9. augusta sa v Číne uskutočnili prvé testy radu zavesených maglevov fungujúcich na permanentné magnety. Toto
Maglev je vlak, ktorý používa napohyb magnetickej sily. Systém zdvihne vlak s cestujúcimi z povrchu, čím sa zabráni treniu, a posunie ho dopredu. Vďaka technológii maglev jazdí vlak po koľajniciach, ktoré kontrolujú jeho stabilitu a rýchlosť.
Napriek tomu, že stavebné technológie maglev sa vyvíjajú už viac ako 100 rokov, v súčasnosti vznikajú malé komerčné úseky takýchto ciest len v Japonsku, Číne a Južnej Kórei.
Aká je zvláštnosť čínskeho maglevu?
Spravidla, keď sa slovo "maglev" okamžite objavíobrázok vlaku vznášajúceho sa nad jednokoľajkou v krátkej vzdialenosti. Čínsky vývoj je úplne iný. Línia zaveseného maglevu "Rainbow" funguje na permanentných magnetoch a samotná kompozícia je umiestnená pod vodidlom a nie nad ním. Výhodou takéhoto systému je, že na levitovanie vlaku nie je potrebná žiadna elektrina. Ak zostane sám, bude navždy v limbu.
Na rozdiel od bežnej dráhy na magnetickejodpruženie, ktoré vyžaduje elektromagnety, je rad Rainbow založený na zliatinách kovov vzácnych zemín. Vytvárajú magnetické polia s indukciou viac ako 1,2 Tesla. Pri klasickom železnom alebo keramickom magnete sa pre porovnanie pohybuje od 0,5 do 1 T.
Materiály použité nalíniové stavby sú relatívne lacné, pričom takýto systém nevyžaduje energiu na udržanie „letu“ vozidla. Skúšobné miesto je určené pre vlaky strednej rýchlosti: maximálna konštrukčná rýchlosť systému je iba 80 km/h. To je dostatočné na vnútromestskú a prímestskú dopravu v husto obývaných oblastiach.
Sila magnetov, ktoré boli použité vlinkový dizajn, dostatočný na obsluhu vlaku pozostávajúceho z dvoch vozňov, do ktorých sa zmestí až 88 osôb. Čínske úrady tvrdia, že ak by bol systém úspešne otestovaný, mohol by byť použitý ako letiskový expresný vlak, na turistických trasách a dokonca aj ako vnútorná doprava pre malé mestá.
Vlak na linke Rainbow. Foto: agentúra Xinhua
Elektromagnetické odpruženie
Technológia na vytváranie maglev na trvalémagnety je tretím smerom vo vývoji tohto druhu dopravy. Ďalšie dva systémy využívajú elektrické (EML vlaky) alebo supravodivé magnety (EML vlaky).
Schéma vlaku na elektromagnetickom závese. Obrázok: Stefan_024, Public domain, cez Wikimedia Commons
V systémoch s elektromagnetickým závesným vlakomvznášanie sa nad oceľovou koľajnicou pomocou elektromagnetov umiestnených v spodnej časti vlaku. K spodnej časti karosérie takýchto vlakov sú pripevnené páky v tvare "C", pričom horná časť páky je pripevnená k vozidlu a spodná vnútorná hrana obsahuje magnety. Koľajnica prebieha medzi vnútorným a vonkajším okrajom páky.
Nevýhodou tejto technológie vo veľkomnestabilita. Magnetická príťažlivosť sa mení nepriamo úmerne so štvorcom vzdialenosti. Dokonca aj malé zmeny vo vzdialenosti medzi magnetmi a koľajnicou výrazne ovplyvňujú silu príťažlivosti a odpudzovania. Preto takýto systém využíva zložité systémy na „vrátenie“ vlaku do požadovanej polohy. Neustále sledujú a korigujú vzdialenosť medzi magnetmi a koľajnicou.
To bolo s touto technológiouprvý komerčný maglev. Zarobil v roku 1984 v Anglicku a spojil letisko a železničnú stanicu v Birminghame. Tento vlak zrýchlil na rýchlosť 42 km/h a premával na jednokoľajnom úseku dlhom len 600 m. Systém vydržal len niečo vyše 10 rokov a v roku 1995 bol uzavretý pre zastaranú technológiu a problémy so spoľahlivosťou.
