I treni a levitazione magnetica sono trasporti ecologici, silenziosi e veloci. Non possono volare fuori dai binari e, in caso di malfunzionamento, sono in grado di fermarsi in sicurezza. Ma perché questo tipo di trasporto non si è diffuso e perché le persone usano ancora i normali treni e treni elettrici?

Treni a levitazione magnetica: perché il "trasporto del futuro" non ha messo radici

Veronica Elkina

Negli anni '80, si pensava che i treni a levitazione magnetica (maglev) fossero il trasporto del futuro che avrebbe distrutto i voli nazionali. Questi treni possono trasportare passeggeri a una velocità di 800 km/he fare poco o nessun danno all'ambiente.

I Maglev sono in grado di viaggiare con qualsiasi tempo e non possono lasciare il loro unico binario: più il treno si discosta dai binari, più la levitazione magnetica lo spinge indietro. Tutti i maglev si muovono alla stessa frequenza, quindi non ci saranno problemi di segnale. Immagina che effetto avrebbero tali treni sull'economia e sui trasporti se la distanza tra di loro fosse distante principali città passato in mezz'ora.

Ma perché non puoi ancora guidare supersonico al mattino per andare al lavoro? Il concetto di maglev esiste da oltre un secolo, con numerosi brevetti che utilizzano la tecnologia dall'inizio del 1900. Tuttavia, fino ad oggi sono sopravvissuti solo tre sistemi di treni a levitazione magnetica funzionanti, che si trovano tutti solo in Asia.

Maglev giapponese. Foto: Yuriko Nakao/Reuters

Prima di questo, il primo maglev funzionante è apparso nel Regno Unito: tra il 1984 e il 1995, la navetta AirLink è partita dall'aeroporto di Birmingham. Il maglev era un mezzo di trasporto popolare ed economico, ma era molto costoso da mantenere poiché alcune parti erano una tantum e difficili da trovare.

Alla fine degli anni '80, anche la Germania si è rivolta a questa idea: il suo treno M-Bahn senza pilota viaggiava tra tre stazioni a Berlino Ovest. Tuttavia, si decise di posticipare la tecnologia dei treni a levitazione a più tardi e la linea fu chiusa. Il suo produttore, TransRapid, ha testato i maglev fino a quando non si è verificato un incidente nel campo di addestramento di Lathen nel 2006, in cui sono morte 23 persone.

Questo incidente potrebbe porre fine ai maglev tedeschi se TransRapid non avesse precedentemente firmato un accordo per costruire un maglev per l'aeroporto di Shanghai nel 2001. Ora questo maglev è il treno elettrico più veloce del mondo, che viaggia a una velocità di 431 km/h. Con esso, la distanza dall'aeroporto al quartiere degli affari di Shanghai può essere coperta in soli otto minuti. Con il trasporto ordinario, ci vorrebbe un'ora. In Cina esiste un altro maglev a media velocità (la sua velocità è di circa 159 km / h), che opera nella capitale dello Hunan, Changsha. I cinesi amano così tanto questa tecnologia che entro il 2020 hanno in programma di lanciare molti altri maglev in 12 città.

La cancelliera tedesca Angela Merkel è stata la prima a guidare un maglev TransRapid all'aeroporto di Shanghai. Foto: Rolf Vennenbernd/EPA

In Asia sono in corso lavori anche su altri progetti per i treni a levitazione magnetica. Una delle più famose è la navetta senza pilota EcoBee, che opera dall'aeroporto di Incheon della Corea del Sud dal 2012. Per conto suo linea corta ci sono sette stazioni tra le quali il maglev si precipita a una velocità di 109 km / h. Inoltre, le corse sono assolutamente gratuite.

Sono trascorsi più di duecento anni dal momento in cui l'umanità ha inventato le prime locomotive a vapore. Tuttavia, fino ad ora, il trasporto su rotaia terrestre, che trasporta passeggeri e carichi pesanti utilizzando l'energia elettrica e il carburante diesel, è abbastanza comune.

