A mágneses levitációs vonatok környezetbarátak, csendesek és gyorsak. Nem tudnak lerepülni a sínekről, és üzemzavar esetén biztonságosan meg tudnak állni. De miért nem terjedt el az ilyen közlekedés, és miért használnak még mindig közönséges elektromos vonatokat és vonatokat az emberek?
Mágneses levitációs vonatok: miért nem vert gyökeret a "jövő közlekedése"?
Veronika ElkinaAz 1980-as években a mágneses levitációs (maglev) vonatokat a jövő közlekedési eszközének tartották, amely tönkreteszi a belföldi járatokat. Ezek a vonatok 800 km/h sebességgel szállíthatnak utasokat, és alig, vagy egyáltalán nem károsítják a környezetet.
A maglevek bármilyen időjárásban képesek közlekedni, és nem hagyhatják el egyetlen sínjüket - minél távolabb tér el a vonat a sínektől, a mágneses levitáció annál inkább visszaszorítja. Minden maglev ugyanazon a frekvencián mozog, így nem lesz jel probléma. Képzeld el, milyen hatással lennének az ilyen vonatok a gazdaságra és a közlekedésre, ha a távolságok távol vannak nagyobb városok fél óra alatt elmúlt.
De miért nem tud még mindig szuperszonikus autót vezetni reggel a munkahelyére? A maglev koncepció több mint egy évszázada létezik, és az 1900-as évek eleje óta számos szabadalom alkalmazza a technológiát. A mai napig azonban csak három működő maglev vonatrendszer maradt fenn, amelyek mindegyike csak Ázsiában található.
japán maglev. Fotó: Yuriko Nakao/Reuters
Ezt megelőzően megjelent az első működő maglev az Egyesült Királyságban: 1984 és 1995 között az AirLink járat a birminghami repülőtérről indult. A maglev népszerű és olcsó szállítóeszköz volt, de nagyon költséges volt a fenntartása, mivel néhány alkatrész egyedi volt, és nehéz volt megtalálni.
Az 1980-as évek végén Németország is ehhez az ötlethez fordult: pilóta nélküli M-Bahn vonata három nyugat-berlini állomás között közlekedett. A vonatok lebegtetésének technológiáját azonban későbbre halasztják, és a vonalat lezárták. Gyártója, a TransRapid addig tesztelte a magleveket, amíg 2006-ban a latheni gyakorlópályán nem történt baleset, amelyben 23 ember halt meg.
Ez az incidens véget vethet a német magleveknek, ha a TransRapid korábban nem írt alá megállapodást a sanghaji repülőtér maglevének megépítéséről 2001-ben. Most ez a maglev a világ leggyorsabb elektromos vonata, amely 431 km/h sebességgel halad. Ezzel mindössze nyolc perc alatt megtehető a távolság a repülőtértől Sanghaj üzleti negyedéig. A szokásos közlekedési eszközökön ez egy órát vesz igénybe. Kínában van egy másik közepes sebességű maglev (sebessége körülbelül 159 km / h), amely Hunan fővárosában, Changsha-ban működik. A kínaiak annyira szeretik ezt a technológiát, hogy 2020-ra további magleveket terveznek elindítani 12 városban.
Angela Merkel német kancellár volt az első, aki TransRapid maglevvel vezetett a sanghaji repülőtérre. Fotó: Rolf Vennenbernd/EPA
Ázsiában a maglev vonatokkal kapcsolatos egyéb projekteken is folyik a munka. Az egyik leghíresebb a pilóta nélküli EcoBee shuttle, amely 2012 óta üzemel a dél-koreai Incheon repülőtérről. Egyedül rövid sor hét állomás van, amelyek között a maglev 109 km / h sebességgel rohan. Ráadásul az utazások teljesen ingyenesek.
Több mint kétszáz év telt el azóta, hogy az emberiség feltalálta az első gőzmozdonyokat. Mindeddig azonban meglehetősen elterjedt a vasúti földi szállítás, amely utasokat és nehéz terheket szállított villamos energia és gázolaj segítségével.
Érdemes elmondani, hogy ezekben az években a mérnökök-feltalálók aktívan dolgoztak az alkotáson alternatív módokon mozgalom. Munkájuk eredményeként mágneses párnákon szereltek vonatokat.
Megjelenés története
A vonatok mágneses párnákon való létrehozásának gondolatát a huszadik század elején aktívan fejlesztették. Ezt a projektet azonban akkoriban több okból sem lehetett megvalósítani. Egy ilyen vonat gyártása csak 1969-ben kezdődött. Ekkor fektettek le egy mágneses pályát a Német Szövetségi Köztársaság területén, amelyen egy új járműnek kellett elhaladnia, amelyet később maglev vonatnak neveztek el. 1971-ben indították útjára. Az első maglev vonat, Transrapid-02 néven haladt el a mágneses pályán.
Érdekes tény, hogy a német mérnökök Hermann Kemper tudós feljegyzései alapján készítettek egy alternatív járművet, aki 1934-ben kapott szabadalmat, amely megerősítette a mágneses sík feltalálását.
A "Transrapid-02" aligha nevezhető nagyon gyorsnak. Maximum 90 kilométeres óránkénti sebességgel tudott haladni. Kapacitása is alacsony volt – mindössze négy ember.
1979-ben egy fejlettebb maglev modellt hoztak létre. Ez a "Transrapid-05" nevű vonat már hatvannyolc utast tudott szállítani. A Hamburg városában található vonal mentén haladt, amelynek hossza 908 méter volt. A vonat maximális sebessége hetvenöt kilométer per óra volt.
Ugyanebben az 1979-ben egy másik maglev modell is megjelent Japánban. ML-500-nak hívták. A mágneses párnán lévő japán vonat akár ötszáztizenhét kilométeres óránkénti sebességet fejlesztett ki.
