельсам, никакого рёва дизелей или гудения электромоторов. Сам по себе маглев перемещается бесшумно, только при большой скорости — несколько сотен километров в час — будет возникать аэродинамический шум.

Единственное, что ограничивает скорость маглева — мощность магнитов и аэродинамическое сопротивление. То есть в теории маглевы могут конкурировать со среднемагистральной авиацией.

Правда, есть у технологии и два важных недостатка: для движения маглевов нужно прокладывать отдельную дорожную сеть, а стоимость строительства и обслуживания одного километра гораздо выше, чем у традиционного ЖД-транспорта. С другой стороны, это отчасти компенсировалось крайне низким износом подвижного состава — ведь у маглева нет механической ходовой части, ничто не крутится, не стирается, не накапливает усталость металла. По сути, маглев — это капсула, висящая над дорогой благодаря отталкиванию магнитных полюсов.

Советский маглев

В 1970-х городское население в СССР быстро росло. С ним увеличивалась и потребность в расширении транспортной сети. Наряду с «консервативными» методами решения проблемы — например, увеличением парка традиционных поездов и авиации — рассматривались и более смелые идеи. Одной из них стал проект пассажирских линий, по которым с большой скоростью курсируют магнитопланы небольшой вместимости (по сравнению с обычными электричками). Конечно, покрыть всю страну маглев-сетью не смог бы позволить себе даже СССР. Но на некоторых наиболее нагруженных направлениях маглевы могли бы быть экономически целесообразны.

В 1975 году было создано транспортное объединение «Союзтранспрогресс», в рамках которого организовали институт ВНИИПИтранспрогресс. Инженеры и учёные этого НИИ и занялись разработкой прогрессивного транспортного средства. И в 1979-м, одновременно с немцами, первый советский маглев ТП-01 проехал по заводской тестовой линии.

ТП-01 имел массу 12 т и вмещал 20 пассажиров. В сжатые сроки были созданы новые испытательные маглевы — ТП-02 и 03. Их тестировали на 180-метровой трассе в подмосковном городе Раменское, где находился ВНИИПИтранспрогресс. Вскоре трассу удлинили до 850 метров. Маглев ТП-04 стал передвижной лабораторией.

Успехи, продемонстрированные конструкторами на первых образцах, позволили запланировать создание экспериментальных линий, на которых маглевы уже перевозили бы пассажиров. Первыми республиками с действующими маглевами должны были стать Казахская и Армянская ССР. Но затем алма-атинский проект трансформировался в метрополитен, и остался ереванский. Столицу республики планировали соединить с городом Абовяном, расположенным в 16-ти км. Он должен был стать своего рода огромным «спальным районом» Еревана, и маглев представлялся идеальным решением проблемы транспортной доступности.

В 1986-м инженеры ВНИИПИтранспрогресса создали свой последний и наиболее совершенный прототип маглева — ТП-05.

ТП-05

Одной из «изюминок» конструкции ТП-05 было использование вдоль вагона цепи из небольших магнитов. При его движении датчики измеряли величину зазора между вагоном и дорогой, а система меняла силу тока на конкретных магнитах, увеличивая или уменьшая их отталкивание. Тем самым компенсировались неровности дороги и обеспечивалась плавность хода.

Маглев имел алюминиевый корпус, весил 18 т и мог перевозить 18 человек. В принципе, мог и больше, просто остаток объёма был занят дополнительным испытательным и измерительным оборудованием. Изначально планировалось испытывать ТП-05 на скоростях до 100 км/ч.

Ереванский маглев должен был стать не только испытательной линией, но и своеобразной технологической витриной. Даже выбор Абовяна в качестве конечной точки маршрута был не случаен: в этом небольшом городе создавались высокотехнологичные производства, а немалая часть населения относилась к научно-технической интеллигенции.

Нам нужно было «догнать Запад» — в 1984-м в Великобритании запустили первый в мире коммерческий маглев, с жалкой протяжённостью трассы в 600 м, и в том же году в Германии запустили испытательную линию беспилотных маглевов длиной 31,5 км.

У нас были все шансы стать одной из первых стран, создающих и эксплуатирующих маглевы. В 1986-м у нас началось возведение опытной линии длиной 3,2 км. Запуск в эксплуатацию советского маглева был запланировано на 1991 год. Сначала считалось, что вагоны будут перемещаться со скоростью 250 км/ч и перевозить по 64 человека. То есть 16 километров от Еревана до Абовяна маглев должен был пролетать примерно за четыре минуты. Но из-за доступной мощности тяговой электроподстанции, которая должна была питать линию электричеством, максимальную скорость пришлось снизить до 180 км/ч.

В 1987-м ТП-05 даже сняли в фантастической теленовелле «С роботами не шутят».