Vale la pena dire che in tutti questi anni gli ingegneri-inventori hanno lavorato attivamente per creare modi alternativi movimento. Il risultato del loro lavoro sono stati i treni su cuscini magnetici.

Storia dell'apparenza

L'idea stessa di creare treni su cuscini magnetici è stata sviluppata attivamente all'inizio del XX secolo. Tuttavia, in quel momento non era possibile realizzare questo progetto per una serie di motivi. La produzione di un tale treno iniziò solo nel 1969. Fu allora che fu posata una pista magnetica sul territorio della Repubblica federale di Germania, lungo la quale doveva passare un nuovo veicolo, che in seguito fu chiamato treno a levitazione magnetica. Fu lanciato nel 1971. Il primo treno a levitazione magnetica, chiamato Transrapid-02, passò lungo il binario magnetico.

Un fatto interessante è che gli ingegneri tedeschi hanno realizzato un veicolo alternativo sulla base dei documenti lasciati dallo scienziato Hermann Kemper, che ha ricevuto un brevetto nel 1934, a conferma dell'invenzione del piano magnetico.

"Transrapid-02" difficilmente può essere chiamato molto velocemente. Poteva muoversi a una velocità massima di 90 chilometri orari. Anche la sua capacità era bassa: solo quattro persone.

Nel 1979 è stato creato un modello maglev più avanzato. Questo treno, chiamato "Transrapid-05", poteva già trasportare sessantotto passeggeri. Si mosse lungo la linea situata nella città di Amburgo, la cui lunghezza era di 908 metri. La velocità massima sviluppata da questo treno era pari a settantacinque chilometri orari.

Nello stesso 1979, un altro modello maglev fu rilasciato in Giappone. Si chiamava "ML-500". Il treno giapponese su un cuscino magnetico sviluppò una velocità fino a cinquecentodiciassette chilometri orari.

Competitività

La velocità che possono sviluppare i treni su cuscini magnetici può essere paragonata alla velocità degli aeroplani. A questo proposito, questo tipo di trasporto può diventare un serio concorrente di quelle rotte aeree che operano a distanze fino a mille chilometri. L'uso diffuso dei maglev è ostacolato dal fatto che non possono circolare sulle superfici ferroviarie tradizionali. I treni su cuscini magnetici devono costruire autostrade speciali. E questo richiede un grande investimento di capitale. Si ritiene inoltre che il campo magnetico creato per i maglev possa influire negativamente sul corpo umano, il che influirà negativamente sulla salute del conducente e dei residenti delle regioni situate vicino a tale percorso.

Principio di funzionamento

I treni su cuscini magnetici sono un tipo di trasporto speciale. Durante il movimento, il maglev sembra librarsi sui binari della ferrovia senza toccarlo. Ciò è dovuto al fatto che il veicolo è controllato dalla forza di un creato artificialmente campo magnetico. Durante il movimento del maglev, non c'è attrito. La forza frenante è la resistenza aerodinamica.

Come funziona? Ognuno di noi conosce le proprietà di base dei magneti dalle lezioni di fisica della prima media. Se due magneti vengono avvicinati l'uno all'altro poli nord, allora si respingeranno. Viene creato un cosiddetto cuscino magnetico. Quando si collegano poli diversi, i magneti saranno attratti l'uno dall'altro. Questo principio piuttosto semplice è alla base del movimento di un treno a levitazione magnetica, che letteralmente scivola nell'aria a una distanza insignificante dai binari.

Allo stato attuale, sono già state sviluppate due tecnologie, con l'aiuto delle quali viene attivato un cuscino magnetico o una sospensione. Il terzo è sperimentale ed esiste solo sulla carta.

