Vozovi sa magnetnom levitacijom su ekološki prihvatljivi, tihi i brzi transporti. Ne mogu izletjeti sa šina i, u slučaju kvara, mogu se sigurno zaustaviti. Ali zašto takav transport nije postao široko rasprostranjen i zašto ljudi još uvijek koriste obične električne vlakove i vozove?
Vozovi sa magnetnom levitacijom: zašto "transport budućnosti" nije zaživio
Veronica ElkinaOsamdesetih godina prošlog stoljeća smatralo se da su vozovi s magnetnom levitacijom (maglev) transport budućnosti koji će uništiti domaće letove. Ovi vozovi mogu prevoziti putnike brzinom od 800 km/h i ne nanose nikakvu štetu životnoj sredini.
Maglevovi se mogu voziti po svim vremenskim prilikama i ne mogu napustiti svoju jedinu šinu - što vlak više odstupa od kolosijeka, to ga više magnetska levitacija gura nazad. Svi maglevovi se kreću istom frekvencijom, tako da neće biti problema sa signalom. Zamislite kakav bi uticaj takvi vozovi imali na ekonomiju i transport ako bi udaljenost između njih bila udaljena glavni gradovi prošlo za pola sata.
Ali zašto se i dalje ne možete voziti supersonično ujutro na posao? Koncept magleva postoji već više od jednog veka, sa brojnim patentima koji koriste ovu tehnologiju od ranih 1900-ih. Međutim, do danas su preživjela samo tri funkcionalna sistema maglev vlakova, koji se svi nalaze samo u Aziji.
Japanski maglev. Foto: Yuriko Nakao/Reuters
Prije toga, prvi radni maglev pojavio se u Velikoj Britaniji: između 1984. i 1995. šatl AirLink išao je sa aerodroma u Birminghamu. Maglev je bio popularno i jeftino prevozno sredstvo, ali je bio veoma skup za održavanje jer su neki od delova bili jednokratni i teško ih je bilo pronaći.
Krajem 1980-ih, Njemačka se također okrenula ovoj ideji: njen bespilotni M-Bahn voz saobraćao je između tri stanice u zapadnom Berlinu. Međutim, odlučeno je da se tehnologija levitirajućih vozova odgodi za kasnije, a linija je zatvorena. Njegov proizvođač, TransRapid, testirao je maglev sve dok se 2006. godine na poligonu u Lathenu nije dogodila nesreća u kojoj su poginule 23 osobe.
Ovaj incident bi mogao da stavi tačku na nemačke magleve da TransRapid prethodno nije potpisao ugovor o izgradnji magleva za aerodrom u Šangaju 2001. godine. Sada je ovaj maglev najbrži električni voz na svijetu, koji se kreće brzinom od 431 km/h. Sa njim se udaljenost od aerodroma do poslovne četvrti Šangaja može preći za samo osam minuta. U običnom transportu, to bi trajalo sat vremena. U Kini postoji još jedan maglev srednje brzine (njegova brzina je oko 159 km / h), koji radi u glavnom gradu Hunana, Changsha. Kinezima je ta tehnologija toliko draga da do 2020. planiraju lansirati još nekoliko magleva u 12 gradova.
Njemačka kancelarka Angela Merkel prva je dovezla TransRapid maglev do aerodroma u Šangaju. Foto: Rolf Vennenbernd/EPA
U Aziji se radi i na drugim projektima za maglev vozove. Jedan od najpoznatijih je bespilotni EcoBee šatl, koji saobraća sa južnokorejskog aerodroma Inčeon od 2012. godine. Na svoju ruku kratka linija postoji sedam stanica između kojih maglev juri brzinom od 109 km/h. Osim toga, vožnje su potpuno besplatne.
Prošlo je više od dvije stotine godina od trenutka kada je čovječanstvo izumilo prve parne lokomotive. Međutim, do sada je željeznički kopneni transport, prevoz putnika i teških tereta na snagu električne energije i dizel goriva, prilično čest.
Vrijedi reći da su svih ovih godina inženjeri-pronalazači aktivno radili na stvaranju alternativnim načinima pokret. Rezultat njihovog rada bili su vlakovi na magnetnim jastucima.
Istorija izgleda
Sama ideja stvaranja vlakova na magnetnim jastucima aktivno se razvijala početkom dvadesetog stoljeća. Međutim, u to vrijeme nije bilo moguće realizovati ovaj projekat iz više razloga. Proizvodnja takvog voza počela je tek 1969. Tada je na teritoriji SR Njemačke postavljena magnetna pruga kojom je trebalo proći novo vozilo, koje je kasnije nazvano maglev voz. Pušten je u promet 1971. Prvi maglev voz, koji se zvao Transrapid-02, prošao je magnetnom prugom.
Zanimljiva je činjenica da su njemački inženjeri napravili alternativno vozilo na osnovu zapisa koje je ostavio naučnik Hermann Kemper, koji je još 1934. godine dobio patent koji potvrđuje izum magnetne ravni.
"Transrapid-02" se teško može nazvati vrlo brzim. Mogao je da se kreće maksimalnom brzinom od 90 kilometara na sat. Kapacitet mu je takođe bio nizak - samo četiri osobe.
Godine 1979. stvoren je napredniji maglev model. Ovaj voz, nazvan "Transrapid-05", već je mogao da preveze šezdeset osam putnika. Kretao se duž linije koja se nalazi u gradu Hamburgu, čija je dužina bila 908 metara. Maksimalna brzina koju je ovaj voz razvio bila je sedamdeset pet kilometara na sat.