Birmingham Maglev. Fotografia: MaltaGC, CC BY-SA 3.0, prostredníctvom Wikimedia Commons
Magnetický levitačný maglev nemusí fungovaťlen pri nízkych, ale aj vysokých rýchlostiach. Ide napríklad o technológiu, ktorú používajú vlaky Shanghai Line. Systém bol spustený v roku 2003 a je najstarším maglevom, ktorý je stále v prevádzke, a prvým komerčným vysokorýchlostným magnetickým levitačným vlakom.
Táto trasa spája šanghajské letisko s miestnymlinka metra a vlak môže prepraviť 574 cestujúcich. Zároveň pri plnej rýchlosti trvá cesta 7 minút a 20 sekúnd. Za tento čas vlak prejde vzdialenosť 30 km. Zrýchlenie na 300 km/h dosiahne za niečo vyše 2 minút a maximálnu normálnu prevádzkovú rýchlosť 431 km/h dosiahne za 4 minúty.
Napriek niektorým nedostatkom jeTechnológia vlakov maglev je ústredným prvkom väčšiny systémov, ktoré sú v súčasnosti v prevádzke. Pôsobia napríklad na letisku Incheon v Južnej Kórei a prefektúre Limo v Japonsku.
Elektrodynamické odpruženie
Na rozdiel od elektromagnetického odpruženia vlaky ďalejelektrodynamické odpruženie využíva magnety, ktoré sú inštalované nielen vo vlaku, ale aj na samotnej koľajnici. V takom magleve supravodivé magnety zavesia auto nad betónovú dráhu v tvare U. Rovnako ako bežné magnety sa tieto magnety navzájom odpudzujú, keď sú zodpovedajúce póly proti sebe.
Použité magnety sú supravodivé ato znamená, že po ochladení na nízke teploty môžu vytvárať magnetické polia 10-krát silnejšie ako bežné elektromagnety. Tieto magnetické polia interagujú s jednoduchými kovovými slučkami inštalovanými v betónových stenách vedenia maglev. Sú vyrobené z vodivých materiálov, ako je hliník, a keď okolo prechádza magnetické pole vlaku, generuje elektrický prúd, ktorý vytvára ďalšie magnetické pole.
Schéma vlaku na elektrodynamickom závese. Obrázok: Cool Cat, v anglickom projekte Wikipedia, CC BY-SA 3.0, prostredníctvom Wikimedia Commons
Na koľajnici sú inštalované tri typy pántovv určitých intervaloch vykonávať tri dôležité úlohy. Najprv vytvoria pole, ktoré spôsobí, že sa vlak vznáša niekoľko centimetrov nad traťou. Po druhé, držte kompozíciu vo vertikálnej polohe. A po tretie, posúvajú vlak dopredu.
Do prevádzky zatiaľ nebola uvedená ani jednakomerčný vlak, ktorý jazdí na tejto technológii. V rôznych krajinách však prebiehajú predbežné testy. Takýmto systémom je napríklad SCMaglev, japonská železničná trať, ktorá drží rýchlostný rekord pre maglevy. V roku 2015 dokázal vlak tejto spoločnosti zrýchliť na 603 km/h.
Očakáva sa, že komerčná prevádzka takýchto vlakov sa začne v roku 2027, keď budú spájať Tokio a Nagoju.
Napriek tomu, že magnetická levitácia vláčisú vo vývoji už mnoho desaťročí, no zatiaľ sa nestali dominantným dopravným prostriedkom, táto technológia by nemala byť pochovaná. Takéto vlaky majú oproti klasickým vlakom množstvo výhod. Dokážu dosiahnuť vyššiu rýchlosť, spotrebujú menej energie a menej ich ovplyvňujú poveternostné podmienky, ako je sneh alebo dážď.
Možnosť výstavby vlastných liniekmaglev je považovaný mnohými krajinami. A možno, s príchodom lacnej a ekologickej technológie permanentných magnetov, takéto kompozície už nebudú kuriozitou.
Na obálke: Vlak série L0 pre SCMaglev. Obrázok: Saruno Hirobano, CC BY-SA 3.0, prostredníctvom Wikimedia Commons
Čítaj viac:
„James Webb“ poslal fotografiu zrážky dvoch obrovských galaxií
„Neužitočné“ baktérie na Zemi poskytnú život kolonistom Marsu
Na pyramíde v Číne sa našiel portrét „kráľa predkov“. Vládol pred viac ako 4000 rokmi