Op 9 augustus voerde China de eerste tests uit van een lijn van hangende maglev die op permanente magneten werkte.Dit is
Maglev is een trein die vroegerbeweging van de magnetische kracht. Het systeem tilt de trein met passagiers van het oppervlak, vermijdt wrijving, en duwt hem naar voren. Dankzij maglev-technologie rijdt de trein op rails die de stabiliteit en snelheid regelen.
Ondanks het feit dat maglev-constructietechnologieën al meer dan 100 jaar worden ontwikkeld, zijn er op dit moment alleen kleine commerciële delen van dergelijke wegen aangelegd in Japan, China en Zuid-Korea.
Wat is de eigenaardigheid van de Chinese maglev?
In de regel, wanneer het woord "maglev" onmiddellijk verschijnteen foto van een trein die op korte afstand boven de monorail zweeft. De Chinese ontwikkeling is totaal anders. De lijn van hangende maglev "Rainbow" werkt op permanente magneten en de compositie zelf bevindt zich onder de gids en niet erboven. Het voordeel van een dergelijk systeem is dat er geen elektriciteit nodig is om de trein te laten zweven. Als het alleen wordt gelaten, zal het voor altijd in het ongewisse blijven.
In tegenstelling tot een conventioneel spoor op een magneetophanging, waarvoor elektromagneten nodig zijn, is de Rainbow-lijn gebaseerd op legeringen van zeldzame aardmetalen. Ze creëren magnetische velden met een inductie van ruim 1,2 Tesla. Voor een conventionele ijzeren of keramische magneet varieert deze ter vergelijking van 0,5 tot 1 T.
De gebruikte materialen voorlijnconstructie zijn relatief goedkoop, terwijl een dergelijk systeem geen energie nodig heeft om de "vlucht" van het voertuig in stand te houden. De testlocatie is ontworpen voor middelhogesnelheidstreinen: de maximale ontwerpsnelheid van het systeem is slechts 80 km/u. Dit is voldoende voor vervoer binnen en buiten de stad in dichtbevolkte gebieden.
De kracht van de magneten die werden gebruikt inlijnontwerp, genoeg om een trein bestaande uit twee wagons te bedienen die plaats biedt aan maximaal 88 personen. Chinese autoriteiten zeggen dat het systeem, als het met succes wordt getest, kan worden gebruikt als een sneltrein op de luchthaven, op toeristische routes en zelfs als intern transport voor kleine steden.
Train op de Rainbow-lijn. Foto: Xinhua-agentschap
Elektromagnetische ophanging
Technologie voor het maken van maglev op permanentmagneten is de derde richting in de ontwikkeling van dit type transport. De andere twee systemen maken gebruik van elektrische (EML-treinen) of supergeleidende magneten (EML-treinen).
Schema van een trein op een elektromagnetische ophanging. Afbeelding: Stefan_024, Publiek domein, via Wikimedia Commons
In systemen met elektromagnetische ophangingzweven over een stalen rail met behulp van elektromagneten die aan de onderkant van de trein zijn geplaatst. Aan de onderkant van het lichaam van dergelijke treinen zijn "C"-vormige hendels, waarbij de bovenkant van de hendel aan het voertuig is bevestigd en de onderste binnenrand magneten bevat. De rail loopt tussen de binnen- en buitenranden van de hendel.
Het nadeel van deze technologie in het algemeeninstabiliteit. Magnetische aantrekkingskracht varieert omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand. Zelfs kleine veranderingen in de afstand tussen de magneten en de rail hebben een grote invloed op de aantrekkingskracht en afstoting. Daarom gebruikt een dergelijk systeem complexe systemen om de trein naar de gewenste positie te "terugbrengen". Ze bewaken en corrigeren voortdurend de afstand tussen de magneten en de rail.
Het was met deze technologie dateerste commerciële maglev. Hij verdiende in 1984 in Engeland en verbond de luchthaven en het treinstation in Birmingham. Deze trein versnelde tot een snelheid van 42 km/u en reed op een monorailgedeelte van slechts 600 m. Het systeem duurde iets meer dan 10 jaar en werd in 1995 gesloten vanwege verouderde technologie en betrouwbaarheidsproblemen.