Увы, но все планы пошли прахом. Через два года после начала строительства линии, в 1988 году произошло Спитакское землетрясение. За полминуты с лица земли был стёрт город Спитак и десятки деревень, под завалами в течение нескольких дней погибло не менее 25 тыс. человек, многие промышленные предприятия лежали в руинах. На восстановление Армении были брошены силы всей страны. Кроме того, в 1987-89-м годах стремительно раскручивался маховик Нагорно-Карабахского конфликта. Какой уж тут маглев… А в 1991-м не стало и СССР.

Но удивительное дело — ТП-05 умудрился пережить 1990-е. Он до сих пор стоит в том же цехе, где его собрали. Его не растащили по частям, не распилили на цветмет. Говорят, так и стоит под полиэтиленовой плёнкой, немного подреставрировать — и хоть сейчас в музей транспорта.

См.также:

Что такое Гиробусы

Гироскопическая железная дорога

Советский реактивный поезд

«Рельсолёт» Республики Советов

История киевского фуникулера

picturehistory.livejournal.com

Поезд на магнитной подушке – летающий поезд, магнитоплан или маглев

Поезд на магнитной подушке, летающий поезд, маглев.

Технология находится в процессе разработки!

 

 

Поезд на магнитной подушке – летающий поезд, магнитоплан или маглев – это поезд, удерживаемый над полотном дороги, движимый и управляемый силой электромагнитного либо магнитного поля.

 

Описание

Поезд на электромагнитной подвеске (EMS) 

Поезд на электродинамической подвеске (EDS)

Системы магнитной левитации поезда на постоянных магнитах Inductrack

Система RusMaglev

 

Описание:

Поезд на магнитной подушке – летающий поезд, магнитоплан или маглев (от англ. magnetic levitation – «магнитная левитация») – это поезд, удерживаемый над полотном дороги, движимый и управляемый силой электромагнитноголибо магнитного поля.

В отличие от традиционных железнодорожных поездов, в процессе движения маглев не касается поверхности рельса. Поэтому скорость данного транспорта может быть сопоставима со скоростью самолета. На сегодняшний день максимальная скорость такого поезда – 581 км/ч (Япония).

На практике реализованы две системы магнитной левитации: на электромагнитной подвеске (EMS) и на электродинамической подвеске (EDS). Другие системы: на постоянных магнитах существуют еще только в теории, а система RusMaglev находится в процессе разработки.

 

Поезд на электромагнитной подвеске (EMS) :

Электромагнитная подвеска (EMS) позволяет поезду левитировать, используя электромагнитное поле с изменяющейся по времени силой. Система представляет собой путь, сделанный из проводника и систему электромагнитов, установленных на поезде.

Достоинства этой системы:

– магнитные поля внутри и снаружи транспортного средства меньше, чем у системы EDS,

экономически выгодная реализуемая и доступная технология,

– высокие скорости (500 км/ч),

нет нужды в дополнительных системах подвески.

Недостатки этой системы:

нестабильность: требуется постоянный контроль и корректировка колебания магнитного поля путей и состава,

процесс выравнивания по допускам внешними средствами может привести к нежелательной вибрации.

 

Поезд на электродинамической подвеске (EDS):

Система на электродинамической подвеске (EDS) создает левитацию изменяющимся магнитным полем в путях и поля, создаваемого магнитами на борту состава поезда.

Достоинства этой системы:

– развитие сверхбольших скоростей (603 км/ч) и способность выдерживать большие нагрузки.

Недостатки этой системы:

 невозможность левитировать на низких скоростях, необходимость в большой скорости, чтобы была достаточно отталкивающая сила хотя бы для удержания на весу поезда (поэтому подобные поезда используют колеса),

сильное магнитное излучение вредно и небезопасно для пассажиров со слабым здоровьем и с кардиостимуляторами, для магнитных носителей данных.

 

Системы магнитной левитации поезда на постоянных магнитах Inductrack:

В настоящее время актуальной к воплощению является система на постоянных магнитах Inductrack, которая является разновидностью системы EDS.

Достоинства этой системы:

– потенциально самая экономичная система,

низкая мощность для активации магнитов,

– магнитное поле локализовано ниже вагона,

поле левитации генерируется уже при скорости 5 км/ч,

– при сбое питания вагоны останавливаются безопасно,

множество постоянных магнитов может оказаться более эффективным, чем электромагниты.

Недостатки этой системы:

требуются колеса или специальный сегмент пути, поддерживающий поезд при его остановке.

 

Система RusMaglev:

Левитация RusMaglev является российской разработкой. Левитация создается постоянными магнитами (неодим-железо-бор) на борту состава поезда. Пути выполнены из алюминия. Система не требует абсолютно никакого подвода электричества.

Достоинства этой системы:

– экономичнее высокоскоростной магистрали,

не требуется электричества,

– высокие скорости – более 400 км/ч,

поезд левитирует при нулевой скорости,

– перевозка грузов в 2 раза дешевле, чем перевозка грузов по существующей железной дороге. 