Iste 1979. u Japanu je objavljen još jedan model maglev. Zvala se "ML-500". Japanski voz na magnetnom jastuku razvijao je brzinu do petsto sedamnaest kilometara na sat.
Konkurentnost
Brzina koju se može razviti na magnetnim jastucima može se uporediti sa brzinom aviona. U tom smislu, ova vrsta transporta može postati ozbiljan konkurent onim vazdušnim rutama koje saobraćaju na udaljenosti do hiljadu kilometara. Široku upotrebu magleva ometa činjenica da se ne mogu kretati po tradicionalnim željezničkim površinama. Vozovi na magnetnim jastucima moraju izgraditi posebne autoputeve. A za to su potrebna velika ulaganja kapitala. Također se vjeruje da magnetno polje stvoreno za maglev može negativno utjecati na ljudsko tijelo, što će negativno utjecati na zdravlje vozača i stanovnika regija koje se nalaze u blizini takve rute.
Princip rada
Vlakovi na magnetnim jastucima su posebna vrsta transporta. Tokom kretanja, maglev kao da lebdi iznad željezničke pruge ne dodirujući ga. To je zbog činjenice da se vozilom upravlja silom umjetno stvorene magnetsko polje. Tokom kretanja magleva nema trenja. Sila kočenja je aerodinamički otpor.
Kako to radi? Svako od nas zna o osnovnim svojstvima magneta iz časova fizike u šestom razredu. Ako se dva magneta približe jedan drugom sjevernim polovima, onda će se odbiti. Stvara se takozvani magnetni jastuk. Prilikom povezivanja različitih polova, magneti će se međusobno privlačiti. Ovaj prilično jednostavan princip je u osnovi kretanja maglev vlaka, koji doslovno klizi kroz zrak na neznatnoj udaljenosti od šina.
Trenutno su već razvijene dvije tehnologije uz pomoć kojih se aktivira magnetni jastuk ili suspenzija. Treći je eksperimentalni i postoji samo na papiru.
Elektromagnetna suspenzija
Ova tehnologija se zove EMS. Zasnovan je na jačini elektromagnetnog polja, koje se mijenja tokom vremena. Izaziva levitaciju (izdizanje u zrak) magleva. Za kretanje voza u ovom slučaju potrebne su tračnice u obliku slova T, koje su izrađene od vodiča (obično metalnog). Na ovaj način, rad sistema je sličan konvencionalnoj željeznici. Međutim, u vozu su umjesto kotača ugrađeni magneti za potporu i vođenje. Postavljeni su paralelno sa feromagnetnim statorima koji se nalaze duž ivice mreže u obliku slova T.
Glavni nedostatak EMS tehnologije je potreba za kontrolom udaljenosti između statora i magneta. I to unatoč činjenici da ovisi o mnogim faktorima, uključujući nestabilnu prirodu elektromagnetne interakcije. Kako bi se izbjeglo iznenadno zaustavljanje vlaka, na njega su ugrađene posebne baterije. Oni su u stanju da dopune linearne generatore ugrađene u referentne magnete i na taj način održavaju proces levitacije dugo vremena.
Kočenje vozova bazirano na EMS tehnologiji vrši se sinhronim linearnim motorom niskog ubrzanja. Predstavljaju ga potporni magneti, kao i kolovoz, nad kojim lebdi maglev. Brzina i potisak kompozicije mogu se kontrolisati promjenom frekvencije i jačine generirane naizmjenične struje. Za usporavanje, dovoljno je promijeniti smjer magnetskih valova.
Elektrodinamička suspenzija
Postoji tehnologija u kojoj se kretanje magleva događa kada dva polja međusobno djeluju. Jedan od njih je kreiran na platnu za autoput, a drugi nastaje u vozu. Ova tehnologija se zove EDS. Na njegovoj osnovi izgrađen je japanski voz na magnetnom jastuku JR-Maglev.
Takav sistem ima neke razlike od EMS-a, gdje se koriste obični magneti struja samo kada se primeni struja.
EDS tehnologija podrazumijeva stalnu opskrbu električnom energijom. Ovo se dešava čak i ako je napajanje isključeno. U kalemove takvog sistema ugrađeno je kriogeno hlađenje, čime se uštede značajne količine električne energije.
Prednosti i nedostaci EDS tehnologije
Pozitivna strana sistema koji radi na elektrodinamičkom ovjesu je njegova stabilnost. Čak i neznatno smanjenje ili povećanje udaljenosti između magneta i platna regulirano je silama odbijanja i privlačenja. Ovo omogućava da sistem bude u nepromijenjenom stanju. Sa ovom tehnologijom nema potrebe za ugradnjom upravljačke elektronike. Nisu potrebni ni uređaji za podešavanje udaljenosti između platna i magneta.
EDS tehnologija ima neke nedostatke. Dakle, sila dovoljna da levitira kompoziciju može nastati samo pri velikoj brzini. Zbog toga su maglevovi opremljeni točkovima. Omogućuju svoje kretanje brzinama do stotinu kilometara na sat. Još jedan nedostatak ove tehnologije je sila trenja koja se javlja u stražnjem i prednjem dijelu odbojnih magneta pri maloj brzini.
Zbog jakog magnetnog polja u dijelu namijenjenom putnicima potrebno je postaviti posebnu zaštitu. U suprotnom, osoba sa pejsmejkerom ne smije putovati. Zaštita je potrebna i za magnetne medije za pohranu (kreditne kartice i HDD).