Sospensione elettromagnetica

Questa tecnologia si chiama EMS. Si basa sulla forza del campo elettromagnetico, che cambia nel tempo. Provoca la levitazione (sollevamento nell'aria) del maglev. Per il movimento del treno in questo caso sono necessarie rotaie a forma di T, che sono costituite da un conduttore (solitamente di metallo). In questo modo, il funzionamento del sistema è simile a quello di una ferrovia convenzionale. Tuttavia, nel treno, al posto delle coppie di ruote, sono installati magneti di supporto e guida. Sono posti parallelamente agli statori ferromagnetici situati lungo il bordo del nastro a forma di T.

Il principale svantaggio della tecnologia EMS è la necessità di controllare la distanza tra lo statore e i magneti. E questo nonostante dipenda da molti fattori, inclusa la natura instabile dell'interazione elettromagnetica. Per evitare un arresto improvviso del treno, su di esso sono installate batterie speciali. Sono in grado di ricaricare i generatori lineari integrati nei magneti di riferimento, mantenendo così il processo di levitazione per un tempo sufficientemente lungo.

La frenatura dei treni basata sulla tecnologia EMS è effettuata da un motore lineare sincrono a bassa accelerazione. È rappresentato da magneti di supporto, così come dalla carreggiata, su cui aleggia il maglev. La velocità e la spinta della composizione possono essere controllate modificando la frequenza e la forza della corrente alternata generata. Per rallentare basta cambiare la direzione delle onde magnetiche.

Sospensione elettrodinamica

Esiste una tecnologia in cui il movimento del maglev avviene quando due campi interagiscono. Uno di questi viene creato nella tela dell'autostrada e il secondo viene creato a bordo del treno. Questa tecnologia si chiama EDS. Sulla sua base è stato costruito un treno giapponese su un cuscino magnetico JR-Maglev.

Un tale sistema presenta alcune differenze rispetto all'EMS, in cui vengono utilizzati i normali magneti, a cui elettricità solo quando viene applicata l'alimentazione.

La tecnologia EDS implica una fornitura costante di elettricità. Ciò si verifica anche se l'alimentazione è disattivata. Il raffreddamento criogenico è installato nelle bobine di un tale sistema, che consente di risparmiare quantità significative di elettricità.

Vantaggi e svantaggi della tecnologia EDS

Il lato positivo di un sistema che funziona su una sospensione elettrodinamica è la sua stabilità. Anche una leggera riduzione o aumento della distanza tra i magneti e la tela è regolata dalle forze di repulsione e attrazione. Ciò consente al sistema di essere in uno stato inalterato. Con questa tecnologia, non è necessario installare l'elettronica di controllo. Non sono nemmeno necessari dispositivi per regolare la distanza tra la tela e i magneti.

La tecnologia EDS presenta alcuni svantaggi. Pertanto, la forza sufficiente a far levitare la composizione può sorgere solo ad alta velocità. Ecco perché i maglev sono dotati di ruote. Forniscono il loro movimento a velocità fino a cento chilometri all'ora. Un altro svantaggio di questa tecnologia è la forza di attrito che si verifica nella parte posteriore e anteriore dei magneti repulsivi a bassa velocità.

A causa del forte campo magnetico nella sezione destinata ai passeggeri, è necessario installare una protezione speciale. In caso contrario, una persona con un pacemaker non è autorizzata a viaggiare. La protezione è necessaria anche per i supporti di memorizzazione magnetici (carte di credito e HDD).

Tecnologia in fase di sviluppo

Il terzo sistema, che attualmente esiste solo su carta, è l'utilizzo di magneti permanenti nella versione EDS, che non necessitano di una fornitura di energia per attivarsi. Fino a poco tempo si credeva che ciò fosse impossibile. I ricercatori credevano che i magneti permanenti non avessero una forza tale da far levitare il treno. Tuttavia, questo problema è stato evitato. Per risolverlo, i magneti sono stati posizionati nell'array Halbach. Tale disposizione porta alla creazione di un campo magnetico non sotto l'array, ma sopra di esso. Questo aiuta a mantenere la levitazione della composizione anche a una velocità di circa cinque chilometri orari.