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com

 

карта сайта

маглев поезд на магнитной подушке принцип работы видео китай скорость шанхай устройство ссср
японские китайские поезда на магнитной подушке в японии в россии китай в шанхае в москве игрушка
скорость поездов на магнитной подушке
маглев скоростной поезд на магнитной подушке
сон летающий поезд мультик франция сканворд dahir insaat
летают ли поезда песня
поезд который умеет летать
летающие поезда будущего в россии в японии
концепция летающего поезда
скачать музыку летать поезда
шанхайский маглев поезд шанхай расписание скорость 2018 видео япония в россии
ветрогенератор маглев схема википедия время работы стоимость китай
модель маглева
русский российский японский технология маглев линия цена купить оренбург
сколько стоит прокладка маглев колеи

 

Коэффициент востребованности
239

comments powered by HyperComments

xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

интересное о поездах на магнитном подвесе

В последнее время широкую популярность начал приобретать магнитоплан или Маглев. Это поезд, в конструкции которого присутствует магнитный подвес. Он движется и управляется с помощью магнитных сил. Главное отличие от обычного поезда заключается в том, что при движении поезд не будет касаться поверхности рельс. Между поездом и поверхностью движения присутствует небольшой зазор. Единственной тормозящей силой является сила аэродинамического сопротивления.

Маглев – поезд на магнитном подвесе

Скорость, которую может достигать Маглев достаточно высока. Ее можно сравнить со скоростью самолета. Идея не является новой и была известна достаточно давно. Однако полноценно воплотить ее в жизнь удавалось всего несколько раз. Проблема заключается в том, что Маглев не может использовать существующую транспортную инфраструктуру. Хотя можно встретить проекты, в которых расположение магнитной дороги проходит между обычных рельс. В этой статье вы узнаете интересные факты о поездах, которые работают на магнитном подвесе.

Сведения о поездах

На данный момент можно встретить три технологии магнитного подвеса:

  1. На сверхпроводящих магнитах (подвеска EDS).
  2. На электромагнитах (подвеска EMS).
  3. На постоянных магнитах – это сравнительно новая технология, которая еще не приобрела широкого распространения. По мнению многих экспертов эту технологию можно считать самой экономичной.

Подвеска для Маглева

Состав левитирует за счет отталкивания одинаковых полюсов. Процесс движения осуществляется с помощью линейного двигателя.

Цилиндрический линейный электродвигатель

Линейный электродвигатель – это двигатель, у которого один из элементов магнитной системы разомкнут и имеет развернутую обмотку. Сейчас многие специалисты регулярно изготовляют различные проекты линейных двигателей, но все их можно разделить на две категории:

  • двигатели низкого ускорения;
  • двигатели высокого ускорения.

Двигатели низкого ускорения будут использоваться только в общественном транспорте (маглев, монорельс, метрополитен). Двигатели высокого ускорения небольшие по своей длине и обычно используются, чтобы быстро разогнать объект до максимальной скорости. Чаще всего их используют для при исследовании гиперскоростных столкновений. Линейные двигатели также активно используют в приводах подачи металлорежущих станков и робототехники. Главной проблемой при проектировании подобных двигателей считается большой вес мощных магнитов.

Конструкция рельс для поезда Маглев

Если изучить теорему Ирншоу, тогда можно сделать вывод, что статичные поля, которые создаются только электромагнитами нестабильны в отличии от диамагнетиков. Диамагнетики – это вещества, которые намагничиваются навстречу направлению действующего на них внешнего магнитного поля. Диамагнетики не имеют магнитного момента и сверхпроводящих магнитов. На сегодняшний день существуют уникальные системы стабилизации: датчики постоянно измеряют расстояние от поезда до пути и соответственно ему будет меняться напряжение на электромагнитах. Передовые разработки в этой области ведет Германия и Япония.

Преимущества и недостатки

К главному преимуществу можно отнести то, что теоретически – это самая высокая скорость, которую можно получить на серийном наземном транспорте. Также поезд едет практически бесшумно. Однако у технологии создания поездов на магнитном подвесе есть и недостатки, к которым относят:

  1. Высокая стоимость создания магнитных колей.
  2. Вес магнитов достаточно большой.
  3. Магнитная подвеска создает электромагнитное поле, которое может оказаться вредным для поездных бригад и местных жителей, которые проживают рядом. По мнению специалистов линии Маглева будут недоступны для людей, которые используют кардиостимуляторы.
  4. На высокой скорости необходимо контролировать зазор между колеей и поездом. Для этого нужны быстродействующие системы управления.
  5. Потребуется сложная путевая инфраструктура.

Проекты магнитных дорог достаточно разнообразные. Например, Tubular Rail предлагает полностью отказаться от использования рельс.