Tehnologija u razvoju
Treći sistem, koji trenutno postoji samo na papiru, je upotreba trajnih magneta u EDS verziji, koji ne zahtevaju napajanje energijom da bi se aktivirali. Donedavno se vjerovalo da je to nemoguće. Istraživači su vjerovali da trajni magneti nemaju takvu silu koja bi mogla uzrokovati levitaciju voza. Međutim, ovaj problem je izbjegnut. Da bi se to riješilo, magneti su postavljeni u Halbachov niz. Takav raspored dovodi do stvaranja magnetnog polja ne ispod niza, već iznad njega. Ovo pomaže u održavanju levitacije kompozicije čak i pri brzini od oko pet kilometara na sat.
Ovaj projekat još nije dobio praktičnu implementaciju. To je zbog visoke cijene nizova napravljenih od trajnih magneta.
Prednosti magleva
Najatraktivnija strana maglev vozova je mogućnost postizanja velikih brzina koje će omogućiti maglevima da se takmiče čak i sa mlaznim avionima u budućnosti. Ova vrsta transporta je prilično ekonomična u pogledu potrošnje električne energije. Troškovi njegovog rada su također niski. To postaje moguće zbog odsustva trenja. Niska buka magleva je takođe prijatna, što će pozitivno uticati na ekološku situaciju.
nedostatke
Negativna strana magleva je prevelika količina potrebna za njihovo stvaranje. Visoki su i troškovi održavanja kolosijeka. Osim toga, za razmatrani način transporta, potrebno je složen sistem staze i ultra precizni uređaji koji kontroliraju udaljenost između mreže i magneta.
Implementacija projekta u Berlinu
U glavnom gradu Njemačke 1980. godine otvoren je prvi sistem tipa maglev pod nazivom M-Bahn. Dužina platna bila je 1,6 km. Maglev voz je vikendom vozio između tri metro stanice. Putovanje za putnike je bilo besplatno. Nakon pada Berlinskog zida, stanovništvo grada se gotovo udvostručilo. Zahtijevalo je stvaranje transportnih mreža sa sposobnošću da obezbijede visok promet putnika. Zbog toga je 1991. godine magnetno platno demontirano, a na njegovom mjestu je počela izgradnja metroa.
Birmingham
U ovom njemačkom gradu, maglev male brzine povezan je od 1984. do 1995. godine. aerodrom i zeljeznicka stanica. Dužina magnetske staze bila je samo 600 m.
Put je radio deset godina i zatvoren je zbog brojnih pritužbi putnika na postojeće neugodnosti. Nakon toga, monorail transport zamenio je maglev u ovoj deonici.
Šangaj
Prvu magnetnu cestu u Berlinu izgradila je njemačka kompanija Transrapid. Neuspjeh projekta nije odvratio programere. Nastavili su istraživanje i dobili su nalog od kineske vlade, koja je odlučila izgraditi maglev stazu u zemlji. Šangaj i aerodrom Pudong bili su povezani ovom brzinom (do 450 km/h) rutom.
Put dugačak 30 km otvoren je 2002. U budućim planovima je njegovo proširenje na 175 km.
Japan
U ovoj zemlji je 2005. godine održana izložba Expo-2005. Njegovim otvaranjem puštena je u rad magnetna staza dužine 9 km. Na liniji je devet stanica. Maglev opslužuje područje u blizini izložbenog prostora.
Maglev se smatra transportom budućnosti. Već 2025. godine planirano je otvaranje novog superautoputa u zemlji poput Japana. Maglev voz će prevoziti putnike iz Tokija do jednog od okruga centralnog dela ostrva. Njegova brzina će biti 500 km/h. Za realizaciju projekta biće potrebno oko četrdeset pet milijardi dolara.
Av. Ljudmila Frolova 19. januara 2015. http://fb.ru/article/165360/po...
Japanski voz Magnetoplane ponovo obara brzinski rekord
Vlak će preći put od 280 kilometara za samo 40 minuta
Japanski maglev voz oborio je sopstveni brzinski rekord dostigavši 603 km/h na testu u blizini Fudžijame.
Prethodni rekord - 590 km/h - postavio je prošle sedmice.
JR Central, koji posjeduje ove vozove, namjerava ih pokrenuti na relaciji Tokio-Nagoja do 2027. godine.
Vlak će preći put od 280 kilometara za samo 40 minuta.
Istovremeno, prema upravi kompanije, oni neće prevoziti putnike maksimalnom brzinom: ubrzavaće "samo" do 505 km/h. Ali čak i ovo je znatno veće od brzine najbržeg japanskog Shinkansen voza do sada, koji je prešao razdaljinu od 320 km za sat.
Putnicima se neće prikazivati rekordi brzine, ali će im biti dovoljno više od 500 km/h
Troškovi izgradnje brze ceste do Nagoje iznosit će skoro 100 milijardi dolara, zbog činjenice da će više od 80% rute prolaziti kroz tunele.
Očekuje se da će Maglev vozovi preći udaljenost od Tokija do Osake za samo sat vremena do 2045. godine, prepolovivši vrijeme putovanja.
Okupilo se oko 200 entuzijasta da pogledaju testove metaka.
"Naježim se, želim da se vozim ovim vozom što je pre moguće", rekao je jedan od gledalaca za NHK. nova stranica priče“.
„Što se voz kreće brže, to je stabilniji, tako da se po mom mišljenju kvaliteta vožnje poboljšala“, rekao je Yasukazu Endo, šef istraživanja u JR Centralu.
Novi vozovi će biti pušteni na liniju Tokio-Nagoja do 2027
Japan već dugo ima mrežu brzih puteva na čeličnim šinama pod nazivom Shinkansen. Međutim, ulaganjem u novu tehnologiju maglev vozova, Japanci se nadaju da će je moći izvesti u inostranstvo.
