เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม จีนได้ทำการทดสอบสายแม็กเลฟแบบแขวนที่ทำงานบนแม่เหล็กถาวรเป็นครั้งแรก นี้
Maglev เป็นรถไฟที่ใช้toการเคลื่อนที่ของแรงแม่เหล็ก ระบบจะยกขบวนพร้อมกับผู้โดยสารขึ้นจากพื้นผิว หลีกเลี่ยงการเสียดสี และผลักไปข้างหน้า ด้วยเทคโนโลยี maglev รถไฟวิ่งบนรางที่ควบคุมความเสถียรและความเร็ว
แม้ว่าเทคโนโลยีการก่อสร้างด้วยแม็กเลฟจะได้รับการพัฒนามาเป็นเวลานานกว่า 100 ปีแล้ว แต่ในปัจจุบัน ส่วนการค้าเล็กๆ ของถนนดังกล่าวได้ถูกสร้างขึ้นในญี่ปุ่น จีน และเกาหลีใต้เท่านั้น
ลักษณะเฉพาะของ maglev จีนคืออะไร?
ตามกฎแล้วเมื่อคำว่า "maglev" เกิดขึ้นทันทีภาพรถไฟที่ลอยอยู่เหนือโมโนเรลในระยะสั้นๆ การพัฒนาของจีนแตกต่างอย่างสิ้นเชิง เส้นของ maglev ที่ถูกระงับ "Rainbow" ทำงานบนแม่เหล็กถาวรและองค์ประกอบนั้นอยู่ใต้ไกด์และไม่อยู่เหนือมัน ข้อดีของระบบดังกล่าวคือไม่ต้องใช้ไฟฟ้าในการลอยตัวรถไฟ หากปล่อยไว้ตามลำพังก็จะอยู่ในบริเวณขอบรกตลอดไป
ต่างจากรางแม่เหล็กทั่วไประบบกันสะเทือนซึ่งต้องใช้แม่เหล็กไฟฟ้า เส้น Rainbow นั้นใช้โลหะผสมของโลหะหายาก พวกมันสร้างสนามแม่เหล็กด้วยการเหนี่ยวนำมากกว่า 1.2 เทสลา สำหรับแม่เหล็กเหล็กหรือเซรามิกทั่วไป เมื่อเปรียบเทียบ จะมีค่าตั้งแต่ 0.5 ถึง 1 T
วัสดุที่ใช้สำหรับการก่อสร้างเส้นนั้นค่อนข้างถูก ในขณะที่ระบบดังกล่าวไม่ต้องการพลังงานเพื่อรักษา "การบิน" ของยานพาหนะ พื้นที่ทดสอบได้รับการออกแบบสำหรับรถไฟความเร็วปานกลาง: ความเร็วสูงสุดในการออกแบบระบบคือ 80 กม./ชม. ซึ่งเพียงพอสำหรับการขนส่งภายในเมืองและชานเมืองในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น
ความแรงของแม่เหล็กที่ใช้ในการออกแบบสายเพียงพอที่จะให้บริการรถไฟประกอบด้วยรถสองคันที่สามารถรองรับได้ถึง 88 คน ทางการจีนกล่าวว่าหากทดสอบสำเร็จ ระบบนี้สามารถใช้เป็นรถไฟด่วนสนามบิน บนเส้นทางท่องเที่ยว และแม้กระทั่งเป็นการขนส่งภายในสำหรับเมืองเล็กๆ
รถไฟสายเรนโบว์. ภาพ: หน่วยงานซินหัว
ระงับแม่เหล็กไฟฟ้า
เทคโนโลยีสร้างแม็กเลฟแบบถาวรแม่เหล็กเป็นทิศทางที่สามในการพัฒนาการขนส่งประเภทนี้ อีกสองระบบใช้ไฟฟ้า (รถไฟ EML) หรือแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด (รถไฟ EML)
แผนภาพรถไฟบนระบบกันสะเทือนแม่เหล็กไฟฟ้า ภาพ: Stefan_024 เป็นสาธารณสมบัติ ผ่าน Wikimedia Commons