Versenyképesség
A mágneses párnákon való edzés sebessége összehasonlítható a repülőgépek sebességével. Ebben a tekintetben ez a fajta szállítás komoly versenytársa lehet azoknak a légi útvonalaknak, amelyek akár ezer kilométeres távolságban közlekednek. A maglevek széleskörű elterjedését hátráltatja, hogy a hagyományos vasúti felületeken nem tudnak mozogni. A mágneses párnákon álló vonatoknak speciális autópályákat kell építeniük. Ez pedig nagy tőkebefektetést igényel. Azt is gondolják, hogy a maglevek számára létrehozott mágneses mező negatívan befolyásolhatja az emberi testet, ami hátrányosan érinti a járművezető és az ilyen útvonal közelében található régiók lakóinak egészségét.
Működés elve
A mágneses párnákon közlekedő vonatok különleges közlekedési módot jelentenek. Mozgás közben úgy tűnik, hogy a maglev a vasúti sínek felett lebeg anélkül, hogy megérintené. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a járművet egy mesterségesen létrehozott erő vezérli mágneses mező. A maglev mozgása során nincs súrlódás. A fékerő aerodinamikai ellenállás.
Hogyan működik? Mindannyian ismerjük a mágnesek alapvető tulajdonságait a hatodik osztályos fizikaórákról. Ha két mágnest közel hozunk egymáshoz északi sarkok, akkor taszítják. Egy úgynevezett mágneses párna jön létre. Különböző pólusok összekapcsolásakor a mágnesek vonzzák egymást. Ez a meglehetősen egyszerű elv egy maglev vonat mozgásának hátterében áll, amely szó szerint a sínektől jelentéktelen távolságra siklik a levegőben.
Jelenleg már két olyan technológiát fejlesztettek ki, amelyek segítségével mágneses párnát vagy felfüggesztést aktiválnak. A harmadik kísérleti jellegű, és csak papíron létezik.
Elektromágneses felfüggesztés
Ezt a technológiát EMS-nek hívják. Az elektromágneses tér erősségén alapul, amely idővel változik. A maglev levitációját (levegőben való emelkedését) okozza. A vonat mozgásához ebben az esetben T-alakú sínekre van szükség, amelyek vezetőből (általában fémből) készülnek. Ily módon a rendszer működése hasonló a hagyományos vasútéhoz. A vonatban azonban kerékpárok helyett tartó- és vezetőmágneseket szerelnek fel. Párhuzamosan helyezkednek el a ferromágneses állórészekkel, amelyek a T alakú szalag széle mentén helyezkednek el.
Az EMS technológia fő hátránya az állórész és a mágnesek közötti távolság szabályozásának szükségessége. És ez annak ellenére, hogy sok tényezőtől függ, beleértve az elektromágneses kölcsönhatás instabil természetét is. A vonat hirtelen leállásának elkerülése érdekében speciális akkumulátorokat szerelnek fel rá. Képesek újratölteni a referenciamágnesekbe épített lineáris generátorokat, és így hosszú ideig fenntartani a levitációs folyamatot.
A vonatok EMS technológián alapuló fékezése kis gyorsulású szinkron lineáris motorral történik. Ezt támasztó mágnesek képviselik, valamint az úttest, amely felett a maglev lebeg. A kompozíció sebessége és tolóereje a generált váltakozó áram frekvenciájának és erősségének változtatásával szabályozható. A lassításhoz elegendő a mágneses hullámok irányának megváltoztatása.
Elektrodinamikus felfüggesztés
Létezik egy technológia, amelyben a maglev mozgása két mező kölcsönhatása esetén következik be. Az egyik az autópálya vászonban, a második a vonat fedélzetén készül. Ezt a technológiát EDS-nek hívják. Ennek alapján egy japán vonatot építettek mágneses párnán JR-Maglev.
Egy ilyen rendszernek van némi különbsége az EMS-től, ahol közönséges mágneseket használnak, amelyekhez elektromosság csak áramellátás esetén.
Az EDS technológia folyamatos áramellátást jelent. Ez akkor is előfordul, ha a tápellátás ki van kapcsolva. Egy ilyen rendszer tekercseiben kriogén hűtés van beépítve, ami jelentős mennyiségű villamos energiát takarít meg.
Az EDS technológia előnyei és hátrányai
Az elektrodinamikus felfüggesztéssel működő rendszer pozitív oldala a stabilitása. Még a mágnesek és a vászon közötti távolság kismértékű csökkentését vagy növelését is szabályozzák a taszító és vonzási erők. Ez lehetővé teszi, hogy a rendszer változatlan állapotban legyen. Ezzel a technológiával nincs szükség vezérlő elektronika telepítésére. Nincs szükség a vászon és a mágnesek közötti távolság beállítására szolgáló eszközökre sem.
Az EDS technológiának van néhány hátránya. Így a kompozíció lebegtetéséhez elegendő erő csak nagy sebességnél keletkezhet. Ezért vannak felszerelve a maglevek kerekekkel. Akár száz kilométer per órás sebességgel biztosítják mozgásukat. Ennek a technológiának egy másik hátránya a súrlódási erő, amely a taszítómágnesek hátulján és elején kis sebességgel lép fel.
Az utasoknak szánt szakaszon az erős mágneses tér miatt speciális védelem felszerelése szükséges. Ellenkező esetben szívritmus-szabályozóval rendelkező személy nem utazhat. A mágneses adathordozók (hitelkártyák és HDD) védelmére is szükség van.