Реализация

M-Bahn в Берлине

Это первая система Маглев, которая была построена в 1980 году. Дорога имеет длину в 1.6 км и соединяет между собою три станции. Запуск этой дороги состоялся 28 августа 1989 года. На протяжении 9 лет длились испытания. Из-за того, что магнитная дорога перекрывала важный участок метро ее, демонтировали в 31 июля 1991 года.

Бирмингем

Это не скоростной Маглев-челнок. Он ходил от Бирмингемского аэропорта до ближайшей железнодорожной станции с 1984 по 1995 год. Длина трассы составляла всего 600 метров, а высота подвеса 1.5 см. Дорога проработала на протяжении 10 лет. После этого была закрыта по жалобам пассажиров.

Шанхай

Немецкую компанию Transrapid совершенно не отпугнула первая неудача в Берлине. Дочерние предприятия Siemens AG и ThyssenKrup не отказывались от разработки магнитной железной дороги. В результате длительной работы компании получили заказ от китайского правительства на строительство высокоскоростной трассы от Шанхайского аэропорта Пудун до Шанхая.

Высокоскоростной Маглев в Шанхае

Эта дорога была открыта в 2002 году и ее продолжительность составила 30 км. В будущем правительство планирует ее удлинить до старого аэропорта Хунцяо и далее на юго-запад Ханчжоу. После этого ее продолжительность составит 175 километров.

Япония

В Японии испытывается дорога, которая расположилась в окрестностях префектуры Яманаси. Ее строительство происходило по технологии JR-Maglev. В процессе проведения испытаний MLX01-901 с пассажирами удалось добиться скорости в 581 км/час.

К открытию выставки EXPO 2005 в эксплуатацию также была введена еще одна новая трасса, которая имеет протяжность в 9 км и состоит из 9 станций. Поезда, которые работают на этой линии изготовлены компанией Chubu HSST Developmtnt Corp.

Япония запустит поезд на магнитной подушке

Согласно некоторым данным уже в 2025 году Япония планирует запустить скоростной поезд на магнитной подушке. Постройка новой линии и приобретение составов обойдется в 45 миллиардов долларов США. Будущий поезд будет использовать технологию магнитной левитации. За счет этого состав будет парить над линией и не соприкасаться с ней. Благодаря этому скорость значительно увеличится.

По предварительным данным поезда с электромагнитной линией будут достигать скорости в 500 километров в час. Постройкой линии будет заниматься известная компания Central Japan Railway Co.

Мнение экологов WWF неоднозначно. Они сообщают, что самая большая опасность заключается в шумовых загрязнениях. Постоянное пребывание в районе этого шума может вызвать беспокойство и раздражение. Проблем с магнитным излучением, как правило не наблюдается. Это связано с тем, что поезда курсируют на дальние расстояния и через большие временные промежутки.

Изучите также: vse-elektrichestvo.ru/novosti/robotic-cable-inspection-system.html.

vse-elektrichestvo.ru

Поезда на магнитной подушке изобретение начала века

Поезда на магнитной подушке придумал российский ученый в начале века. Мы привыкли к мысли, что необыкновенные поезда на магнитной подушке – изобретение последних десятилетий. На самом же деле идея магнитолета родилась давно, без малого сто лет назад.


 

Неожиданное изобретение

 

Профессор Вейнберг был ученым-энциклопедистом. Он закончил Петербургский университет и стал физиком. В тридцать шесть лет защитил докторскую диссертацию, уехал в Сибирь и целых пятнадцать лет (с 1909 года) руководил кафедрой физики Томского технологического института.

 

Именно в Томске Вейнберг и начал разрабатывать свой удивительный проект сверхскоростного транспорта.

Он понимал, что для достижения больших скоростей необходимо избавиться от сопротивления среды, в которой движется транспорт, и от силы трения о путь. Но как это сделать? Простейший и всем знакомый опыт с соленоидом, втягивающим железный сердечник внутрь катушки, натолкнул томского ученого на важное изобретение.

«Этот опыт, – писал Борис Петрович, – навел меня на мысль об идеальном безвоздушном электрическом пути, по своему принципу совершенно отличном от привычных способов сообщения».

В то время, в 1910 году, он еще не знал, что похожая идея пришла в голову и другому изобретателю, работавшему в США, – инженеру, французу по происхождению Эмилю Башлэ.

Лишь четыре года спустя Башлэ приехал в Лондон и продемонстрировал модель своего «летающего вагона» английским ученым, инженерам и даже членам парламента. С того времени печать всего мира заговорила о сенсационном изобретении.

 

 

Эмиль Башлэ в своем проекте приподнял бесколесный вагон над дорогой, используя явление так называемого электродинамического отталкивания. Для этого вдоль всего пути под полотном дороги предполагалось установить катушки электромагнитов переменного тока.

Тогда вагон, имеющий дно из немагнитного материала, например алюминия, воспарит на весьма незначительную высоту.