Očekuje se da će japanski premijer Shinzo Abe tokom posjete SAD-u ponuditi pomoć u izgradnji brzog autoputa između New Yorka i Washingtona.
Za ostale objave u serijama "Perspektivni brzi transport" i "Perspektivni lokalni transport" pogledajte:
Supersonični vakuumski "voz" - Hyperloop. Iz serije "Perspektivni brzi transport".
Serija "Perspektivni lokalni transport". Novi električni voz EP2D
Video bonus
Prvi maglev voz prevezao je grupu putnika u sklopu međunarodne transportne izložbe IVA 1979. u Njemačkoj. Ali malo ljudi zna da je iste godine još jedan maglev, sovjetski model TP-01, odvezao svoje prve metre duž probne staze. Posebno je iznenađujuće da su sovjetski maglevi opstali do danas - skupljaju prašinu u dvorištima istorije više od 30 godina.
Eksperimenti sa vozilima koja rade na principu magnetne levitacije počeli su još prije rata. AT različite godine a operativni prototipovi levitirajućih vozova pojavili su se u različitim zemljama. Nemci su 1979. godine uveli sistem koji je prevezao više od 50.000 putnika za tri meseca rada, a 1984. godine na međunarodnom aerodromu u Birmingemu (UK) pojavila se prva stalna linija za maglev vozove. Početna dužina staze bila je 600 m, a visina levitacije nije prelazila 15 mm. Sistem je prilično uspješno radio 11 godina, ali su potom tehnički kvarovi postali sve češći zbog starenja opreme. A pošto je sistem bio jedinstven, gotovo svaki dio je morao biti napravljen po narudžbi, pa je donesena odluka da se linija isključi, što je bio potpuni gubitak.
1986, TP-05 na poligonu Ramenskoye. Dionica od 800 metara nije dozvoljavala ubrzanje do krstarećih brzina, ali početne "trke" to nisu zahtijevale. Automobil, napravljen u izuzetno kratkom roku, prošao je gotovo bez "dječijih bolesti", a to je bio dobar rezultat.
Osim Britanaca, masovno proizvedene magnetne vozove prilično su uspješno lansirali svi u istoj Njemačkoj - kompanija Transrapid je upravljala sličnim sistemom dugim 31,5 km u regiji Emsland između gradova Derpen i Lathen. Historija Emsland magleva, međutim, završila je tragično: 2006. godine, krivicom tehničara, dogodila se teška nesreća u kojoj su poginule 23 osobe, a linija je zaustavljena.
U Japanu su trenutno u funkciji dva sistema magnetne levitacije. Prvi (za gradski transport) koristi elektromagnetni sistem ovjesa za brzine do 100 km/h. Drugi, poznatiji, SCMaglev, dizajniran je za brzine preko 400 km/h i baziran je na supravodljivim magnetima. U okviru ovog programa izgrađeno je nekoliko pruga i postavljen svjetski rekord brzine za željezničko vozilo od 581 km/h. Prije samo dvije godine predstavljena je nova generacija japanskih maglev vozova, L0 serija Shinkansen. Osim toga, u Kini, u Šangaju, radi sistem sličan njemačkom "Transrapid-u"; takođe koristi supravodljive magnete.
Salon TP-05 imao je dva reda sedišta i centralni prolaz. Automobil je širok i istovremeno iznenađujuće nizak - urednik, visok 184 cm, skoro je dotaknuo plafon glavom. Bilo je nemoguće stajati u kabini vozača.
A 1975. godine započeo je razvoj prvog sovjetskog magleva. Danas je gotovo zaboravljena, ali je veoma važna stranica u tehničkoj istoriji naše zemlje.
Vlak budućnosti
Stoji ispred nas - veliki, futuristički dizajn, više kao svemirski brod iz naučno-fantastičnog filma, a ne iz vozila. Pojednostavljeno aluminijumsko kućište, klizna vrata, stilizovano natpis "TP-05" na ploči. Eksperimentalni automobil na magnetnom ovjesu već 25 godina stoji na poligonu u blizini Ramenskog, celofan je prekriven debelim slojem prašine, ispod njega je nevjerovatan automobil koji nekim čudom nije urezan u metal po dobroj ruskoj tradiciji . Ali ne, preživio je, kao i TP-04, njegov prethodnik, dizajniran za testiranje pojedinačnih jedinica.
Eksperimentalni automobil u radionici je već u novoj boji. Nekoliko puta je prefarban, a za snimanje u fantastičnom kratkom filmu na brodu je napravljen veliki natpis Fire-ball.
Razvoj magleva seže do 1975. godine, kada se pojavilo proizvodno udruženje Soyuztransprogress u okviru Ministarstva za naftu i plin SSSR-a. Nekoliko godina kasnije pokrenut je državni program "Brzi ekološki prihvatljiv transport", u okviru kojeg su započeli radovi na vozu na magnetnom jastuku. Finansiranjem je bilo jako dobro, za projekat je izgrađena posebna radionica i poligon instituta VNIIPItransprogress sa 120 metara deonice puta u Ramenskome kod Moskve. A 1979. godine, prvi auto TP-01 maglev uspješno je prošao testnu udaljenost vlastitim snagama - međutim, čak i na privremenoj 36-metarskoj dionici tvornice Gazstroymashina, čiji su elementi kasnije "preselili" u Ramenskoye. Obratite pažnju - u isto vrijeme kada i Nijemci i prije mnogih drugih programera! U principu, SSSR je imao priliku da postane jedna od prvih zemalja koja je razvila magnetni transport - u radu su bili angažovani pravi entuzijasti njihovog rada, na čelu sa akademikom Jurijem Sokolovim.