ในระบบที่มีระบบกันสะเทือนแบบแม่เหล็กไฟฟ้าโฉบเหนือรางเหล็กโดยใช้แม่เหล็กไฟฟ้าที่วางอยู่ที่ด้านล่างของรถไฟ คันโยกรูปตัว "C" ติดอยู่ที่ด้านล่างของตัวรถไฟ โดยที่ด้านบนของคันโยกติดกับตัวรถและขอบด้านในด้านล่างประกอบด้วยแม่เหล็ก รางวิ่งระหว่างขอบด้านในและด้านนอกของคันโยก
ข้อเสียของเทคโนโลยีนี้ในขนาดใหญ่ความไม่แน่นอน แรงดึงดูดแม่เหล็กแปรผกผันกับกำลังสองของระยะทาง แม้ระยะห่างระหว่างแม่เหล็กกับรางจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็ส่งผลกระทบอย่างมากต่อแรงดึงดูดและแรงผลัก ดังนั้นระบบดังกล่าวจึงใช้ระบบที่ซับซ้อนเพื่อ "คืน" รถไฟไปยังตำแหน่งที่ต้องการ พวกเขาตรวจสอบและแก้ไขระยะห่างระหว่างแม่เหล็กกับรางอย่างต่อเนื่อง
ด้วยเทคโนโลยีนี้เองที่maglev เชิงพาณิชย์ครั้งแรก. เขาได้รับในปี 1984 ในอังกฤษและเชื่อมต่อสนามบินและสถานีรถไฟในเบอร์มิงแฮม รถไฟขบวนนี้เร่งความเร็วได้ถึง 42 กม./ชม. และดำเนินการในส่วนโมโนเรลที่มีความยาวเพียง 600 ม. ระบบนี้ใช้งานได้นานกว่า 10 ปี และปิดตัวลงในปี 2538 เนื่องจากปัญหาด้านเทคโนโลยีและความน่าเชื่อถือที่ล้าสมัย
เบอร์มิงแฮม แมกเลฟ รูปภาพ: MaltaGC, CC BY-SA 3.0 ผ่าน Wikimedia Commons
แม็กเลฟแบบแม่เหล็กลอยอาจไม่ทำงานที่ความเร็วต่ำเท่านั้นแต่ที่ความเร็วสูงด้วย ตัวอย่างเช่น นี่คือเทคโนโลยีที่ใช้โดยรถไฟสายเซี่ยงไฮ้ ระบบนี้เปิดตัวในปี 2546 ถือเป็นแม็กเลฟที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังคงใช้งานอยู่ และเป็นรถไฟลอยแม่เหล็กความเร็วสูงเชิงพาณิชย์ขบวนแรก
เส้นทางนี้เชื่อมต่อสนามบินเซี่ยงไฮ้กับท้องถิ่นรถไฟฟ้าใต้ดิน และรถไฟสามารถบรรทุกผู้โดยสารได้ 574 คน ในเวลาเดียวกัน ด้วยความเร็วเต็มที่ ใช้เวลาเดินทาง 7 นาที 20 วินาที ในช่วงเวลานี้ รถไฟครอบคลุมระยะทาง 30 กม. สามารถทำความเร็วได้ถึง 300 กม./ชม. ในเวลาเพียง 2 นาที และความเร็วสูงสุดในการทำงานปกติที่ 431 กม./ชม. ใน 4 นาที
แม้จะมีข้อบกพร่องอยู่บ้าง มันคือเทคโนโลยีรถไฟ maglev เป็นศูนย์กลางของระบบส่วนใหญ่ที่ทำงานอยู่ในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น พวกเขาดำเนินการที่สนามบินอินชอนในเกาหลีใต้และจังหวัดลิโมในญี่ปุ่น
ระบบกันสะเทือนไฟฟ้า
ต่างจากระบบกันสะเทือนแบบแม่เหล็กไฟฟ้า รถไฟบนระบบกันสะเทือนแบบอิเล็กโทรไดนามิกใช้แม่เหล็กที่ติดตั้งไม่เพียงแต่ในรถไฟเท่านั้น แต่ยังติดตั้งบนรางด้วย ในแม็กเลฟดังกล่าว แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดจะแขวนรถไว้เหนือรางคอนกรีตรูปตัวยู เช่นเดียวกับแม่เหล็กทั่วไป แม่เหล็กเหล่านี้จะผลักกันเมื่อขั้วที่ตรงกันหันเข้าหากัน