Но и ее будет вполне достаточно для избавления от контакта с дорогой.

Для поступательного движения вагона изобретатель предлагал применить тянущий пропеллер либо соленоиды в виде множества колец, смонтированных вдоль пути, в которые вагон втягивался бы подобно железному сердечнику. Башлэ рассчитывал получить таким образом скорость до 500 километров в час!

 

Идея магнитоплана постепенно превращается в реальность

 

В дороге, которую предлагал Борис Петрович Вейнберг, вагоны тоже не нуждались в рельсах. Как и в проекте Башлэ, они летели, поддерживаемые на весу магнитными силами. Более того, русский физик пошел дальше француза, решив устранить также сопротивление среды. Движение вагонов, согласно проекту, происходило в трубе, из которой специальные насосы непрерывно выкачивали воздух.

С внешней стороны трубы на определенном расстоянии друг от друга устанавливались мощные электромагниты. Их назначение – притягивать вагоны, не позволяя им падать. Как только вагон приближался к магниту, последний выключался.

Силой веса вагон начинал опускаться, однако его тут же подхватывал следующий электромагнит. В итоге вагоны двигались бы по слегка волнистой траектории, не касаясь стенок трубы.

 

Вагоны-капсулы

 

Вагоны Вейнберг задумывал одноместными в виде сигарообразных герметически закрытых капсул длиной два с половиной метра. Пассажир должен был лежать в такой капсуле на мягкой подстилке.

В вагоне предусматривались аппараты, поглощающие углекислоту, запас кислорода для дыхания и электрическое освещение.

Скорость движения намечалась колоссальная – 800, а то и 1000 километров в час!

 

Такая скорость позволила бы за 10—11 часов пересечь всю Россию, например, с запада на восток и за 45 минут доехать от Петербурга до Москвы.

Для запуска вагонов в трубу планировалось использовать соленоидные устройства, гигантские катушки длиной около трех километров (такая большая длина вызывалась необходимостью снизить перегрузку при наборе скорости). Вагоны с пассажирами накапливались в особой, плотно закрытой камере.

Затем целой обоймой они подвозились к пусковому устройству и один за другим «выстреливались» в трубу-туннель.

 

В минуту – до 12 вагонов-капсул, то есть с промежутком в пять секунд. За сутки, таким образом, могли бы отправиться в путь более 17 тысяч вагонов!

 

Завершающий участок тоже задумывался в виде длинного соленоида, однако уже не разгонного, а тормозящего.

В 1911 году в физической лаборатории Томского технологического института Вейнберг построил большую модель своего электромагнитного пути. Он представлял собой шестиметровое кольцо, собранное из отрезков медной трубы диаметром 25 сантиметров.

Модель вагона весила около 10 килограммов. «Выстреленный» в трубу при помощи пускового соленоида вагончик легко подхватывался электромагнитами и продолжал полет, не касаяь стенок кольцевого «туннеля».

 

Поезда на магнитной подушке «Нет, это не утопия»

 

Три года Борис Петрович испытывал модель своей дороги. При этом воздух из трубы не откачивался.

Во-первых, из-за недостатка средств, а во-вторых, при сравнительно небольшой скорости сопротивлением воздуха можно было пренебречь.

Разумеется, Вейнберг ясно сознавал колоссальную трудность исполнения проекта в натуральную величину. А потому им были предумотрены и упрощенные варианты дороги.

Изобретатель был готов, например, поступиться вакуумом в трубе и, следовательно, снизить скорость движения.

Готов был допустить, чтобы вагоны катились на колесах с едва заметным трением по «потолку» или по «полу» трубы.

Весной 1914 года Борис Петрович приехал в Петербург. Вскоре появилось объявление о том, что в большой аудитории Соляного Городка, на Пантелеймоновской улице, профессор Вейнберг прочтет лекцию «Движение без трения».

Сообщалось, что лекция будет сопровождаться показом опытов. Выступление томского профессора вызвало небывалый интерес петербуржцев. В зале, как говорится, негде было яблоку упасть.

«Не могу забыть того ошеломляющего впечатления, – вспоминал писатель и популяризатор науки Я. Перельман, – какое произвел на холодную петербургскую публику этот смелый и оригинальный проект.

 

Поезда, несущиеся в пустоте, без трения, как планеты в мировом эфире. Разве это не утопия? Но нет – проект реален при всей своей необычности. Он технически неуязвим».

Быстрее звука!

В разгар Первой мировой войны Борис Петрович был откомандирован в США в качестве «старшего артиллерийского приемщика». Он и здесь остался изобретателем, начав совершенствовать производство взрывателей артиллерийских снарядов.

В Россию профессор-изобретатель возвратился после Февральской революции. Как выдающегося геофизика, Вейнберга хорошо знали в научных кругах, и в 1924 году ему предложили пост директора Главной геофизической обсерватории в Ленинграде.