Technológia fejlesztés alatt
A harmadik, jelenleg csak papíron létező rendszer az EDS változatban az állandó mágnesek alkalmazása, amelyek aktiválásához nincs szükség energiára. Egészen a közelmúltig azt hitték, hogy ez lehetetlen. A kutatók úgy vélték, hogy az állandó mágnesek nem rendelkeznek akkora erővel, amely a vonat lebegését okozhatja. Ezt a problémát azonban elkerülték. Ennek megoldására a mágneseket a Halbach-tömbbe helyezték. Az ilyen elrendezés nem a tömb alatt, hanem felette mágneses mező létrehozásához vezet. Ez segít fenntartani a kompozíció lebegését még körülbelül öt kilométeres óránkénti sebességnél is.
Ez a projekt még nem kapott gyakorlati megvalósítást. Ennek oka az állandó mágnesekből készült tömbök magas költsége.
A maglevek előnyei
A maglev vonatok legvonzóbb oldala a nagy sebesség elérésének lehetősége, amely lehetővé teszi a maglevek számára, hogy a jövőben még a sugárhajtású repülőgépekkel is versenyezzenek. Ez a fajta szállítás meglehetősen gazdaságos az áramfogyasztás szempontjából. A működési költségek is alacsonyak. Ez a súrlódás hiánya miatt lehetséges. A maglevek alacsony zajszintje is kellemes, ami pozitívan befolyásolja a környezeti helyzetet.
hátrányai
A maglevek negatív oldala a létrehozásukhoz szükséges túl nagy mennyiség. A pályafenntartás költségei is magasak. Ezenkívül az adott szállítási módhoz szükséges összetett rendszer nyomvonalak és ultraprecíz eszközök, amelyek szabályozzák a háló és a mágnesek közötti távolságot.
Projekt megvalósítás Berlinben
Németország fővárosában 1980-ban megtörtént az első maglev típusú rendszer, az M-Bahn megnyitása. A vászon hossza 1,6 km volt. Három metróállomás között egy maglev vonat közlekedett hétvégenként. Az utasok utazása ingyenes volt. A berlini fal leomlása után a város lakossága csaknem megkétszereződött. Ehhez olyan közlekedési hálózatok kialakítására volt szükség, amelyek képesek voltak nagy utasforgalmat biztosítani. Ezért 1991-ben leszerelték a mágneses vásznat, helyette megkezdődött a metró építése.
Birmingham
Ebben a német városban egy kis sebességű maglev csatlakozott 1984 és 1995 között. repülőtér és vasútállomás. A mágneses út hossza mindössze 600 m volt.
Az út tíz évig működött, és az utasok számos panasza miatt lezárták a fennálló kellemetlenségek miatt. Ezt követően ezen a szakaszon az egysínű közlekedés váltotta fel a maglevet.
Shanghai
Berlinben az első mágneses utat a német Transrapid cég építette. A projekt kudarca nem tántorította el a fejlesztőket. Folytatták a kutatást, és megrendelést kaptak a kínai kormánytól, amely úgy döntött, hogy maglev-pályát építenek az országban. Sanghajt és a Pudong repülőteret ez a nagy sebességű (akár 450 km/h) útvonal kötötte össze.
A 30 km hosszú utat 2002-ben adták át. A jövőbeni tervek között szerepel 175 km-es meghosszabbítása.
Japán
Ebben az országban 2005-ben rendezték meg az Expo-2005 kiállítást. Megnyitásáig egy 9 km hosszú mágneses pályát helyeztek üzembe. Kilenc állomás van a vonalon. A Maglev a kiállítási helyszín melletti területet szolgálja ki.
A magleveket a jövő szállítóeszközének tekintik. Már 2025-ben új szupersztráda megnyitását tervezik egy olyan országban, mint Japán. A maglev vonat Tokióból szállítja majd az utasokat a sziget központi részének egyik kerületébe. Sebessége 500 km/h lesz. A projekt megvalósításához mintegy negyvenöt milliárd dollárra lesz szükség.
Av. Ljudmila Frolova 2015. január 19. http://fb.ru/article/165360/po...
A japán mágneses vonat ismét sebességrekordot döntött
A vonat mindössze 40 perc alatt 280 kilométeres távolságot tesz meg
Egy japán maglev vonat megdöntötte saját sebességrekordját 603 km/órás sebességgel a Fujiyama melletti teszten.
Az eddigi rekordot – 590 km/h-t – a múlt héten állította fel.
A JR Central, amely ezeket a vonatokat birtokolja, 2027-ig szándékozik elindítani azokat a Tokió-Nagoja útvonalon.
A vonat mindössze 40 perc alatt 280 kilométeres távolságot tesz meg.
A cég vezetése szerint ugyanakkor nem maximális sebességgel szállítják az utasokat: „csak” 505 km/órára gyorsul majd. De még ez is észrevehetően nagyobb, mint Japán eddigi leggyorsabb Shinkansen vonatának sebessége, amely egy óra alatt 320 km-t tesz meg.
Az utasoknak nem mutatnak sebességrekordot, de 500 km/h-nál több is elég lesz nekik
A Nagoya felé vezető gyorsforgalmi út megépítésének költsége csaknem 100 milliárd dollár lesz, ami annak köszönhető, hogy az útvonal több mint 80%-a alagutakon keresztül vezet majd.
A Maglev vonatok 2045-re várhatóan mindössze egy óra alatt teszik meg a Tokió és Oszaka közötti távolságot, ami a felére csökkenti az utazási időt.
Körülbelül 200 érdeklődő gyűlt össze, hogy megnézze a golyós vonat tesztjeit.
„Lúdbőrös vagyok, a lehető leghamarabb szeretnék ezen a vonaton utazni” – mondta az egyik néző az NHK-nak. új oldal történetek".
"Minél gyorsabban halad a vonat, annál stabilabb, így véleményem szerint javult az utazás minősége" - mondta Yasukazu Endo, a JR Central kutatási vezetője.
