Le 9 août, les premiers tests d'une ligne de maglev suspendu fonctionnant à aimants permanents ont été réalisés en Chine. Ce
Maglev est un train qui sert àmouvement de la force magnétique. Le système soulève le train avec les passagers de la surface, en évitant les frottements, et le pousse vers l'avant. Grâce à la technologie maglev, le train roule sur des rails qui contrôlent sa stabilité et sa vitesse.
Bien que les technologies de construction maglev soient développées depuis plus de 100 ans, à l'heure actuelle, de petites sections commerciales de ces routes n'ont été créées qu'au Japon, en Chine et en Corée du Sud.
Quelle est la particularité du maglev chinois ?
En règle générale, lorsque le mot "maglev" apparaît immédiatementune image d'un train planant au-dessus du monorail à une courte distance. Le développement chinois est complètement différent. La ligne de maglev suspendu "Rainbow" fonctionne sur des aimants permanents, et la composition elle-même est située sous le guide, et non au-dessus. L'avantage d'un tel système est qu'aucune électricité n'est nécessaire pour faire léviter le train. S'il est laissé seul, il sera dans les limbes pour toujours.
Contrairement à une piste conventionnelle sur un aimantsuspension, qui nécessite des électro-aimants, la ligne Rainbow est basée sur des alliages de métaux des terres rares. Ils créent des champs magnétiques avec une induction de plus de 1,2 Tesla. Pour un aimant classique en fer ou en céramique, à titre de comparaison, elle varie de 0,5 à 1 T.
Les matériaux utilisés pourconstruction de ligne sont relativement bon marché, alors qu'un tel système ne nécessite pas d'énergie pour maintenir le "vol" du véhicule. Le site d'essai est conçu pour des trains à vitesse moyenne : la vitesse maximale de conception du système n'est que de 80 km/h. Cela est suffisant pour le transport intra-urbain et suburbain dans les zones densément peuplées.
La force des aimants qui ont été utilisés dansconception de la ligne, suffisante pour desservir un train composé de deux voitures pouvant accueillir jusqu'à 88 personnes. Les autorités chinoises affirment que s'il est testé avec succès, le système pourrait être utilisé comme express aéroportuaire, sur les routes touristiques et même comme transport interne pour les petites villes.
Entraînez-vous sur la ligne Rainbow. Photo : Agence Xinhua
Suspension électromagnétique
Technologie pour créer du maglev en permanenceaimants est le troisième axe de développement de ce type de transport. Les deux autres systèmes utilisent des aimants électriques (trains EML) ou supraconducteurs (trains EML).
Schéma d'un train sur suspension électromagnétique. Image : Stefan_024, domaine public, via Wikimedia Commons
Dans les systèmes avec train de suspension électromagnétiqueplanant au-dessus d'un rail en acier à l'aide d'électro-aimants placés au bas du train. Des leviers en forme de "C" sont fixés au bas du corps de ces trains, le haut du levier étant fixé au véhicule et le bord intérieur inférieur contenant des aimants. Le rail s'étend entre les bords intérieur et extérieur du levier.
L'inconvénient de cette technologie dans les grandsinstabilité. L'attraction magnétique varie en raison inverse du carré de la distance. Même de légers changements dans la distance entre les aimants et le rail affectent grandement la force d'attraction et de répulsion. Par conséquent, un tel système utilise des systèmes complexes pour « ramener » le train à la position souhaitée. Ils surveillent et corrigent en permanence la distance entre les aimants et le rail.
C'est avec cette technologie quepremier maglev commercial. Il a gagné en 1984 en Angleterre et a relié l'aéroport et la gare de Birmingham. Ce train a accéléré à une vitesse de 42 km/h et a fonctionné sur une section de monorail de seulement 600 m de long.Le système a duré un peu plus de 10 ans et a été fermé en 1995 en raison d'une technologie obsolète et de problèmes de fiabilité.
Birmingham Maglev. Photo : MalteGC, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Le maglev à lévitation magnétique peut ne pas fonctionnerseulement à basse vitesse mais aussi à haute vitesse. C’est par exemple la technologie utilisée par les trains de la ligne Shanghai. Lancé en 2003, le système est le plus ancien maglev encore en activité et le premier train commercial à sustentation magnétique à grande vitesse.
Cet itinéraire relie l'aéroport de Shanghai avec le localligne de métro, et le train peut transporter 574 passagers. Dans le même temps, à pleine vitesse, le trajet dure 7 minutes et 20 secondes. Pendant ce temps, le train parcourt une distance de 30 km. Il peut atteindre 300 km/h en un peu plus de 2 minutes et atteint sa vitesse de fonctionnement normale maximale de 431 km/h en 4 minutes.
Malgré quelques lacunes, il estLa technologie des trains maglev est au cœur de la plupart des systèmes actuellement en service. Par exemple, ils opèrent à l'aéroport d'Incheon en Corée du Sud et dans la préfecture de Limo au Japon.
Suspension électrodynamique
Contrairement à la suspension électromagnétique, les trains surla suspension électrodynamique utilise des aimants installés non seulement dans le train, mais également sur le rail lui-même. Dans un tel maglev, des aimants supraconducteurs suspendent la voiture au-dessus d'une piste en béton en forme de U. Comme les aimants normaux, ces aimants se repoussent lorsque les pôles correspondants se font face.
Les aimants utilisés sont supraconducteurs etcela signifie que lorsqu'ils sont refroidis à basse température, ils peuvent générer des champs magnétiques 10 fois plus puissants que les électroaimants conventionnels. Ces champs magnétiques interagissent avec de simples boucles métalliques installées dans les parois en béton du rail maglev. Ils sont faits de matériaux conducteurs comme l'aluminium, et lorsque le champ magnétique du train passe, il génère un courant électrique qui forme un autre champ magnétique.
Schéma d'un train sur suspension électrodynamique. Image : Cool Cat, dans le cadre du projet Wikipedia anglais, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Trois types de charnières sont installées sur le railà certains intervalles pour effectuer trois tâches importantes. Tout d'abord, ils créent un champ qui fait planer le train à quelques centimètres au-dessus de la voie. Deuxièmement, gardez la composition en position verticale. Et troisièmement, ils font avancer le train.
Pas un seul n’a encore été mis en servicetrain commercial qui fonctionne avec cette technologie. Mais des tests préliminaires sont en cours dans différents pays. Par exemple, un tel système est SCMaglev, une ligne ferroviaire japonaise qui détient le record de vitesse pour les maglevs. En 2015, le train de cette entreprise était capable d'accélérer jusqu'à 603 km/h.
Il est prévu que l'exploitation commerciale de ces trains débutera en 2027, lorsqu'ils relieront Tokyo et Nagoya.
Malgré le fait que les trains à sustentation magnétiquesont en développement depuis de nombreuses décennies, mais ne sont pas encore devenus le moyen de transport dominant, cette technologie ne devrait pas être enterrée. Ces trains présentent de nombreux avantages par rapport aux trains classiques. Ils peuvent atteindre des vitesses plus élevées, consommer moins d'énergie et sont moins affectés par les conditions météorologiques telles que la neige ou la pluie.
Possibilités de construire ses propres lignesmaglev est considéré par de nombreux pays. Et, peut-être, avec l'avènement de la technologie des aimants permanents bon marché et respectueux de l'environnement, de telles compositions ne seront plus une curiosité.
En couverture : train série L0 pour SCMaglev. Image : Saruno Hirobano, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
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