Magnetski moduli (sivi) na šini (narandžasti). Pravougaone trake u sredini fotografije su samo senzori zazora koji prate površinske nepravilnosti. Elektronika je uklonjena iz TP-05, ali je ostala magnetna oprema i, u principu, automobil se može ponovo pokrenuti.
Ekspediciju Popularne mehanike predvodio je niko drugi do Andrej Aleksandrovič Galenko, generalni direktor Inženjersko-istraživačkog centra TEMP. TEMP je ista organizacija, bivši VNIIPItransprogress, ogranak Soyuztransprogressa, koji je potonuo u zaborav, a Andrej Aleksandrovič je radio na sistemu od samog početka, i teško da bi iko mogao reći o tome bolje od njega. TP-05 stoji ispod celofana, a prvo što fotograf kaže je: ne, ne, nećemo moći da ga slikamo, tu se ništa ne vidi. Ali onda povučemo celofan - i prvi put nakon mnogo godina sovjetski maglev se pojavljuje pred nama, a ne inženjeri i ne zaposlenici deponije, u svom svom sjaju.
Zašto vam treba maglev?
Razvoj transportnih sistema koji rade na principu magnetne levitacije može se podijeliti u tri oblasti. Prvi su automobili sa projektovanim brzinama do 100 km/h; u ovom slučaju, najoptimalnija je shema sa levitacijskim elektromagnetima. Drugi je prigradski saobraćaj sa brzinama od 100–400 km/h; ovdje je najbolje koristiti potpunu elektromagnetnu suspenziju sa sistemima bočne stabilizacije. I na kraju, najmoderniji, da tako kažem, trend su vozovi na velike udaljenosti koji mogu ubrzati do 500 km / h i više. U ovom slučaju, suspenzija mora biti elektrodinamička, na supravodljivim magnetima.
TP-01 je pripadao prvom pravcu i testiran je na poligonu do sredine 1980. godine. Njegova masa je bila 12 tona, dužina - 9 m, a primao je 20 ljudi; razmak ovjesa je bio minimalan - samo 10 mm. Nakon TP-01 uslijedile su nove gradacije mašina za ispitivanje - TP-02 i TP-03, staza je produžena na 850 m, zatim se pojavio laboratorijski automobil TP-04, dizajniran za proučavanje rada linearnog vučnog električnog pogona. Budućnost sovjetskih magleva izgledala je bez oblaka, pogotovo što su u svijetu, pored Ramenskog, postojala samo dva takva poligona - u Njemačkoj i Japanu.
Ranije je TP-05 bio simetričan i mogao se kretati i naprijed i nazad; kontrolne table i šoferšajbni bili su sa obe strane. Danas je konzola sačuvana samo sa strane radionice - druga je demontirana kao nepotrebna.
Princip rada levitirajućeg voza je relativno jednostavan. Kompozicija ne dodiruje šinu, dok je u lebdećem stanju, međusobno privlačenje ili odbijanje magneta djeluje. Jednostavno rečeno, automobili vise iznad ravni staze zahvaljujući vertikalno usmjerenim silama magnetske levitacije i drže se od bočnih kotrljanja pomoću sličnih horizontalno usmjerenih sila. U nedostatku trenja o šinu, jedina "prepreka" kretanju postaje aerodinamički otpor - teoretski, čak i dijete može pomaknuti automobil od više tona. Voz se pokreće linearnim asinhronim motorom, sličan onom koji radi, na primjer, na moskovskoj monošini (usput, ovaj motor je razvio upravo OAO INTS TEMP). Takav motor ima dva dijela - primarni (induktor) je instaliran ispod automobila, sekundarni (reaktivni autobus) - na gusjenicama. Elektromagnetno polje koje stvara induktor stupa u interakciju s gumom, pomičući vlak naprijed.
Prednosti magleva prvenstveno uključuju odsustvo otpora osim aerodinamičkog. Osim toga, habanje opreme je minimalno zbog malog broja pokretnih dijelova sistema u odnosu na klasične vozove. Nedostaci su složenost i visoka cijena ruta. Na primjer, jedan od problema je sigurnost: maglev treba "podići" na nadvožnjak, a ako postoji nadvožnjak, onda je potrebno razmotriti mogućnost evakuacije putnika u slučaju nužde. Međutim, automobil TP-05 bio je planiran za rad pri brzinama do 100 km / h i imao je relativno jeftinu i tehnološki naprednu strukturu kolosijeka.
1980-ih Inženjer VNIIPI-transprogress radi na računaru. Oprema radionice u to vrijeme bila je najmodernija - finansiranje programa "Brzi ekološki transport" odvijalo se bez ozbiljnih kvarova čak iu vremenima perestrojke.
Sve od nule
Razvijajući seriju TP-a, inženjeri su, zapravo, sve radili od nule. Odabrali smo parametre interakcije između magneta automobila i staze, zatim smo preuzeli elektromagnetni ovjes - radili smo na optimizaciji magnetni fluksovi, dinamiku vožnje, itd. Glavnim dostignućem programera mogu se nazvati takozvane magnetne skije koje su kreirali, a koje mogu nadoknaditi nepravilnosti staze i pružiti udobnu dinamiku za prevoz putnika. Prilagođavanje neravninama ostvareno je uz pomoć malih elektromagneta spojenih šarkama u nešto slično lancima. Kolo je bilo složeno, ali mnogo pouzdanije i izvodljivije nego sa kruto fiksiranim magnetima. Upravljanje sistemom se vršilo zahvaljujući senzorima zazora, koji su pratili neravnine putanje i davali komande pretvaraču snage, koji je smanjivao ili povećavao struju u određenom elektromagnetu, a time i silu dizanja.