2027-ig új vonatokat indítanak a Tokió-Nagoya útvonalon
Japánban már régóta létezik a Shinkansen nevű, acélsíneken közlekedő nagy sebességű utak hálózata. A japánok azonban abban reménykednek, hogy új maglev vonattechnológiába fektetnek be, hogy azt a tengerentúlra exportálják.
Az Egyesült Államokban tett látogatása során Shinzo Abe japán miniszterelnök várhatóan segítséget nyújt egy nagysebességű autópálya megépítésében New York és Washington között.
A "Perspective High-Speed Transport" és a "Perspective Local Transport" sorozat további bejegyzéseiért lásd:
Szuperszonikus vákuum "vonat" - Hyperloop. A "Perspektivikus nagysebességű közlekedés" sorozatból.
Sorozat "Perspektíva helyi közlekedés". Új elektromos vonat EP2D
Videó bónusz
Az első maglev vonat egy csoport utast szállított az 1979-es németországi IVA Nemzetközi Közlekedési Kiállítás részeként. De kevesen tudják, hogy ugyanebben az évben egy másik maglev, a TP-01 szovjet modell is megtette első métereit a tesztpályán. Különösen meglepő, hogy a szovjet maglevek a mai napig fennmaradtak - több mint 30 éve gyűjtik a port a történelem hátsó udvaraiban.
A mágneses levitáció elvén működő járművekkel már a háború előtt elkezdődtek a kísérletek. NÁL NÉL különböző évekés különböző országokban jelentek meg a lebegő vonatok működő prototípusai. 1979-ben a németek bevezették azt a rendszert, amely több mint 50 000 utast szállított három hónap alatt, és 1984-ben a birminghami (Egyesült Királyság) nemzetközi repülőtéren megjelent az első állandó maglev vonatvonal. A pálya kezdeti hossza 600 m volt, a lebegési magasság pedig nem haladta meg a 15 mm-t. A rendszer 11 évig elég sikeresen működött, de aztán a berendezések elöregedése miatt gyakoribbá váltak a műszaki hibák. És mivel a rendszer egyedi volt, gyakorlatilag minden alkatrészt egyedileg kellett elkészíteni, és a vonal leállítása mellett döntöttek, ami totális veszteség volt.
1986, TP-05 a Ramenskoye gyakorlópályán. A 800 méteres szakasz nem tette lehetővé az utazósebességre való gyorsítást, de a kezdeti „versenyek” ezt nem követelték meg. A rendkívül rövid idő alatt megépült autó szinte „gyermekkori betegségek” nélkül birkózott meg, és ez jó eredménynek számított.
A britek mellett a sorozatgyártású mágnesvonatokat mindenki ugyanabban a Németországban indította útjára – a Transrapid cég hasonló rendszert üzemeltetett 31,5 km hosszan az Emsland régióban, Derpen és Lathen városai között. Az emslandi maglev története azonban tragikusan végződött: 2006-ban a műszakiak hibájából súlyos baleset történt, amelyben 23-an haltak meg, a vonal pedig molylepke volt.
Japánban jelenleg két mágneses levitációs rendszer működik. Az első (városi közlekedéshez) elektromágneses felfüggesztési rendszert használ 100 km/h sebességig. A második, ismertebb, az SCMaglev 400 km/h feletti sebességre készült, és szupravezető mágnesekre épül. Ennek a programnak a részeként több vonalat is építettek, és felállították a vasúti jármű sebességének világrekordját, 581 km/h-t. Mindössze két éve mutatták be a japán maglev vonatok új generációját, az L0 sorozatú Shinkansent. Emellett Kínában, Sanghajban működik a német "Transrapid"-hoz hasonló rendszer; szupravezető mágneseket is használ.
A TP-05 szalonban két üléssor és egy központi folyosó volt. Az autó széles és egyben meglepően alacsony – a 184 cm magas szerkesztő szinte a plafont érintette a fejével. A vezetőfülkében nem lehetett megállni.
És 1975-ben megkezdődött az első szovjet maglev fejlesztése. Ma már szinte feledésbe merült, de hazánk műszaki történetének nagyon fontos lapja.
A jövő vonata
Ott áll előttünk – egy nagy, futurisztikus dizájn, inkább űrhajó inkább sci-fi filmből, mint járműből. Áramvonalas alumínium ház, tolóajtó, stilizált "TP-05" felirat a fedélzeten. A Ramenszkoje melletti edzőpályán 25 éve áll egy mágneses felfüggesztésű kísérleti autó, a celofánt vastag porréteg borítja, alatta egy csodálatos autó, amit a jó orosz hagyomány szerint csodával határos módon nem vágtak fémbe. . De nem, ez megmaradt, és a TP-04 is, elődje, amelyet az egyes egységek tesztelésére terveztek.
A műhelyben lévő kísérleti autó már új színben pompázik. Többször átfestették, és egy fantasztikus kisfilmben való forgatáshoz egy nagy Fire-ball feliratot készítettek a fedélzetre.
A maglev fejlesztése 1975-ig nyúlik vissza, amikor a Szojuztranszprogressz termelőszövetség megjelent a Szovjetunió Olaj- és Gázipari Építésügyi Minisztériuma alatt. Néhány évvel később elindult a „Környezetbarát nagy sebességű közlekedés” állami program, melynek keretében egy mágneses párnán szerelt vonaton kezdődtek meg a munkálatok. Nagyon jó volt a finanszírozás, a projekthez megépült a VNIIPItransprogress Intézet speciális műhelye és gyakorlótere 120 méteres útszakasszal a Moszkva melletti Ramenszkoje városában. 1979-ben pedig az első TP-01 maglev autó saját erejével sikeresen teljesítette a teszttávot - azonban még a Gazstroymashina üzem ideiglenes 36 méteres szakaszán is, amelynek elemei később Ramenszkojeba "költöztek". Figyelem – a németekkel egy időben és sok más fejlesztő előtt! Elvileg a Szovjetuniónak esélye volt arra, hogy az egyik első ország legyen a mágneses szállítás kifejlesztésében - munkájuk igazi rajongói Jurij Sokolov akadémikus vezetésével foglalkoztak a munkával.