Questo progetto non ha ancora ricevuto attuazione pratica. Ciò è dovuto all'alto costo degli array realizzati con magneti permanenti.

Vantaggi dei maglev

Il lato più interessante dei treni a levitazione magnetica è la prospettiva di raggiungere velocità elevate che consentiranno ai maglev di competere anche con gli aerei a reazione in futuro. Questo tipo di trasporto è abbastanza economico in termini di consumo di elettricità. Anche i costi per il suo funzionamento sono contenuti. Ciò diventa possibile grazie all'assenza di attrito. Piacevole anche il basso rumore dei maglev, che influirà positivamente sulla situazione ambientale.

svantaggi

Il lato negativo dei maglev è la quantità troppo grande richiesta per crearli. Anche le spese per la manutenzione dei binari sono elevate. Inoltre, per il mezzo di trasporto considerato, è obbligatorio un sistema complesso binari e dispositivi ultra precisi che controllano la distanza tra il web e i magneti.

Realizzazione del progetto a Berlino

Nella capitale della Germania nel 1980 ebbe luogo l'apertura del primo sistema di tipo maglev chiamato M-Bahn. La lunghezza della tela era di 1,6 km. Un treno a levitazione magnetica correva tra tre stazioni della metropolitana nei fine settimana. Il viaggio per i passeggeri era gratuito. Dopo la caduta del muro di Berlino, la popolazione della città è quasi raddoppiata. Richiedeva la creazione di reti di trasporto in grado di fornire un elevato traffico passeggeri. Ecco perché nel 1991 la tela magnetica è stata smantellata e al suo posto è iniziata la costruzione della metropolitana.

Birmingham

In questa città tedesca, un maglev a bassa velocità è stato collegato dal 1984 al 1995. aeroporto e stazione ferroviaria. La lunghezza del percorso magnetico era di soli 600 m.

La strada ha funzionato per dieci anni ed è stata chiusa a causa di numerose lamentele da parte dei passeggeri per i disagi esistenti. Successivamente, il trasporto su monorotaia ha sostituito il maglev in questa sezione.

Shanghai

La prima strada magnetica a Berlino è stata costruita dalla società tedesca Transrapid. Il fallimento del progetto non ha scoraggiato gli sviluppatori. Hanno continuato le loro ricerche e hanno ricevuto un ordine dal governo cinese, che ha deciso di costruire una pista a levitazione magnetica nel paese. Shanghai e l'aeroporto di Pudong erano collegati da questa rotta ad alta velocità (fino a 450 km/h).

La strada lunga 30 km è stata aperta nel 2002. I piani futuri prevedono il suo ampliamento a 175 km.

Giappone

In questo paese nel 2005 si è tenuta la mostra Expo-2005. Con la sua apertura è stata messa in funzione una pista magnetica lunga 9 km. Ci sono nove stazioni sulla linea. Maglev serve l'area adiacente alla sede espositiva.

I Maglev sono considerati il ​​trasporto del futuro. Già nel 2025 è prevista l'apertura di una nuova superstrada in un paese come il Giappone. Il treno maglev trasporterà i passeggeri da Tokyo a uno dei distretti della parte centrale dell'isola. La sua velocità sarà di 500 km/h. Per realizzare il progetto serviranno circa quarantacinque miliardi di dollari.

Av. Lyudmila Frolova 19 gennaio 2015 http://fb.ru/article/165360/po...

Il treno giapponese Magnetoplane batte ancora il record di velocità

Il treno percorrerà una distanza di 280 chilometri in soli 40 minuti

Un treno a levitazione magnetica giapponese ha battuto il proprio record di velocità raggiungendo i 603 km/h in un test vicino a Fujiyama.

Il record precedente - 590 km/h - è stato stabilito da lui la scorsa settimana.

JR Central, proprietaria di questi treni, intende lanciarli sulla rotta Tokyo-Nagoya entro il 2027.

