Pe 9 august, China a efectuat primele teste ale unei linii de maglev suspendate care funcționează pe magneți permanenți.Aceasta este
Maglev este un tren care obișnuiește sămișcarea forței magnetice. Sistemul ridică trenul cu pasagerii de la suprafață, evitând frecarea și îl împinge înainte. Datorită tehnologiei maglev, trenul circulă pe șine care îi controlează stabilitatea și viteza.
În ciuda faptului că tehnologiile de construcție maglev au fost dezvoltate de mai bine de 100 de ani, în prezent, mici secțiuni comerciale ale unor astfel de drumuri au fost create doar în Japonia, China și Coreea de Sud.
Care este particularitatea maglev-ului chinezesc?
De regulă, atunci când cuvântul „maglev” apare imediato imagine a unui tren care plutește peste monorai la mică distanță. Dezvoltarea chineză este complet diferită. Linia de maglev suspendat „Curcubeu” funcționează pe magneți permanenți, iar compoziția în sine este situată sub ghidaj și nu deasupra acestuia. Avantajul unui astfel de sistem este că nu este necesară nicio energie electrică pentru a levita trenul. Dacă este lăsat singur, va rămâne în limbo pentru totdeauna.
Spre deosebire de o pistă convențională pe un magneticsuspensie, care necesită electromagneți, linia Rainbow se bazează pe aliaje de metale pământuri rare. Ele creează câmpuri magnetice cu o inducție de peste 1,2 Tesla. Pentru un magnet convențional de fier sau ceramică, pentru comparație, variază de la 0,5 la 1 T.
Materialele folosite pentruconstrucția liniilor sunt relativ ieftine, în timp ce un astfel de sistem nu necesită energie pentru a menține „zborul” vehiculului. Locul de testare este proiectat pentru trenuri de viteză medie: viteza maximă de proiectare a sistemului este de numai 80 km/h. Acest lucru este suficient pentru transportul intra-oraș și suburban în zonele dens populate.
Puterea magneților care au fost utilizați îndesign de linie, suficient pentru a deservi un tren format din două vagoane care poate găzdui până la 88 de persoane. Autoritățile chineze spun că, dacă va fi testat cu succes, sistemul ar putea fi folosit ca tren expres pentru aeroport, pe rute turistice și chiar ca transport intern pentru orașele mici.
Antrenează-te pe linia Rainbow. Foto: Agenția Xinhua
Suspensie electromagnetică
Tehnologie pentru crearea maglev pe permanentmagneții reprezintă a treia direcție în dezvoltarea acestui tip de transport. Celelalte două sisteme folosesc magneți electrici (trenuri EML) sau supraconductori (trenuri EML).
Diagrama unui tren pe o suspensie electromagnetică. Imagine: Stefan_024, Domeniu public, prin Wikimedia Commons
În sistemele cu tren de suspensie electromagneticăplutind deasupra unei șine de oțel folosind electromagneți plasați în partea de jos a trenului. Pe partea de jos a caroseriei unor astfel de trenuri sunt atașate pârghii în formă de „C”, cu partea superioară a pârghiei atașată la vehicul și marginea interioară inferioară conținând magneți. Șina trece între marginile interioare și exterioare ale pârghiei.
Dezavantajul acestei tehnologii în mareinstabilitate. Atractia magnetica variaza invers cu patratul distantei. Chiar și modificările ușoare ale distanței dintre magneți și șină afectează foarte mult forța de atracție și repulsie. Prin urmare, un astfel de sistem folosește sisteme complexe pentru a „returna” trenul în poziția dorită. Ei monitorizează și corectează în mod constant distanța dintre magneți și șină.
Cu această tehnologieprimul maglev comercial. El a câștigat în 1984 în Anglia și a conectat aeroportul și gara din Birmingham. Acest tren a accelerat până la o viteză de 42 km/h și a funcționat pe o secțiune de monorail de doar 600 m. Sistemul a durat puțin peste 10 ani și a fost închis în 1995 din cauza unor probleme de tehnologie învechită și de fiabilitate.