Mágneses modulok (szürke) a sínen (narancs). A kép közepén látható téglalap alakú sávok csak résérzékelők, amelyek nyomon követik a felületi egyenetlenségeket. A TP-05-ről eltávolították az elektronikát, de a mágneses berendezés megmaradt, és elvileg újra beindítható az autó.
A Popular Mechanics expedíciót nem más, mint Andrej Alekszandrovics Galenko, a TEMP Mérnöki és Kutatóközpont vezérigazgatója vezette. A TEMP ugyanaz a szervezet, az ex-VNIIPItransprogress, a Szojuztransprogress feledésbe merült ága, Andrej Alekszandrovics pedig a kezdetektől fogva dolgozott a rendszeren, és nála jobban aligha tudna róla valaki mesélni. A TP-05 a celofán alatt áll, és a fotós először azt mondja: nem, nem, nem fogunk tudni róla képet készíteni, ott nem látsz semmit. De aztán lehúzzuk a celofánt – és hosszú évek óta először jelenik meg előttünk a szovjet maglev, nem mérnökök és nem a szemétlerakó alkalmazottai, teljes pompájában.
Miért van szükség maglevre?
A mágneses levitáció elvén működő közlekedési rendszerek fejlesztése három területre osztható. Az első a 100 km/h-ig terjedő tervezési sebességű autók; ebben az esetben a legoptimálisabb a levitációs elektromágneses séma. A második az elővárosi közlekedés 100–400 km/h sebességgel; itt a legjobb teljes értékű elektromágneses felfüggesztést használni oldalsó stabilizáló rendszerekkel. És végül, a legdivatosabb, hogy úgy mondjam, trend a távolsági vonatok, amelyek képesek 500 km / h-ra és még tovább gyorsulni. Ebben az esetben a felfüggesztésnek elektrodinamikusnak kell lennie, szupravezető mágneseken.
A TP-01 az első irányhoz tartozott, és 1980 közepéig tesztelték a kísérleti helyszínen. Tömege 12 tonna, hossza - 9 m, és 20 fő volt benne; a felfüggesztés rés minimális volt - mindössze 10 mm. A TP-01-et a vizsgálógépek új fokozatai követték - TP-02 és TP-03, az utat meghosszabbították 850 m-re, majd megjelent a TP-04 laboratóriumi autó, amelyet egy lineáris vontatású elektromos hajtás működésének tanulmányozására terveztek. A szovjet maglevek jövője felhőtlennek tűnt, főleg, hogy a világon Ramenskoye mellett csak két ilyen gyakorlópálya volt - Németországban és Japánban.
Korábban a TP-05 szimmetrikus volt, és előre és hátra is tudott mozogni; vezérlőpultok és szélvédők voltak mindkét oldalon. Mára a konzolt csak a műhely oldaláról őrizték meg - a másodikat szükségtelenül leszerelték.
A levitáló vonat működési elve viszonylag egyszerű. A kompozíció nem érinti a sínt, lebegő állapotban a mágnesek kölcsönös vonzása vagy taszítása működik. Egyszerűen fogalmazva, az autók a függőlegesen irányított mágneses lebegtetési erők miatt a pálya síkja felett lógnak, és hasonló vízszintes irányú erők segítségével tartják őket az oldalgurulástól. A sínen súrlódás hiányában a mozgás egyetlen „korlátja” az aerodinamikai ellenállás lesz – elméletileg még egy gyerek is megmozdulhat egy többtonnás autóval. A vonatot egy lineáris aszinkron motor indítja el, hasonló ahhoz, amely például a moszkvai egysínen üzemel (ezt a motort egyébként éppen az OAO INTS TEMP fejlesztette ki). Egy ilyen motornak két része van - az elsődleges (induktor) az autó alá van szerelve, a szekunder (reaktív busz) - a sínekre. Az induktor által létrehozott elektromágneses tér kölcsönhatásba lép a gumiabronccsal, előremozdítva a vonatot.
A maglev előnyei elsősorban az aerodinamikaitól eltérő ellenállás hiánya. Emellett a berendezés kopása minimális a rendszer mozgó alkatrészeinek kis száma miatt a klasszikus vonatokhoz képest. Hátránya az útvonalak bonyolultsága és magas költsége. Például az egyik probléma a biztonság: a maglevet fel kell „emelni” a felüljáróra, és ha van felüljáró, akkor mérlegelni kell az utasok evakuálásának lehetőségét vészhelyzet esetén. A TP-05 autót azonban 100 km / h sebességig tervezték, és viszonylag olcsó és technológiailag fejlett pályaszerkezettel rendelkezett.
1980-as évek A VNIIPI-transzprogress mérnök számítógépen működik. A műhely felszereltsége akkoriban a legmodernebb volt - a „Nagysebességű környezetbarát közlekedés” program finanszírozása a peresztrojka idején is komolyabb kudarcok nélkül zajlott.
Mindent a semmiből
A TP sorozat fejlesztése során a mérnökök valójában mindent a semmiből csináltak. Kiválasztottuk az autó és a pálya mágnesei közötti kölcsönhatás paramétereit, majd felvettük az elektromágneses felfüggesztést - az optimalizáláson dolgoztunk mágneses fluxusok, menetdinamika stb. A fejlesztők fő vívmányának nevezhetjük az általuk megalkotott úgynevezett mágneses síléceket, amelyek kompenzálhatják a pálya egyenetlenségeit, és kényelmes dinamikát biztosítanak az utasokkal szállított kocsinak. Az egyenetlenségekhez való alkalmazkodást kis elektromágnesek segítségével valósították meg, amelyeket zsanérokkal lánchoz hasonlóvá kötöttek össze. Az áramkör bonyolult volt, de sokkal megbízhatóbb és működőbb, mint a mereven rögzített mágneseknél. A rendszer vezérlése a résérzékelőknek köszönhető, amelyek nyomon követték az út egyenetlenségeit, és parancsokat adtak a teljesítmény-átalakítónak, ami csökkentette vagy növelte egy adott elektromágnesben az áramerősséget, és ezáltal az emelőerőt.
