TRAŽI

Vlakovi na magnetnim jastucima - je li prijevoz budućnosti? Kako radi magnetni jastuk?

Prošlo je više od dvije stotine godina od tog trenutka,kada je čovječanstvo izumilo prve lokomotive. Međutim, do sada je vrlo uobičajena željeznička pruga koja prevozi putnike i teška tereta uz pomoć električne energije i dizelskog goriva.

Valja istaknuti da su sve ove godine inženjeri i izumitelji aktivno radili na stvaranju alternativnih metoda raseljavanja. Rezultat njihovog rada bili su vlakovi na magnetnim jastucima.

Povijest izgleda

Sama ideja stvaranja vlakova na magnetnim jastucimaaktivno se razvio u ranom dvadesetom stoljeću. Međutim, za provedbu ovog projekta u to vrijeme iz više razloga i nije uspjelo. Proizvodnja takvog vlakova započela je tek 1969. godine. Tada je na području Njemačke počela postavljati magnetsku stazu koja je trebala proći novo vozilo, koje je kasnije nazvano vlakom maglev. Pokrenut je 1971. godine. Prvi maglev vlak, nazvan "Transrapid-02", prošao je magnetski trag.

vlakovi magnetskih jastuka

Zanimljivo je da su njemački inženjerinapravio je alternativno vozilo na temelju onih zapisa koje je ostavio znanstvenik Hermann Kemper, koji je 1934. dobio patent koji je potvrdio izum magnetoplana.

"Transrapid-02" je teško nazvati vrlo brzo. Mogao je putovati brzinom od 90 kilometara na sat. Niska je bila i njegova sposobnost - samo četiri osobe.

1979 stvorio napredniji model magleva. Ovaj vlak, nazvan "Transrapid-05", već je mogao nositi šezdeset osam putnika. Putovao je duž linije u Hamburgu, duljine 908 metara. Maksimalna brzina koju je ovaj vlak razvio iznosio je sedamdeset pet kilometara na sat.

U istom 1979, drugi model maglev je pušten u Japan. Nazvao ga je ML-500. Japanski vlak na magnetnom jastuku razvio se brzinom do pet stotina sedamnaest kilometara na sat.

konkurentnost

Brzina kojom se vlakovi mogu razvijatimagnetski jastučići, može se usporediti s brzinom zrakoplova. U tom smislu, ova vrsta prijevoza može postati ozbiljan konkurent onim dišnim putovima koji rade na udaljenosti do tisuća kilometara. Rastu uporabe maglevova ometaju činjenica da se ne mogu kretati tradicionalnim željezničkim prugama. Vlakovi na magnetnim jastucima moraju izgraditi posebne autoceste. A to zahtijeva velika ulaganja kapitala. Također se vjeruje da magnetsko polje stvoreno za maglev može nepovoljno utjecati na ljudsko tijelo, što će nepovoljno utjecati na zdravlje vozača i stanovnika regija smještenih blizu takve rute.

Načelo rada

Vlakovi na magnetnim jastucima jesuposebna vrsta prijevoza. Tijekom kretanja, maglev kao da se lebdi nad željezničkom prugom bez dodirivanja. To je zbog činjenice da se vozilo kontrolira snagom umjetno stvorenog magnetskog polja. Tijekom kretanja maglev nema trenja. Sila kočenja u ovom slučaju je aerodinamička vučica.

Japanski magnetski jastuk vlakom

Kako to radi? Znamo o osnovnim svojstvima magneta iz svakog pouka fizike šestog razreda. Ako dva magneta dođu jedni od drugih sjevernim polovima, onda će se odbijaju. Stvoren je takozvani magnetski jastuk. Pri povezivanju različitih stupova magneti će biti privučeni jedni drugima. Ovaj prilično jednostavan princip podvlači kretanje maglev vlakova, koji doslovno klizi kroz zrak na maloj udaljenosti od tračnica.