Birmingham Maglev. Fotografie: MaltaGC, CC BY-SA 3.0, prin Wikimedia Commons
Levitația magnetică maglev poate să nu funcționezedoar la viteze mici, dar și la viteze mari. De exemplu, aceasta este tehnologia folosită de trenurile Shanghai Line. Lansat în 2003, sistemul este cel mai vechi maglev încă în funcțiune și primul tren comercial cu levitație magnetică de mare viteză.
Această rută leagă aeroportul din Shanghai cu localullinia de metrou, iar trenul poate transporta 574 de pasageri. În același timp, la viteză maximă, călătoria durează 7 minute și 20 de secunde. În acest timp, trenul parcurge o distanță de 30 km. Poate atinge 300 km/h în puțin peste 2 minute și atinge viteza maximă normală de funcționare de 431 km/h în 4 minute.
În ciuda unor neajunsuri, esteTehnologia trenurilor maglev este esențială pentru majoritatea sistemelor aflate în funcțiune în prezent. De exemplu, aceștia operează la aeroportul Incheon din Coreea de Sud și la prefectura Limo din Japonia.
Suspensie electrodinamică
Spre deosebire de suspensia electromagnetică, trenurile pornescSuspensia electrodinamică folosește magneți care sunt instalați nu numai în tren, ci și pe șină în sine. Într-un astfel de maglev, magneții supraconductori suspendă mașina deasupra unei căi de beton în formă de U. La fel ca magneții obișnuiți, acești magneți se resping reciproc atunci când polii potriviți sunt în fața celuilalt.
Magneţii folosiţi sunt supraconductivi şiaceasta înseamnă că atunci când sunt răcite la temperaturi scăzute, pot genera câmpuri magnetice de 10 ori mai puternice decât electromagneții convenționali. Aceste câmpuri magnetice interacționează cu bucle metalice simple instalate în pereții de beton ai șinei maglev. Sunt fabricate din materiale conductoare precum aluminiul, iar atunci când câmpul magnetic al trenului trece, acesta generează un curent electric care formează un alt câmp magnetic.
Diagrama unui tren pe o suspensie electrodinamică. Imagine: Cool Cat, la proiectul Wikipedia în limba engleză, CC BY-SA 3.0, prin Wikimedia Commons
Pe șină sunt instalate trei tipuri de balamalela anumite intervale pentru a îndeplini trei sarcini importante. În primul rând, creează un câmp care face ca trenul să plutească la câțiva centimetri deasupra șinei. În al doilea rând, păstrați compoziția într-o poziție verticală. Și în al treilea rând, ei mută trenul înainte.
Nici unul nu a fost încă pus în funcțiunetren comercial care circulă cu această tehnologie. Dar teste preliminare sunt în curs de desfășurare în diferite țări. De exemplu, un astfel de sistem este SCMaglev, o linie de cale ferată japoneză care deține recordul de viteză pentru maglevs. În 2015, trenul acestei companii a reușit să accelereze până la 603 km/h.
Este de așteptat ca operațiunea comercială a unor astfel de trenuri să înceapă în 2027, când vor lega Tokyo și Nagoya.
În ciuda faptului că levitația magnetică se antreneazăau fost în dezvoltare de multe decenii, dar nu au devenit încă mijlocul de transport dominant, această tehnologie nu ar trebui să fie îngropată. Astfel de trenuri au o serie de avantaje față de trenurile clasice. Pot atinge viteze mai mari, pot consuma mai puțină energie și sunt mai puțin afectați de condițiile meteorologice precum zăpada sau ploaia.
Posibilitati de construire a liniilor propriimaglev este considerat de multe țări. Și, poate, odată cu apariția tehnologiei cu magnet permanenți ieftine și ecologice, astfel de compoziții nu vor mai fi o curiozitate.
Pe copertă: tren seria L0 pentru SCMaglev. Imagine: Saruno Hirobano, CC BY-SA 3.0, prin Wikimedia Commons
Citeste mai mult:
„James Webb” a trimis o fotografie a ciocnirii a două galaxii uriașe
Bacteriile „inutile” de pe Pământ vor oferi viață coloniștilor de pe Marte
Pe piramida din China a găsit un portret al „regelui strămoșilor”. El a domnit acum peste 4.000 de ani