TP-01, az első szovjet maglev, 1979. Itt az autó továbbra sem Ramenszkojeban, hanem egy rövid, 36 méteres pályaszakaszon, a Gazstroymashina üzem teszthelyén épült. Ugyanebben az évben a németek bemutatták az első ilyen autót - a szovjet mérnökök lépést tartottak a korral.
Ezt a sémát tesztelték a TP-05-ön, az egyetlen „második irányú” autón, amelyet a program keretében elektromágneses felfüggesztéssel építettek. Az autón végzett munka nagyon gyorsan megtörtént - például alumínium karosszériája mindössze három hónap alatt készült el. A TP-05 első tesztelésére 1986-ban került sor. Súlya 18 tonna volt, 18 ember fér el, az autó többi részét tesztberendezések foglalták el. Feltételezték, hogy az első ilyen kocsikat a gyakorlatban használó utat Örményországban építik meg (Jerevántól Abovyanig, 16 km). A sebességet 180 km / h-ra kellett volna növelni, a kapacitást - akár 64 embert autónként. Az 1980-as évek második fele azonban megtette a maga kiigazításait a szovjet maglev fényes jövőjén. Nagy-Britanniában ekkorra már elindult az első állandó mágneses párnarendszer, utolérhettük volna a briteket, ha nem politikai felfordulások miatt. A projekt megnyirbálásának másik oka az örményországi földrengés volt, ami a finanszírozás jelentős csökkenéséhez vezetett.
Projekt B250 - nagy sebességű maglev "Moszkva - Sheremetyevo". Az aerodinamikát a Yakovlev Tervezőirodában fejlesztették ki, és teljes méretű makettek készültek a szegmensről ülésekkel és kabinnal. A tervezési sebesség - 250 km / h - tükröződött a projekt indexében. Sajnos 1993-ban az ambiciózus ötlet finanszírozás hiányában összeomlott.
Az Aeroexpress őse
Az 1980-as évek végén a TP-sorozaton végzett minden munkát megnyirbáltak, és 1990 óta a TP-05, amely addigra sikerült a "You Don't Mess With Robots" című sci-fi rövidfilm főszereplőjeként szerepelt, örökre felkerült. vicc celofán alatt ugyanabban a műhelyben, ahol építették. Mi lettünk az első újságírók negyedszázad alatt, akik „élőben” láthatták ezt az autót. Belül szinte mindent megőriztek - a vezérlőpulttól az ülések kárpitozásáig. A TP-05 restaurálása nem olyan nehéz, mint lehetne - tető alatt volt, jó körülmények között, és megérdemelné a közlekedési múzeumban való helyet.
Az 1990-es évek elején a TEMP Kutatási és Fejlesztési Központ folytatta a maglev témát, most a moszkvai kormány megbízásából. Az Aeroexpress ötlete volt, egy nagysebességű maglev vonat, amely a főváros lakóit közvetlenül a Seremetyevói repülőtérre szállítja. A projekt a B250 nevet kapta. A vonat egy kísérleti szakaszát egy milánói kiállításon mutatták be, majd külföldi befektetők és mérnökök jelentek meg a projektben; A szovjet szakemberek Németországba utaztak, hogy tanulmányozzák a külföldi fejleményeket. 1993-ban azonban a pénzügyi válság miatt a projektet lefaragták. A Sheremetyevo 64 üléses autói csak papíron maradtak. A rendszer egyes elemei azonban teljes körű mintákban készültek - a felfüggesztés és a futóművek, a fedélzeti áramellátó rendszer eszközei, sőt az egyes blokkok tesztelése is megkezdődött.
A legérdekesebb dolog az, hogy Oroszországban fejlesztések vannak a maglevek számára. A JSC "TEMP" K+F Központ működik, különböző projektek valósulnak meg a polgári és védelmi ipar számára, van teszttelep, van tapasztalat hasonló rendszerekkel való munkavégzésben. Néhány évvel ezelőtt az Orosz Vasutak kezdeményezésének köszönhetően a maglevről szóló beszéd ismét a tervezési fejlesztés szakaszába került - azonban a munka folytatását más szervezetekre bízták. Hogy ez hova vezet, azt az idő eldönti.
Az anyag elkészítéséhez nyújtott segítségért a szerkesztők köszönetüket fejezik ki az ETC "Elektromágneses személyszállítás" főigazgatójának A.A. Galenko.
Ezeket a gyorsvonatokat "Bullet train"-nak is nevezik, az angol "bullet train" szóból a japán főváros Tokiói állomásáról indulnak, és szinte egész Japánt széles hálózattal lefedik. Japán még 1964-ben építette meg első nagysebességű vonatát, jelenleg pedig a Sinkanszen nagysebességű vasúthálózat hossza mintegy 2500 kilométer. Hálózatukkal lefedik a fő japán Honshu szigetet, a déli Kyushu szigetet, és már készülnek a víz alatti nagysebességű útvonalak az észak-japán Hokkaido szigetére.
Korábban Tokióban laktam a Shinagawa állomáson, ami egy nagy közlekedési csomópont, és ott a "bullet train" rövid, mindössze 1,5 perces megállást tett. Tokió egy sűrűn lakott város, és a japán gyorsvonatok rövid megállással közlekednek a város legfontosabb közlekedési csomópontjain és a városok közötti főbb közbenső állomásokon. Japán iparilag elég egyenletesen fejlett, a külvárosokban itt is van élet, emberek élnek, dolgoznak, mozognak. Világos, hogy van Oroszországban, nem világos, hogy miért és hol kell megállítani a nagy sebességű Sapsant Szentpétervárról Moszkvába.