В год начала Великой Отечественной войны Вейнбергу исполнилось 70 лет. Уезжать из блокированного Ленинграда изобретатель отказался и продолжал работать над новыми изобретениями.

18 апреля 1942 года от крайнего истощения он умер.

Лишь много лет спустя начались опыты с поездами, в которых нашли отзвук проекты Эмиля Башлэ и Бориса Вейнберга. Поезда на магнитной подушке, пока все еще экспериментальные, создаются в Японии, Германии, США, Англии, Канаде.

Скорость их существенно ниже, чем у электромагнитного вагона Вейнберга, – до 500 километров в час. Понятно, дорога томского профессора была рассчитана на движение в вакууме.

Но и эта его идея уже подхвачена. Американский инженер Роберт Солтер разработал проект поезда с магнитным подвесом «Планетрон», который будет мчаться в безвоздушном туннеле со скоростью более девяти тысяч километров в час!

Самые интересные статьи:

Похожее

ezoterik-page.com

Маглев — это… Что такое Маглев?

Поезд на магнитной подушке или Маглев (от англ. magnetic levitation — «магнитная левитация») — это поезд, удерживаемый над полотном дороги, движимый и управляемый силой электромагнитного поля. Такой состав, в отличие от традиционных поездов, в процессе движения не касается поверхности рельса. Так как между поездом и поверхностью полотна существует зазор, трение исключается, и единственной тормозящей силой является аэродинамическое сопротивление. Относится к монорельсовому транспорту (хотя вместо магнитного рельса может быть устроен канал между магнитами — как на JR-Maglev).

Скорость, достигаемая поездом на магнитной подушке, сравнима со скоростью самолёта и позволяет составить конкуренцию воздушному транспорту на ближне- и среднемагистральных направлениях (до 1000 км). Хотя сама идея такого транспорта не нова, экономические и технические ограничения не позволили ей развернуться в полной мере: для публичного использования технология воплощалась всего несколько раз. В настоящее время, маглев не может использовать существующую транспортную инфраструктуру, хотя есть проекты с расположением магнитных элементов между рельсами обычной железной дороги или под полотном автотрассы.

Технология

На данный момент существует 3 основных технологии магнитного подвеса поездов:

  1. На сверхпроводящих магнитах (электродинамическая подвеска, EDS)
  2. На электромагнитах (электромагнитная подвеска, EMS)
  3. На постоянных магнитах; это новая и потенциально самая экономичная системa.

Состав левитирует за счёт отталкивания одинаковых магнитных полюсов и, наоборот, притягивания противоположных полюсов. Движение осуществляется линейным двигателем, расположенным либо на поезде, либо на пути, либо и там, и там. Серьёзной проблемой проектирования является большой вес достаточно мощных магнитов, поскольку требуется сильное магнитное поле для поддержания в воздухе массивного состава.

Наиболее активные разработки маглева ведут Германия и Япония.

Достоинства

  • Самая высокая скорость из всех видов общественного наземного транспорта[1].
  • Достаточно низкое потребление электроэнергии (энергия у маглева расходуется в три раза эффективнее, чем у автомобиля и в пять раз – чем у самолета), вследствие чего и экологичность с точки зрения вреда природе.
  • Снижение эксплуатационных затрат в связи со значительным уменьшением трения деталей.
  • Огромные перспективы по достижению скоростей, многократно превышающих скорости, используемые в реактивной авиации при уменьшении аэродинамического сопротивления путем помещения состава в туннель с высоким вакуумом[2][3][4][5] В связи с этим прорабатываются проекты по использованию магнитных ускорителей в качестве средства вывода полезной нагрузки в космос [6][7]
  • Низкий шум.[8]

Недостатки

  • Высокая стоимость создания и обслуживания колеи (стоимость постройки одного километра маглев-колеи сопоставима с проходкой километра тоннеля метро закрытым способом).
  • Создаваемое магнитной подвеской электромагнитное поле может оказаться вредным для поездных бригад и/или окрестных жителей[источник не указан 149 дней]. Даже тяговые трансформаторы, применяемые на электрифицированных переменным током железных дорогах, вредны для машинистов, но в данном случае напряжённость поля получается на порядок больше. Также, возможно, линии маглева будут недоступны для людей, использующих кардиостимуляторы[9].
  • Рельсовые пути стандартной ширины, перестроенные под скоростное движение, остаются доступными для обычных пассажирских и пригородных поездов. Путь маглева ни для чего другого не пригоден; потребуются дополнительные пути для низкоскоростного сообщения.

Реализация

Эмсланд (Германия)

Transrapid, немецкая компания по разработке маглева, построила в 1984 году в Эмсланде испытательный трек общей длиной 31,5 км. Дорога проложена между Дорпеном и Латеном, имеет одну колею с оборотными петлями на каждом конце. Поезда беспилотные, весь контроль движением осуществляется из диспетчерского пункта. Максимальная скорость движения, которую удавалось развить на прямом участке дороги во время испытаний — 501 км/ч.