แม่เหล็กที่ใช้เป็นตัวนำยิ่งยวดและซึ่งหมายความว่าเมื่อถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำ พวกมันสามารถสร้างสนามแม่เหล็กที่แรงกว่าแม่เหล็กไฟฟ้าทั่วไปถึง 10 เท่า สนามแม่เหล็กเหล่านี้โต้ตอบกับห่วงโลหะธรรมดาที่ติดตั้งอยู่ในผนังคอนกรีตของรางแม็กเลฟ พวกเขาทำจากวัสดุนำไฟฟ้าเช่นอลูมิเนียม และเมื่อสนามแม่เหล็กของรถไฟผ่านไป มันจะสร้างกระแสไฟฟ้าที่สร้างสนามแม่เหล็กอีกอันหนึ่ง
แผนผังของขบวนรถไฟบนระบบกันสะเทือนแบบไฟฟ้าไดนามิก ภาพ: Cool Cat ในโครงการ English Wikipedia CC BY-SA 3.0 ผ่าน Wikimedia Commons
มีการติดตั้งบานพับสามประเภทบนรางในช่วงเวลาหนึ่งเพื่อดำเนินการสามงานที่สำคัญ ขั้นแรก พวกเขาสร้างสนามที่ทำให้รถไฟลอยอยู่เหนือรางรถไฟสองสามเซนติเมตร ประการที่สอง จัดองค์ประกอบให้อยู่ในแนวตั้ง และประการที่สาม พวกเขาเคลื่อนรถไฟไปข้างหน้า
ยังไม่มีการดำเนินการใดเลยรถไฟเชิงพาณิชย์ที่ใช้เทคโนโลยีนี้ แต่การทดสอบเบื้องต้นกำลังดำเนินการในประเทศต่างๆ ตัวอย่างเช่น ระบบดังกล่าวคือ SCMaglev ซึ่งเป็นเส้นทางรถไฟของญี่ปุ่นที่เก็บสถิติความเร็วของ Maglev ในปี 2558 รถไฟของบริษัทนี้สามารถเร่งความเร็วได้ถึง 603 กม./ชม.
คาดว่าการดำเนินการเชิงพาณิชย์ของรถไฟดังกล่าวจะเริ่มในปี พ.ศ. 2570 เมื่อจะเชื่อมโยงโตเกียวและนาโกย่า
แม้ว่ารถไฟแม่เหล็กลอยก็ตามได้รับการพัฒนามาหลายทศวรรษแล้ว แต่ยังไม่กลายเป็นวิธีการขนส่งที่โดดเด่นเทคโนโลยีนี้ไม่ควรถูกฝังไว้ รถไฟดังกล่าวมีข้อได้เปรียบเหนือรถไฟคลาสสิกหลายประการ สามารถเข้าถึงความเร็วที่สูงขึ้น ใช้พลังงานน้อยลง และได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศ เช่น หิมะหรือฝนน้อยลง
ความเป็นไปได้ของการสร้างสายของตัวเองmaglev ได้รับการพิจารณาจากหลายประเทศ และบางทีด้วยการถือกำเนิดของเทคโนโลยีแม่เหล็กถาวรราคาถูกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม องค์ประกอบดังกล่าวจะไม่เป็นความอยากรู้อยากเห็นอีกต่อไป
บนหน้าปก: รถไฟซีรีส์ L0 สำหรับ SCMaglev รูปภาพ: Saruno Hirobano, CC BY-SA 3.0 ผ่าน Wikimedia Commons
อ่านเพิ่มเติม:
“เจมส์ เวบบ์” ส่งภาพการชนกันของดาราจักรขนาดใหญ่ 2 แห่ง
แบคทีเรียที่ "ไร้ประโยชน์" บนโลกจะให้ชีวิตแก่อาณานิคมของดาวอังคาร
บนปิรามิดในประเทศจีนพบรูปเหมือนของ "ราชาแห่งบรรพบุรุษ" ทรงครองราชย์เมื่อ 4,000 ปีที่แล้ว