A Shinagawa állomás pavilonja.
Vonattal utaztam Tokióból Kiotóba, korai út volt, és reggel minden japán sietett dolgozni. Az állomáson nagyon nehéz volt átpréselni a "robotok" tömegén, akik megpróbálták elkapni az "első hívást". Tokióban ugyanis óriási a népsűrűség, még kiterjedt közlekedési hálózatuk mellett is reggelenként "biomassza forgalmi dugók" vannak az állomásokon.
Egy jegy Kiotóba körülbelül 130 USD-ba került. A nagysebességű vonatok peronjára való feljutáshoz át kell menni a forgókapukon, amelyek némileg emlékeztetnek a moszkvai metró forgókapusaira.
A Shinkansen Japánban általában nem késik, hanem a percre jön. Hiszen ha a vonat csak másfél percre áll meg a Shinagawa közbenső állomáson, akkor a késés elfogadhatatlan. 2012-ben a vonatok átlagos eltérése a menetrendtől mindössze 36 másodperc volt. A különböző úti célokra szánt Shinkansen körülbelül ötpercenként érkezik a Shinagawa állomásra, és egy speciálisan képzett japán kíséri a nagysebességű vonatok indulását az állomáson.
Egy iszlám japán nő a Shinagawa állomáson. A Shinkansen szó szerint "új autópályát" jelent japánul. A "bullet train" név a japán "dangan ressha" szó szerinti fordítása is, ez a név eredetileg a 20. század 30-as éveiben volt, amikor nagysebességű. vasutak Japán még fejlesztés alatt áll.
A japánok nagyon jogkövető állomások, és SZIGORÚAN az általános sor szerint szállnak fel a vonatra, sőt a peronon ki van jelölve, hogy hogyan kell állni, és a peronra is rá van írva, hogy hol áll meg ez vagy az a kocsi maga. Az előrenyomulás, a sorban állás nagyon kulturálatlannak számít itt, és nem valószínű, hogy egy törvénytisztelő japán ezt valaha is megteszi.
Senki nem rohan sehova sorban állás nélkül, mindenki illedelmesen és kimérten száll ki vagy száll fel a gyorsvonatra. 1965-ben, a Shinkansen elindításával a japánok végre "egynapos kirándulásokat" tehettek kettejük között. ipari központok- Tokió és Oszaka.
És végül lassan megérkezik a mi Sinkansenünk az állomásra.
Kívülről, elölről még szebbnek is tűnik, mint a mi híres Sapsanunk.
Néha a sinkanzen még "csókolni" is tud.
A végén készítek még egy utolsó fényképet "japán hippi" szomszédomról, és felugrok a Kiotóba tartó vonatra.
A Shinkansen ajtói oldalra nyílnak, akárcsak a mi orosz metrónkban, majd felszállnak az utasok. A Shinkansen nagyon-nagyon biztonságos járművek Japánban. A 7 milliárd utast szállító, 1964 óta eltelt 49 éves fennállása alatt egyetlen emberhalált sem történt vonat kisiklása vagy ütközés következtében. Sérüléseket és egy halálesetet jegyeztek fel, amikor az embereket beszorították az ajtók és a vonat elindult. Ennek megakadályozására most minden állomáson egy munkás teljesít szolgálatot, aki ellenőrzi a gyorsvonat ajtóinak zárását.
Japán nagyon szeizmikus ország, és 1992 óta minden Shinkansen földrengés-megelőzési rendszerrel van felszerelve. Földrezgés vagy ütés észlelése esetén maga a rendszer nagyon gyorsan leállítja ezt a vonatot. Minden vonat fel van szerelve új rendszer"kisiklásgátló".
És persze a vonat sokkal környezetbarátabb, mint az autó. Ha most a Shinkansen akár 320 km/órás sebességet is elérhet, de valójában átlagosan 280 km/h-val haladnak, akkor 2020-ra a felső sebességsávot 360 km/órára tervezik emelni.
Példa egy autó elrendezésére egy gyorsvonatban Japánban, három üléssel az egyik oldalon, kettővel a másikon.
A vonaton a japánok által annyira kedvelt ásványvíz és tea árusító gépei vannak.
A japán vonatok piszoárjai átlátszó üveggel vannak felszerelve.
A piszoárok mellett vannak "normál" ajtós vécék is, talán egyszerűen azért, mert a japánok úgy vélik, hogy a nők zavarban vannak az átlátszó üveggel írni, a férfiak viszont nem)).
Vannak külön kis helyiségek is, ahol kezet lehet mosni.
A víz- és tea-automatákon kívül az ital- és harapnivalók árusai rendszeresen továbbadják a vonatokat. A legolcsóbb vásárlást is ki lehet fizetni bankkártyával, Japánban nem lesz gond a "műanyagpénzzel".
Élvezheti a hideg sört vagy a forró kávét.
Japánban és Oroszországban is többféle szárított tintahalat árulnak, mindig is azt hittem, hogy a szárított sózott tintahal tisztán orosz téma, de nem, Japánban is nagyon elterjedt. A tintahal nagyon finom, akárcsak a japán Asahi sör.
Minden üléshez hasonlóan a vonatokon is van konnektor, vagyis időkorlát nélkül lehet laptopon dolgozni.
A vezérlők a japán vonatokon is állandó jelenségek, hiszen a Sinkanszen gyakorlatilag nem áll meg útközben, Japánban nem megy, ha kiszaladunk a közbenső állomás peronjára és „körbefutják” a vezérlőt, ahogy Oroszországban teszik.