Birmingham Maglev. Foto: MaltaGC, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Magnetische levitatie maglev werkt mogelijk nietalleen bij lage maar ook bij hoge snelheden. Dit is bijvoorbeeld de technologie die wordt gebruikt door de treinen van Shanghai Line. Het systeem, gelanceerd in 2003, is de oudste nog in bedrijf zijnde magneetzweeftrein en de eerste commerciële magnetische levitatietrein met hoge snelheid.
Deze route verbindt Shanghai Airport met de lokalemetrolijn en de trein kan 574 passagiers vervoeren. Tegelijkertijd duurt de reis op volle snelheid 7 minuten en 20 seconden. Gedurende deze tijd legt de trein een afstand van 30 km af. Hij kan in iets meer dan 2 minuten 300 km/u bereiken en bereikt zijn maximale normale bedrijfssnelheid van 431 km/u in 4 minuten.
Ondanks enkele tekortkomingen is hetmaglev-treintechnologie staat centraal in de meeste systemen die momenteel in bedrijf zijn. Ze opereren bijvoorbeeld op Incheon Airport in Zuid-Korea en Limo Prefecture in Japan.
Elektrodynamische vering
In tegenstelling tot elektromagnetische ophanging, treinen opelektrodynamische ophanging maakt gebruik van magneten die niet alleen in de trein zijn geïnstalleerd, maar ook op de rail zelf. In zo'n maglev hangen supergeleidende magneten de auto boven een U-vormige betonnen baan. Net als normale magneten stoten deze magneten elkaar af wanneer overeenkomende polen tegenover elkaar staan.
De gebruikte magneten zijn supergeleidend endit betekent dat ze bij afkoeling tot lage temperaturen magnetische velden kunnen genereren die 10 keer sterker zijn dan conventionele elektromagneten. Deze magnetische velden werken samen met eenvoudige metalen lussen die in de betonnen wanden van de magneetrail zijn geïnstalleerd. Ze zijn gemaakt van geleidende materialen zoals aluminium, en wanneer het magnetische veld van de trein passeert, genereert het een elektrische stroom die een ander magnetisch veld vormt.
Schema van een trein op een elektrodynamische ophanging. Afbeelding: Cool Cat, bij het Engelstalige Wikipedia-project, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Er zijn drie soorten scharnieren op de rail geïnstalleerd:met bepaalde tussenpozen om drie belangrijke taken uit te voeren. Eerst creëren ze een veld waardoor de trein enkele centimeters boven het spoor zweeft. Ten tweede, houd de compositie in een verticale positie. En ten derde brengen ze de trein vooruit.
Er is er nog geen één in gebruik genomencommerciële trein die op deze technologie rijdt. Maar in verschillende landen zijn voorlopige tests aan de gang. Een dergelijk systeem is bijvoorbeeld SCMaglev, een Japanse spoorlijn die het snelheidsrecord voor maglevs heeft. In 2015 kon de trein van dit bedrijf accelereren tot 603 km/u.
Verwacht wordt dat de commerciële exploitatie van dergelijke treinen in 2027 zal beginnen, wanneer ze Tokio en Nagoya zullen verbinden.
Ondanks het feit dat magnetische levitatie traintOmdat ze al tientallen jaren in ontwikkeling zijn, maar nog niet het dominante transportmiddel zijn geworden, mag deze technologie niet worden begraven. Dergelijke treinen hebben een aantal voordelen ten opzichte van klassieke treinen. Ze kunnen hogere snelheden bereiken, verbruiken minder energie en hebben minder last van weersomstandigheden zoals sneeuw of regen.
Mogelijkheden om eigen lijnen te bouwenmaglev wordt door veel landen beschouwd. En misschien zullen dergelijke composities met de komst van goedkope en milieuvriendelijke permanente magneettechnologie niet langer een curiositeit zijn.
Op de cover: trein uit de L0-serie voor SCMaglev. Afbeelding: Saruno Hirobano, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Lees verder:
"James Webb" stuurde een foto van de botsing van twee enorme sterrenstelsels
"Nutteloze" bacteriën op aarde zullen de kolonisten van Mars van leven voorzien
Op de piramide in China vond men een portret van de "koning der voorouders". Hij regeerde meer dan 4.000 jaar geleden