TP-01, prvi sovjetski maglev, 1979. Ovdje automobil još uvijek nije u Ramenskomeu, već na kratkoj dionici staze od 36 metara izgrađenoj na poligonu fabrike Gazstroymashina. Iste godine Nemci su demonstrirali prvi takav automobil - sovjetski inženjeri su išli u korak s vremenom.
Upravo je ova shema testirana na TP-05, jedinom automobilu "drugog smjera" izgrađenom u okviru programa s elektromagnetnim ovjesom. Radovi na automobilu su obavljeni vrlo brzo - njegova aluminijska karoserija, na primjer, napravljena je za samo tri mjeseca. Prvi testovi TP-05 obavljeni su 1986. godine. Bio je težak 18 tona, primio je 18 ljudi, ostatak automobila je zauzela oprema za testiranje. Pretpostavljalo se da će prvi put koji će koristiti takve vagone u praksi biti izgrađen u Jermeniji (od Jerevana do Abovjana, 16 km). Brzinu je trebalo povećati na 180 km/h, kapacitet - do 64 osobe po automobilu. Ali druga polovina 1980-ih napravila je vlastita prilagođavanja svijetle budućnosti sovjetskog magleva. U Britaniji je do tada već bio lansiran prvi sistem permanentnih magnetnih jastuka, mogli bismo sustići Britance, da nije bilo političkih previranja. Drugi razlog za smanjenje projekta bio je potres u Jermeniji, koji je doveo do naglog smanjenja finansiranja.
Projekat B250 - brzi maglev "Moskva - Šeremetjevo". Aerodinamika je razvijena u Dizajnerskom birou Yakovlev, a napravljeni su i maketi segmenta u punoj veličini sa sjedištima i kabinom. Projektna brzina - 250 km / h - odražena je u indeksu projekta. Nažalost, 1993. ambiciozna ideja je propala zbog nedostatka sredstava.
Predak Aeroexpressa
Sav rad na seriji TP prekinut je kasnih 1980-ih, a od 1990. godine TP-05, koji je do tada uspio da glumi u naučno-fantastičnom kratkom filmu "You Don't Mess With Robots", stavljen je na vječni šala pod celofanom u istoj radionici u kojoj je i napravljen. Postali smo prvi novinari u četvrt veka koji su ovaj automobil videli "uživo". Unutra je očuvano gotovo sve – od kontrolne table do presvlake sedišta. Restauracija TP-05 nije teška koliko bi mogla biti - bila je pod krovom, u dobrim uslovima i zaslužuje mjesto u transportnom muzeju.
Početkom 1990-ih, TEMP istraživačko-razvojni centar nastavio je temu maglev, koju je sada naručila moskovska vlada. Bila je to ideja o Aeroexpressu, brzom maglev vozu koji bi dopremio stanovnike glavnog grada direktno na aerodrom Šeremetjevo. Projekat je nazvan B250. Eksperimentalni segment voza prikazan je na izložbi u Milanu, nakon čega su se u projektu pojavili strani investitori i inženjeri; Sovjetski stručnjaci otputovali su u Njemačku da proučavaju strane događaje. Ali 1993. godine, zbog finansijske krize, projekat je prekinut. Automobili sa 64 sedišta za Šeremetjevo ostali su samo na papiru. Međutim, neki elementi sistema stvoreni su u uzorcima punog opsega - ovjesni i pogonski sklopovi, uređaji ugrađenog sustava napajanja, čak su počela ispitivanja pojedinih blokova.
Najzanimljivije je da u Rusiji postoje razvoji za maglev. AD R&D Centar "TEMP" radi, realizuju se razni projekti za civilnu i odbrambenu industriju, postoji poligon, postoji iskustvo u radu sa sličnim sistemima. Prije nekoliko godina, zahvaljujući inicijativi Ruskih željeznica, razgovor o maglevu ponovo je prešao u fazu razvoja dizajna - međutim, nastavak posla povjeren je drugim organizacijama. Kuda će ovo dovesti, vrijeme će pokazati.
Za pomoć u pripremi materijala, uredništvo se zahvaljuje generalnom direktoru ETC „Elektromagnetni putnički saobraćaj“ A.A. Galenko.
Ovi brzi vozovi se nazivaju i "Bullet train", od engleskog "bullet train", polaze sa stanice u Tokiju u glavnom gradu Japana, i pokrivaju gotovo cijeli Japan širokom mrežom. Japan je izgradio svoj prvi brzi voz još 1964. godine, a sada je dužina mreže brzih pruga Shinkansen oko 2.500 kilometara. Svojom mrežom pokrivaju glavno japansko ostrvo Honšu, južno ostrvo Kjušu, a podvodne rute velike brzine do severnog japanskog ostrva Hokaido su već u izgradnji.
Živeo sam u Tokiju na stanici Šinagava, koja je veliko saobraćajno čvorište, i "metki voz" je tu kratko stao za samo 1,5 minuta. Tokio je gusto naseljen grad i japanski brzi vozovi kreću se sa kratkim zaustavljanjima u najvažnijim transportnim čvorištima u gradu i na glavnim međustanicama između gradova. Japan je industrijski razvijen prilično ravnomjerno, a u predgrađima se i ovdje živi, ljudi žive, rade i kreću se. Jasno je da imamo u Rusiji, nije jasno zašto i gdje zaustaviti brzi Sapsan na putu od Sankt Peterburga do Moskve.