В настоящее время дорога используется исключительно для проведения технических испытаний и в качестве аттракциона для туристов.

M-Bahn в Берлине (Германия)

Первая публичная система маглев (M-Bahn) построена в Берлине в 1980-х годах.

Дорога длиной 1,6 км соединяла 3 станции метро от железнодорожного узла Gleisdreieck до выставочного комплекса на Potsdamer Strasse. После долгих испытаний дорога была открыта для движения пассажиров 28 августа 1989 г. Проезд был бесплатный, вагоны управлялись автоматически без водителя, дорога работала только по выходным дням. В районе, куда подходила дорога, предполагалось провести массовое строительство. Дорога была построена на эстакадном участке бывшей линии метро U2, где движение было прервано в связи с разделением Германии и разрушениями во время войны. 18 июля 1991 линия перешла в промышленную эксплуатацию и включена в систему метро Берлина.

После разрушения Берлинской стены население Берлина фактически удвоилось и потребовалось соединить транспортные сети Востока и Запада. Новая дорога прерывала важную линию метро, а городу требовалось обеспечить высокий пассажиропоток. Через 13 дней после ввода в промышленную эксплуатацию, 31 июля 1991, муниципалитет принял решение демонтировать магнитную дорогу и восстановить метро. C 17 сентября дорога была демонтирована, а позднее — восстановлено метро.

Бирмингем (Великобритания)

Нескоростной маглев-челнок ходил от Бирмингемского аэропорта к ближайшей железнодорожной станции в период с 1984 по 1995 гг. Длина трассы составляла 600 м, и зазор подвеса составлял 1,5 см. Дорога, проработав 10 лет, была закрыта из-за жалоб пассажиров на неудобства и была заменена традиционной монорельсовой дорогой.

Армянская ССР

Во времена СССР строительство первой в советском пространстве магнитной железной дороги было начато в 1987 году, в Армении и по плану должно было быть завершено в 1991 г. Эта дорога должна была соединить через Абовян города Ереван и Севан, однако Спитакское землетрясение 1988 года и военные события стали причиной замораживания проекта. Поезда должны были развивать скорость 250 км/ч., в итоге была построена лишь эстакада.[10]

Шанхай (Китай)

Неудача с первой маглев-дорогой в Берлине не отпугнула немецкую компанию Transrapid — дочернее предприятие Siemens AG и ThyssenKrupp — от продолжения исследований, и позже компания получила заказ от китайского правительства на строительство высокоскоростной (450 км/ч) маглев-трассы от шанхайского аэропорта Пудун до Шанхая. Дорога открыта в 2002 году, её длина составляет 30 км. В будущем её планируется продлить на другой конец города до старого аэропорта Хунцяо и далее на юго-запад до города Ханчжоу, после чего её общая длина должна составить 176  км.

Япония

В Японии испытывается дорога в окрестностях префектуры Яманаси по технологии JR-Maglev. Скорость, достигнутая в процессе испытаний MLX01-901 с пассажирами 2 декабря 2003, составила 581 км/ч.

Там же, в Японии, к открытию выставки Expo 2005 в марте 2005 введена в коммерческую эксплуатацию новая трасса. 9-километровая линия Линимо (Нагоя) состоит из 9 станций. Минимальный радиус — 75 м, максимальный уклон — 6 %. Линейный двигатель позволяет поезду разгоняться до 100 км/ч за считанные секунды. Линия обслуживает территорию, прилегающую к месту проведения выставки, университету префектуры Айти, а также некоторые районы Нагакутэ. Поезда изготовлены компанией Chubu HSST Development Corp.

Имеются сведения, что вышеназванные японские компании ведут строительство подобной линии в Южной Корее[источник не указан 1313 дней].

Южная Корея, строительство дороги в международном аэропорту Инчхон

Строящаяся дорога относится к типу городского маглева (urban (or low-and medium-speed) maglev transport). Она свяжет международный аэропорт Инчхон с базой отдыха Yongyoo-Mui. Количество станций — 6, длина — 6,1 км. Максимальная скорость движения составит 110 км/ч. Планируемое начало коммерческой эксплуатации 2013 г. Используются собственные технологии Кореи.[11]

Наиболее серьезные аварии

Было два инцидента, связанных с пожарами. Японский испытательный поезд MLU002, действовавший в Миядзаки, был полностью уничтожен в результате пожара в 1991 году. В результате этого пожара политические оппоненты объявили, что маглев — это пустая трата бюджетных денег.