Trenutno su razvijene dvije tehnologije pomoću kojih se aktivira magnetski jastuk ili suspenzija. Treći je eksperimentalan i postoji samo na papiru.

Elektromagnetska suspenzija

Ova se tehnologija zove EMS. Temelji se na snazi ​​elektromagnetskog polja, mijenjajući se u vremenu. To uzrokuje levitaciju (podizanje u zraku) magle. Za kretanje vlaka u ovom slučaju, potrebno je imati T-tračnice, koje su izrađene od vodiča (obično metala). Ova radnja sustava slična je običnoj željeznici. Međutim, u vlaku, umjesto setova kotača, ugrađuju se potpornji i magneti za vođenje. Smješteni su paralelno s feromagnetskim statorima smještenim duž ruba T-oblika.

magnetski jastuk

Glavni nedostatak EMS tehnologije jestPotreba za kontrolu udaljenosti između statora i magneta. I to unatoč činjenici da ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući ne-konstantnu prirodu elektromagnetskih interakcija. Kako bi se izbjegao naglo zaustavljanje vlakova, na njega se instaliraju posebne baterije. Oni su u mogućnosti napuniti linearne generatore ugrađene u referentne magnete, i tako dovoljno dugo da podrže proces levitacije.

Kočenje vlakova stvoreno na temelju tehnologijeEMS, osigurava sinkroni linearni motor s niskim ubrzanjem. Predstavljen je magnetima za podupiranje, kao i cestovnom gredu na kojoj maglev raste. Brzina i nacrt kompozicije mogu se kontrolirati mijenjanjem frekvencije i snage generirane izmjenične struje. Da biste usporili stazu, dovoljno je promijeniti smjer magnetskih valova.

Elektrodinamička suspenzija

Postoji tehnologija u kojoj se kretanjeMaglev se događa kada dvije polja stupaju u interakciju. Jedan od njih je stvoren u liniji autoceste, a drugi - na vlaku. Ova se tehnologija naziva EDS. Temelji se na japanskom vlaku na magnetskom jastuku JR-Maglev.

maglev vlak

Ovaj sustav ima neke razlike od EMS, gdje se koriste konvencionalni magneti, na koje se zavojnice opskrbljuju električnom strujom samo kada se napaja.

EDS tehnologija podrazumijeva trajnoopskrba električnom energijom. To se događa čak i ako je napajanje isključeno. U zavojima takvog sustava ugrađena je kriogenska hlađenja koja štedi znatnu količinu električne energije.

Prednosti i nedostaci EDS tehnologije

Pozitivna strana sustava radielektrodinamička suspenzija, je njegova stabilnost. Čak i lagano smanjenje ili povećanje udaljenosti između magneta i mreže kontrolira snage odbijanja i privlačenja. To omogućava sustavu da ostane u nepromijenjenom stanju. Ovom tehnologijom nije potrebno instalirati elektroniku za praćenje. Nisu potrebni uređaji za podešavanje udaljenosti između platna i magneta.

EDS tehnologija ima neke nedostatke. Dakle, snaga koja je dovoljna za levitaciju sastava može se pojaviti samo pri velikoj brzini. Zato su maglevovi opremljeni kotačima. Oni osiguravaju njihovo kretanje brzinom od 100 kilometara na sat. Još jedan nedostatak ove tehnologije je sila trenja koja se pojavljuje na stražnjoj strani i pred magnetima odbijajući pri maloj brzini.

Zbog jakog magnetskog polja u sekciji,namijenjen putnicima, potrebno je ugraditi posebnu zaštitu. Inače, osoba s elektronskim stimulansom srca ne smije putovati. Zaštita je također potrebna za magnetske medije (kreditne kartice i HDD).