Paviljon stanice Shinagawa.
Putovao sam vozom od Tokija do Kjota, bilo je to rano, a ujutro su svi Japanci žurili na posao. Na stanici je bilo jako teško provući se kroz gomilu "robota" koji su pokušavali da uhvate "prvi poziv". Zaista, gustina naseljenosti u Tokiju je ogromna, čak i sa njihovom razgranatom transportnom mrežom, ujutro na stanicama nastaju "gužve u saobraćaju od biomase".
Karta za Kjoto košta oko 130 dolara. Da biste ušli na peron brzih vozova, potrebno je proći kroz okretnice, koje pomalo podsjećaju na okretnice moskovskog metroa.
Shinkansen u Japanu obično ne kasne, ali dođite do trenutka. Na kraju krajeva, ako se voz zaustavi na međustanici Shinagawa samo jednu i pol minutu, onda je kašnjenje neprihvatljivo. U 2012. godini prosječno odstupanje voza od reda vožnje bilo je samo 36 sekundi. Shinkansen namijenjen različitim destinacijama stiže na stanicu Shinagawa otprilike svakih pet minuta, a posebno obučeni Japanac prisustvuje polasku ovih brzih vozova na stanici.
Islamska Japanka na stanici Shinagawa. Šinkansen na japanskom doslovno znači "novi autoput". Naziv "voz metak" je takođe bukvalni prevod sa japanskog "dangan ressha", ovaj naziv je prvobitno nastao 30-ih godina 20. veka, kada su brze željeznice Japan, još uvijek su bili u razvoju.
Japanci su jako poslušna stanica i u voz ulaze STROGO po opstem redu, a na peronu su cak i oznake kako treba da stanu a na peronu je ispisano i mesto gde staje ovaj ili onaj vagon sama. Guranje naprijed, guranje u redu, ovdje se smatra vrlo nekulturnim, i malo je vjerovatno da će Japanac koji poštuje zakon to ikada učiniti.
Niko nikuda ne žuri bez reda, svi pristojno i odmjereno izlaze ili se ukrcavaju u brze vozove. Godine 1965., lansiranjem Shinkansen-a, Japanci su konačno mogli da obave "jednodnevna putovanja" između svoja dva industrijski centri- Tokio i Osaka.
I konačno, polako, naš Šinkansen stiže na stanicu.
Spolja, sprijeda, čak izgleda malo ljepše od našeg slavnog Sapsana.
Ponekad se Shinkansen može čak i "ljubiti".
Na kraju napravim posljednju fotografiju svog susjeda "japanskog hipija" i uskočim u voz za Kjoto.
Vrata na Shinkansen-u se otvaraju bočno, kao u našoj ruskoj podzemnoj željeznici, nakon čega se putnici ukrcavaju. Shinkansen su vrlo, vrlo sigurna vozila u Japanu. U 49 godina postojanja od 1964. godine, sa 7 milijardi putnika, nije bilo nijedne ljudske smrti zbog iklizanja ili sudara voza. Zabilježene su povrede i jedan smrtni slučaj kada su ljudi bili zakrčeni vratima i voz je krenuo. Kako bi se to spriječilo, sada na svakoj stanici dežura radnik koji provjerava zatvaranje vrata brzog voza.
Japan je veoma seizmična zemlja i svi Shinkansen su opremljeni sistemom za prevenciju zemljotresa od 1992. godine. U slučaju detekcije vibracija tla ili udara, sam sistem vrlo brzo zaustavlja ovaj voz. Svi vozovi su takođe opremljeni novi sistem"protiv iskliznuća".
I naravno, voz je mnogo ekološki prihvatljiviji od automobila. Ako sada Shinkansen može postići brzinu do 320 km/h, a zapravo putuju u prosjeku 280 km/h, onda do 2020. planiraju povećati gornju traku brzine na 360 km/h.
Primjer rasporeda automobila u brzom vozu u Japanu, sa tri sjedišta s jedne strane i dva s druge strane.
Voz ima mašine za prodaju mineralne vode i čaja, tako omiljene Japancima.
Pisoari u japanskim vozovima opremljeni su prozirnim staklom.
Osim pisoara, postoje i obični toaleti sa "normalnim" vratima, možda jednostavno zato što Japanci smatraju da je ženama neugodno pisati prozirnim staklom, ali muškarcima nije)).
Tu su i odvojene male sobe u kojima možete oprati ruke.
Pored automata za vodu i čaj, povremeno vozovima prolaze i prodavači pića i grickalica. Čak i najjeftinija kupovina se može platiti kreditnom karticom, sa "plastičnim novcem" u Japanu neće biti problema.
Možete uživati u hladnom pivu ili toploj kafi.
U Japanu, kao i u Rusiji, prodaje se nekoliko vrsta suvih lignji, oduvek sam mislio da je suve soljene lignje čisto ruska tema, ali ne, u Japanu je i to jako česta. Lignje su veoma ukusne, kao i japansko Asahi pivo.
Svako sjedište je opremljeno i utičnicom, kao iu vozovima, odnosno možete raditi na laptopu bez vremenskih ograničenja.
Kontrolori su također konstantna pojava u japanskim vozovima, budući da se Shinkansen praktički ne zaustavlja na putu, u Japanu neće uspjeti istrčati na peron međustanice i "trčkati" oko kontrolora, kao što to rade u Rusiji.