11 августа 2006 в 14:20, вскоре после отправления со станции «Лун-ян лу»(龙阳路long yang lu), Шанхай, произошло возгорание батареи в шанхайском экспрессе Transrapid. Была произведена эвакуация пассажиров, на место прибыли пожарные подразделения и к 15:40 пожар был ликвидирован, жертв и пострадавших нет. В результате проведённого расследования было выяснено, что причиной была неполадка в электрических системах маглева, возникшая в установленном на борту батарейном модуле.

22 сентября 2006 около 10 часов по местному времени на испытательном полигоне компании Transrapid в Эмсланде (Германия) произошла авария. Во время испытаний состав на скорости около 200 километров в час врезался в оказавшийся на пути технический поезд. В результате аварии погибли 23 человека и ещё десять получили ранения.[12] После почти годичного расследования причиной аварии была названа человеческая ошибка, вину возложили на трёх сотрудников Transrapid.

См. также

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru

Шанхайский Маглев — поезд на магнитной подушке

Несомненно, Шанхайский Маглев — одна из достопримечательностей Шанхая, да и всего Китая. Это первая в мире коммерческая магнитная железная дорога была введена в эксплуатацию в январе 20о4 года.

Сейчас эта 30-километровая линия соединяет шанхайский международный аэропорт Пудун со станцией метро Лун’ян Лу в районе Пудун Шанхая. Это расстояние на поезде на магнитной подушке преодолевается меньше, чем за 8 минут. Для сравнения, если ехать на метро, то понадобится 40 минут.

На таком поезде нужно проехать как минимум два раза — один раз наблюдая за указателем скорости, когда он достигнет максимума, а другой раз — любуясь видом из окна 🙂

Шанхайский Маглев построен по немецкой технологии. Активные разработки в этой области ведутся в основном в Японии и Германии.

Магнитная подушка. Как это работает?

Примерная схема вагона на магнитной подушке

Слово Маглев — сокращенно от магнитная левитация (magnetig levitation, англ.), то есть поезд как бы левитирует над полотном дороги под действием мощного электромагнитного поля.

К низу каждого вагона к стальному обхвату (4) прикреплены управляемые электронным способом электромагниты (1). Также магниты расположены в нижней части специального рельса (2). При взаимодействии магнитов поезд зависает над рельсом в одном сантиметре. Есть также магниты, отвечающие за боковое выравнивание (3). Обмотка, уложенная вдоль пути, создает магнитное поле, приводящее поезд в движение.

Поезд едет без машиниста. Управление осуществляется из центра управления с помощью компьютеров. Электрический ток подается из центра управления только на тот участок, по которому движется в данный момент поезд. Для торможения магнитное поле меняет свой вектор.

Достоинства и недостатки

«Если кто-нибудь из вас решит построить башню, то разве он не сядет сначала и не подсчитает все затраты, чтобы посмотреть, хватит ли ему средств, чтобы закончить её?» (Библия, Луки 14 глава 28 стих)

В этих словах заключена одна из причин, почему таких поездов не понаделали всюду.

Дорого обходится строительство и обслуживание специальной колеи. Например, строительство Шанхайского Маглева было дополнительно осложнено заболоченной местностью. Каждая опора трассы уложена на специальную бетонную подушку, упирающуюся в скальное основание. Местами такая подушка достигает 85 метров толщины! В итоге эти 30 км магнитной дороги обошлись в 10 млрд юаней.

К тому же по этой дороге уже нельзя пустить другой транспорт. Это отличает его от путей, построенных для скоростных поездов — по ним все равно могут ехать и обычные пассажирские поезда.

Теперь о приятном. Главным плюсом Маглева является, конечно, же скорость. За короткое время после старта поезд разгоняется до 430 км в час.

Сравнительно низкое потребление электроэнергии — в разы меньше, чем у автомобиля или самолета. Соответственно меньше вреда окружающей среде.

Так как сильно уменьшено трение деталей, то и затраты на эксплуатацию такого поезда меньше.

Проведенные испытания показали, что магнитное поле в поезде даже слабее, чем в обычных поездах. Значит, мощные магниты не опасны для пассажиров, в том числе с электронным стимулятором сердца.

На случай потери электропитания в поезде установлены батареи, на которых срабатывают специальные тормоза. Они создают магнитное поле с обратным вектором, и скорость поезда снижается до 10 км в час, и в конце концов поезд останавливается и опускается на рельсы.

Будущее Шанхайского Маглева

Сейчас длина маглев-пути равна 30 км. Известно о планах продлить линию до другого аэропорта Шанхая — до Хунцяо, расположенном на западе от Шанхая. И дальше продлить дорогу на юго-запад до Ханчжоу. В итоге длина пути составила бы 175 км. Но пока проект заморожен до 2014 года. С 2010 года Шанхай и Ханчжоу соединила высокоскоростная железная дорога. Будут ли реализованы планы по продлению Маглева — покажет время.

 

План продления Шанхайского Маглева

kitayskiy-akcent.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о