Razvijena tehnologija

Treći sustav, koji je trenutnopostoji samo na papiru, koristi se u EDS verziji trajnih magneta, koji za aktivaciju ne trebaju energiju. Do nedavno se smatralo da je to nemoguće. Istraživači su vjerovali da stalni magneti nemaju vrstu snage koja može izazvati levitaciju vlaka. Međutim, taj je problem izbjegao. Da bi se to riješilo, magneti su smješteni u "niz Halbach". Ovaj raspored vodi do stvaranja magnetskog polja, ne ispod masiva, već iznad njega. To pomaže održati levitaciju kompozicije, čak i pri brzini od oko pet kilometara na sat.

japan vlak na magnetnom jastuku
Projekt još nije dobio nikakvu praktičnu provedbu. To je zbog visoke cijene polja od trajnih magneta.

Prednosti muglica

Najatraktivnije strane vlakova zamagnetski jastuk je mogućnost postizanja velikih brzina, što će omogućiti maglev u budućnosti da se natječe čak i sa mlaznim zrakoplovima. Ova vrsta prijevoza prilično je ekonomična u pogledu potrošene električne energije. Niski troškovi i njen rad. To postaje moguće zbog nedostatka trenja. Ugode i niske šumove maglevsa, što će pozitivno utjecati na ekološku situaciju.

mane

Negativna strana magle je takođervelika svota potrebna za njihovo stvaranje. Visoki troškovi i održavanje staze. Osim toga, za ovu vrstu transporta potreban je složeni sustav staza i iznimno preciznih instrumenata koji kontroliraju udaljenost između platna i magneta.

Provedba projekta u Berlinu

U glavnom gradu Njemačke 1980-ih,Otvaranje prvog sustava Muggle tipa pod nazivom M-Bahn. Duljina platna bila je 1,6 km. Vikendom se vlakom vozio magnetski jastuk između tri postaje podzemne željeznice. Prolaz za putnike bio je besplatan. Nakon pada Berlinskog zida gradsko je stanovništvo gotovo udvostručilo. Bilo je potrebno stvoriti transportne mreže s mogućnošću pružanja visokog putničkog prometa. Zato je 1991. godine uklonjen magnetski platno, a na njegovom mjestu počela je gradnja metroa.

Birmingham

U ovom njemačkom gradu, maglev s malom brzinom povezan je od 1984. do 1995. godine. zračne i željezničke stanice. Duljina magnetskog puta bila je samo 600 m.

maglev shanghai

Cesta je radila deset godina i bila je zatvorena zbog brojnih pritužbi putnika zbog postojećih neugodnosti. Zatim je transport na jednoj koloni zamijenio maglev na ovoj stranici.

Šangaj

Prva magnetska cesta u Berlinu sagrađena jenjemačka tvrtka Transrapid. Neuspjeh projekta nije uplašio programere. Nastavili su svoja istraživanja i dobili nalog od kineske vlade, koja je odlučila izgraditi maglevsku rutu u zemlji. Šangaj i zračna luka Pudong povezali su ovu veliku brzinu (do 450 km / h).
Duljina ceste od 30 km otvorena je 2002. godine. U planovima za budućnost - njeno proširenje na 175 km.

Japan

2005. godine održana je izložba Expo-2005 u ovoj zemlji. Na njen otvor je naručio 9 km dugi magnetski krug. Postoji devet stanica na liniji. Maglev služi prostoru koji se nalazi na mjestu izložbe.

maglev u Rusiji

Maglevovi se smatraju transportom budućnosti. Već 2025. godine planira se otvoriti novu super-brzinsku rutu u zemlji poput Japana. Vlak s magnetnim jastukom prevezat će putnike iz Tokija u jedan od okruga središnjeg dijela otoka. Njegova će brzina biti 500 km / h. Za provedbu projekta trebat će oko četrdeset pet milijardi dolara.

Ruska Federacija

Stvaranje brzog vlakova je planirano iRZD. Do 2030. maglev u Rusiji povezivat će Moskvu i Vladivostok. Put do 9300 km putnika prevladat će za 20 sati. Brzina vlakova na magnetskom jastuku će iznositi do petsto kilometara na sat.

  • Ocjenjivanje: