Il 9 agosto sono stati effettuati in Cina i primi test di una linea di maglev sospesi funzionanti a magneti permanenti. Questo
Maglev è un treno che usa permovimento della forza magnetica. Il sistema solleva il treno con i passeggeri dalla superficie, evitando attriti, e lo spinge in avanti. Grazie alla tecnologia maglev, il treno scorre su binari che ne controllano la stabilità e la velocità.
Nonostante il fatto che le tecnologie di costruzione a levitazione magnetica siano state sviluppate per più di 100 anni, al momento sono state create piccole sezioni commerciali di tali strade solo in Giappone, Cina e Corea del Sud.
Qual è la particolarità del maglev cinese?
Di norma, quando compare immediatamente la parola "maglev".l'immagine di un treno in bilico sulla monorotaia a breve distanza. Lo sviluppo cinese è completamente diverso. La linea di maglev sospesa "Rainbow" funziona su magneti permanenti e la composizione stessa si trova sotto la guida e non sopra di essa. Il vantaggio di un tale sistema è che non è richiesta elettricità per far levitare il treno. Se lasciato solo, sarà nel limbo per sempre.
sospensione, che necessita di elettromagneti, la linea Rainbow è basata su leghe di metalli delle terre rare. Creano campi magnetici con un'induzione di oltre 1,2 Tesla. Per un magnete convenzionale in ferro o ceramica, per fare un confronto, varia da 0,5 a 1 T.
I materiali utilizzati perla costruzione della linea è relativamente economica, mentre un tale sistema non richiede energia per mantenere il "volo" del veicolo. Il sito di prova è progettato per i treni a media velocità: la velocità massima di progetto del sistema è di soli 80 km/h. Questo è sufficiente per il trasporto intraurbano e suburbano in aree densamente popolate.
La forza dei magneti utilizzatiline design, sufficiente a servire un treno composto da due carrozze che possono ospitare fino a 88 persone. Le autorità cinesi affermano che, se testato con successo, il sistema potrebbe essere utilizzato come express aeroportuale, su rotte turistiche e persino come trasporto interno per le piccole città.
Treno sulla linea Arcobaleno. Foto: Agenzia Xinhua
Sospensione elettromagnetica
Tecnologia per la creazione di maglev su permanentemagnets è la terza direzione nello sviluppo di questo tipo di trasporto. Gli altri due sistemi utilizzano magneti elettrici (treni EML) o superconduttori (treni EML).
Schema di un treno su sospensione elettromagnetica. Immagine: Stefan_024, dominio pubblico, tramite Wikimedia Commons
Negli impianti con treno di sospensione elettromagneticoin bilico su una rotaia d'acciaio mediante elettromagneti posti nella parte inferiore del treno. Attaccate alla parte inferiore del corpo di tali treni sono leve a forma di "C", con la parte superiore della leva attaccata al veicolo e il bordo interno inferiore contenente magneti. La guida corre tra i bordi interno ed esterno della leva.
Lo svantaggio di questa tecnologia in generaleinstabilità. L'attrazione magnetica varia inversamente al quadrato della distanza. Anche lievi variazioni nella distanza tra i magneti e la rotaia influiscono notevolmente sulla forza di attrazione e repulsione. Pertanto, un tale sistema utilizza sistemi complessi per "riportare" il treno nella posizione desiderata. Monitorano e correggono costantemente la distanza tra i magneti e la guida.
È stato con questa tecnologia cheprimo maglev commerciale. Ha guadagnato nel 1984 in Inghilterra e ha collegato l'aeroporto e la stazione ferroviaria di Birmingham. Questo treno accelerava ad una velocità di 42 km/he operava su un tratto monorotaia lungo solo 600 m. Il sistema è durato poco più di 10 anni ed è stato chiuso nel 1995 per problemi di tecnologia e affidabilità obsoleti.
Maglev di Birmingham. Foto: MaltaGC, CC BY-SA 3.0, tramite Wikimedia Commons
Il maglev a levitazione magnetica potrebbe non funzionaresolo alle basse ma anche alle alte velocità. Questa, ad esempio, è la tecnologia utilizzata dai treni della Shanghai Line. Lanciato nel 2003, il sistema è il più antico maglev ancora in funzione e il primo treno commerciale a levitazione magnetica ad alta velocità.
Questo percorso collega l'aeroporto di Shanghai con il localelinea della metropolitana e il treno può trasportare 574 passeggeri. Allo stesso tempo, a tutta velocità, il viaggio dura 7 minuti e 20 secondi. Durante questo periodo, il treno copre una distanza di 30 km. Può raggiungere i 300 km/h in poco più di 2 minuti e raggiunge la velocità massima di esercizio normale di 431 km/h in 4 minuti.
Nonostante alcune carenze, lo èLa tecnologia dei treni maglev è fondamentale per la maggior parte dei sistemi attualmente in funzione. Ad esempio, operano all'aeroporto di Incheon in Corea del Sud e nella prefettura di Limo in Giappone.
Sospensione elettrodinamica
A differenza delle sospensioni elettromagnetiche, treni accesila sospensione elettrodinamica utilizza magneti installati non solo nel treno, ma anche sulla rotaia stessa. In un tale maglev, i magneti superconduttori sospendono l'auto sopra una pista di cemento a forma di U. Come i normali magneti, questi magneti si respingono quando i poli abbinati sono uno di fronte all'altro.
I magneti utilizzati sono superconduttivi eciò significa che, una volta raffreddati a basse temperature, possono generare campi magnetici 10 volte più forti degli elettromagneti convenzionali. Questi campi magnetici interagiscono con semplici anelli metallici installati nelle pareti di cemento del binario a levitazione magnetica. Sono fatti di materiali conduttivi come l'alluminio e quando il campo magnetico del treno passa, genera una corrente elettrica che forma un altro campo magnetico.
Schema di un treno su sospensione elettrodinamica. Immagine: Cool Cat, nel progetto Wikipedia inglese, CC BY-SA 3.0, tramite Wikimedia Commons
Sul binario sono installati tre tipi di cernierea determinati intervalli per svolgere tre compiti importanti. In primo luogo, creano un campo che fa sì che il treno si libra a pochi centimetri sopra il binario. In secondo luogo, mantieni la composizione in posizione verticale. E in terzo luogo, fanno avanzare il treno.
Nessuno è stato ancora messo in funzionetreno commerciale che funziona con questa tecnologia. Ma i test preliminari sono in corso in diversi paesi. Ad esempio, un sistema del genere è SCMaglev, una linea ferroviaria giapponese che detiene il record di velocità per i maglev. Nel 2015, il treno di questa compagnia è riuscito ad accelerare fino a 603 km/h.
Si prevede che le operazioni commerciali di tali treni inizieranno nel 2027, quando collegheranno Tokyo e Nagoya.
Nonostante il fatto che la levitazione magnetica si allenisono in fase di sviluppo da molti decenni, ma non sono ancora diventati il mezzo di trasporto dominante, questa tecnologia non dovrebbe essere sepolta. Tali treni presentano numerosi vantaggi rispetto ai treni classici. Possono raggiungere velocità più elevate, consumare meno energia e sono meno influenzati dalle condizioni meteorologiche come neve o pioggia.
Possibilità di costruire linee propriemaglev è considerato da molti paesi. E, forse, con l'avvento della tecnologia a magneti permanenti economica ed ecologica, tali composizioni non saranno più una curiosità.
In copertina: treno della serie L0 per SCMaglev. Immagine: Saruno Hirobano, CC BY-SA 3.0, tramite Wikimedia Commons
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