Provjera kupljenih karata se ne može izbjeći.
Kada voz putuje iz Tokija za Kjoto, 45 minuta nakon polaska, svi trče da fotografišu poznati simbol Japana - planinu Fudži. Japanska emisija nacionalni simbol svoju zemlju maloj djeci.
Ako neko zeli, a nema mobilni telefon, pitam se ima li jos ovakvih drugova u 21 veku, onda je u vozu automat.
Sa detaljnim uputstvima za upotrebu.
Još jedna karakteristika brzih "japanskih" vozova je da sedišta nisu fiksirana na mestu, kao na primer u našem "Sapsanu", već se mogu slobodno rotirati oko svoje ose za 360 stepeni. Okretni mehanizam se aktivira pritiskom na specijalnu pedalu ispod sedišta. A iza sedišta su specijalne mreže u koje možete da smestite svoje stvari, pa neko skloni svoj Canon fotoaparat - koji je, kako narodna mudrost kaže, Nikon za sirotinju.
Možete okrenuti sedište za 90 stepeni i voziti sve vreme gledajući pravo kroz prozor.
Gustoća naseljenosti u Japanu je ogromna i kada idete od Tokija do Kjota nemate vremena ni da uhvatite osjećaj da se mijenjaju gradovi, jer se čini da industrijskoj zoni nikad kraja, a poljoprivredno zemljište se uopće ne vidi. Ispred prozora je fabrika poznatog japanskog piva "Kirin".
Ako ste, na primjer, umorni od gledanja kroz prozor, onda se sjedišta mogu okrenuti za još 90 stepeni i igrati karte sa komšijom.
Japanci u svojim brzim vozovima nisu zaboravili na "narkomane-pušače", za njih su u vozu napravljene posebne "akvarijumske komore" u koje će verovatno stati najviše dve osobe, a odlaskom u penziju mogu istinski uživati u povraćanju miris nikotina.
Nije uzalud kažu da vrijeme putovanja prolazi nezapaženo. Dok je hodao vozom, nije primetio kako je stigao u Kjoto. U Shinkansenu morate pažljivo pratiti grad dolaska, kao i zaustavljanje na željezničkim stanicama, čak i u veliki gradovi, obično ne više od 5 minuta, potrebno je unaprijed spakovati stvari, spremiti se i izaći iz vlaka na pravoj stanici. Prve fotografije na željezničkoj stanici u japanskom gradu Kjotu.
Model brzog vlaka N700 sada je jedan od najmodernijih, počeo se koristiti tek 2007. godine.
Brzi vozovi su takođe inherentno „električni vozovi“ i imaju ovu vrstu „kontaktnog elementa na vrhu“. Shinkansen koristi 25.000 volti naizmjenične struje za kretanje.
Kada Shinkansen napusti stanicu, posebno obučeni tip gleda iz stražnje kontrolne sobe i pazi da "niko ne bude povrijeđen" na peronu.
Stigavši u Kjoto, odmah sam krenuo u šetnju ovim divnim gradom koji je kao da je zaboravio na trku tehnički napredak,malo zaustavljen u vremenu.....nastaviće se...
U Rusiji je potpisan sporazum o stvaranju voza metaka - Hyperloop. Njegova brzina će biti 1200 km/h, što je nezamislivo više od postojećih brzina zemaljskog transporta.
Prošlog mjeseca, na ekonomskom forumu u Sankt Peterburgu kojem su prisustvovale mnoge strane kompanije i investitori, moskovske vlasti i Hyperloop potpisali su sporazum o vođenju Hyperloop voza u glavnom gradu.
Hyperloop voz nije običan voz, on putuje unutar cjevovoda koji će biti gotovo vakuum (0,001 atmosferski pritisak), umjesto vagona, ima posebne kapsule. Vjeruje se da će se vlak kretati u vakuumu, otpor će biti zanemarljiv, pa brzina može dostići i do 1200 km/h.
Ubrzanje i usporavanje voza vršit će se elektromagnetnim poljem. Voz će imati povećane aerodinamičke performanse kako bi savladao zvučnu barijeru.
Hyperloop - proboj
Naravno, ako se takav voz zaista stvori, onda će se to mnogo promijeniti. Putovanja i prevoz će biti značajno smanjeni.
Osim toga, takav će vlak biti jeftiniji od vozova na magnetnom jastuku. Zbog njihove enormne cijene, razvoj "magnetnih" vozova je zaustavljen. Iako je i sama tehnologija vrlo zanimljiva.
Hyperloop se razlikuje od voza na magnetnom jastuku po tome što lebdi iznad šine ne zbog magnetnog polja, već zbog zraka (tj. pneumatski je).
Dodatni pol Hyperloopa je njegov vanmrežni rad. Ni loše vrijeme ni prirodne katastrofe ga ne mogu zaustaviti.
Šta imamo za danas?
Hyperloop razvijaju 2 kompanije. Do danas su obavljena samo početna testiranja motora za overklok. Rezultati su dobri: 160 km/h, dok se do 100 km/h ubrzava brže od 1 sekunde. Testovi na tunelima i vazdušnim jastucima još nisu bili. Inženjeri jedne od razvojnih kompanija već počinju sumnjati u upotrebu zračnog jastuka.
Ali u ambiciji, kompanija osnivač je objavila da će stvoriti "Novi put svile" od Kine do Evrope u trajanju od 1 dana. U međuvremenu, ugovor zahtijeva da Hyperloop olakša kretanje i skrati vrijeme za to Moskovljanima. Početak projekta zakazan je za decembar 2016. godine.