A megvásárolt jegyek ellenőrzése nem kerülhető el.
Amikor a vonat Tokióból Kiotóba tart, 45 perccel az indulás után mindenki fut, hogy lefotózza Japán híres jelképét, a Fuji-hegyet. Japán show nemzeti szimbólum hazájukat a kisgyermekeknek.
Ha valaki fel akar hívni és nincs mobiltelefon, vajon a 21. században vannak-e még ilyen elvtársak, akkor van automata telefon a vonaton.
Részletes használati utasítással.
A nagysebességű "japán" vonatok másik jellemzője, hogy az ülések nincsenek a helyükön rögzítve, mint például a mi "Sapsanunkban", hanem szabadon 360 fokkal elfordulhatnak a tengelye körül. A forgó mechanizmus az ülés alatti speciális pedál megnyomásával aktiválható. Az ülések mögött pedig speciális hálók vannak, amikbe bele lehet rakni a holmikat, így valaki eltette a Canon fényképezőgépét - ami a népi bölcsesség szerint a szegények Nikonja.
Az ülést 90 fokkal elfordíthatja, és folyamatosan egyenesen az ablakon kinézve vezethet.
Japánban hatalmas a népsűrűség, és amikor Tokióból Kiotóba megyünk, még arra sincs ideje, hogy elkapja a változó városok érzését, hiszen az ipari övezetnek úgy tűnik, soha nem lesz vége, a mezőgazdasági területek pedig egyáltalán nem látszanak. Az ablakokon kívül a híres japán sör "Kirin" gyára található.
Ha például belefáradt abba, hogy kinéz az ablakon, akkor az üléseket még 90 fokkal elfordíthatja, és kártyázhat a szomszéddal.
A japánok gyorsvonataikban nem feledkeztek meg a „drogos-dohányzókról”, számukra speciális „akváriumi kamrákat” készítettek a vonaton, amiben valószínűleg legfeljebb két ember fér el, és nyugdíjba vonulva igazán élvezhetik a hányást. nikotin szaga.
Nem hiába mondják, hogy az utazási idő észrevétlenül repül. Séta közben a vonaton nem vette észre, hogyan érkezett Kiotóba. A Shinkansenben gondosan nyomon kell követnie az érkezés városát, mivel megáll a vasútállomásokon, még azokon belül is nagy városok, általában nem több, mint 5 perc, előre össze kell pakolni a cuccokat, készülni, és a megfelelő állomáson le kell szállni a vonatról. Az első képek a japán város, Kiotó vasútállomásán.
Az N700-as gyorsvonat modellje ma az egyik legmodernebb, csak 2007-ben kezdték használni.
A nagysebességű vonatok is eredendően „villamos vonatok”, és van rajtuk egy ilyen „érintkezési elem”. A Shinkansen 25 000 V váltakozó áramot használ a mozgáshoz.
Amikor a Shinkansen elhagyja az állomást, egy speciálisan kiképzett csávó néz ki a hátsó irányítóteremből, és gondoskodik arról, hogy "senkinek se sérüljön meg" a peronon.
Kiotóba érve azonnal elmentem sétálni ebben a csodálatos városban, amely úgy tűnik, elfelejtette a versenyt technikai haladás, kicsit megállt az időben.....folytatás következik...
Oroszországban megállapodást írtak alá egy golyósvonat - Hyperloop - létrehozásáról. Sebessége 1200 km/h lesz, ami elképzelhetetlenül több, mint a meglévő földi szállítási sebességek.
Múlt hónapban egy szentpétervári gazdasági fórumon, amelyen számos külföldi cég és befektető is részt vett, a moszkvai hatóságok és a Hyperloop megállapodást írt alá egy Hyperloop vonat üzemeltetéséről a fővárosban.
A Hyperloop vonat nem egy közönséges vonat, egy csővezetéken belül közlekedik, ami szinte vákuum lesz (0,001 légköri nyomás), a kocsik helyett speciális kapszulákkal rendelkezik. Úgy gondolják, hogy mivel a vonat vákuumban fog mozogni, az ellenállás elhanyagolható lesz, így a sebesség akár az 1200 km/h-t is elérheti.
A vonat gyorsítását és lassítását elektromágneses tér végzi. A vonat aerodinamikai teljesítménye megnövekedett a hangfal leküzdése érdekében.
Hyperloop – áttörés
Természetesen, ha valóban létrejön egy ilyen vonat, akkor ez sokat fog változni. Az utazás és a közlekedés jelentősen csökkenni fog.
Ráadásul egy ilyen vonat olcsóbb lesz, mint a mágneses párnán lévő vonatok. Óriási költségük miatt a „mágneses” vonatok fejlesztését leállították. Bár maga a technológia is nagyon érdekes.
A Hyperloop abban különbözik a mágneses párnán lévő vonattól, hogy nem mágneses tér, hanem levegő hatására lebeg a sín felett (tehát pneumatikus).
A Hyperloop további pólusa az offline munka. Sem a rossz időjárás, sem a természeti katasztrófák nem állíthatják meg.
Mi van mára?
A Hyperloopot 2 cég fejleszti. A mai napig csak a motorok túlhajtási tesztjeit végezték el. Az eredmények jók: 160 km/h, míg 100 km/h-ig 1 másodpercnél gyorsabban gyorsult. Alagutakon és légpárnákon még nem végeztek teszteket. Az egyik fejlesztő cég mérnökei már kezdenek kételkedni a légpárna használatában.
Az alapító cég azonban ambiciózusan bejelentette, hogy 1 napos "Új Selyemutat" fog létrehozni Kínából Európába. Addig is a szerződés megköveteli, hogy a Hyperloop megkönnyítse a mozgást, és csökkentse a moszkvaiak idejét. A projekt kezdetét 2016 decemberére tervezik.