Il treno percorrerà una distanza di 280 chilometri in soli 40 minuti.

Allo stesso tempo, secondo la direzione della compagnia, non trasporteranno passeggeri alla massima velocità: si accelererà “solo” fino a 505 km/h. Ma anche questo è notevolmente superiore alla velocità del treno Shinkansen più veloce del Giappone fino ad oggi, che copre una distanza di 320 km in un'ora.

Ai passeggeri non verranno mostrati record di velocità, ma per loro saranno sufficienti più di 500 km / h

Il costo della costruzione della superstrada per Nagoya sarà di quasi 100 miliardi di dollari, poiché oltre l'80% del percorso passerà attraverso tunnel.

I treni Maglev dovrebbero coprire la distanza da Tokyo a Osaka in appena un'ora entro il 2045, dimezzando i tempi di viaggio.

Circa 200 appassionati si sono riuniti per assistere alle prove del treno proiettile.

"Ho la pelle d'oca, voglio guidare questo treno il prima possibile", ha detto uno degli spettatori a NHK. nuova pagina storie".

"Più veloce si muove il treno, più stabile è, quindi la qualità di marcia è migliorata secondo me", ha affermato Yasukazu Endo, capo della ricerca presso JR Central.

Nuovi treni da lanciare sulla rotta Tokyo-Nagoya entro il 2027

Il Giappone dispone da tempo di una rete di strade ad alta velocità su rotaie d'acciaio chiamata Shinkansen. Tuttavia, investendo nella nuova tecnologia dei treni a levitazione magnetica, i giapponesi sperano di poterla esportare all'estero.

Durante la sua visita negli Stati Uniti, il primo ministro giapponese Shinzo Abe dovrebbe offrire assistenza nella costruzione di un'autostrada ad alta velocità tra New York e Washington.

Per altri post nelle serie "Trasporto ad alta velocità prospettico" e "Trasporto prospettico locale", vedere:

"treno" del vuoto supersonico - Hyperloop. Dalla serie "Prospettiva di trasporto ad alta velocità".

Serie "Prospettiva del trasporto locale". Nuovo treno elettrico EP2D

Bonus video

Il primo treno a levitazione magnetica trasportava un gruppo di passeggeri nell'ambito dell'Esposizione internazionale dei trasporti IVA del 1979 in Germania. Ma pochi sanno che nello stesso anno un altro maglev, il modello sovietico TP-01, percorse i suoi primi metri lungo la pista di prova. È particolarmente sorprendente che i maglev sovietici siano sopravvissuti fino ad oggi: hanno raccolto polvere nei cortili della storia per più di 30 anni.

Già prima della guerra iniziarono gli esperimenti con veicoli funzionanti secondo il principio della levitazione magnetica. A anni diversi e prototipi operativi di treni levitanti sono apparsi in diversi paesi. Nel 1979, i tedeschi hanno introdotto un sistema che ha trasportato più di 50.000 passeggeri in tre mesi di attività e nel 1984 è apparsa la prima linea permanente di treni a levitazione magnetica all'aeroporto internazionale di Birmingham (Regno Unito). La lunghezza iniziale del binario era di 600 m e l'altezza di levitazione non superava i 15 mm. Il sistema ha funzionato con successo per 11 anni, ma poi i guasti tecnici sono diventati più frequenti a causa dell'invecchiamento delle apparecchiature. E poiché il sistema era unico, praticamente ogni parte doveva essere realizzata su misura e fu presa la decisione di chiudere la linea, causando continue perdite.

1986, TP-05 al campo di addestramento di Ramenskoye. La sezione di 800 metri non permetteva di accelerare fino a velocità di crociera, ma le “gare” iniziali non lo richiedevano. L'auto, costruita in tempi brevissimi, è riuscita quasi senza "malattie infantili", e questo è stato un buon risultato.

Oltre ai britannici, i treni magnetici prodotti in serie furono lanciati con successo da tutti nella stessa Germania: la società Transrapid gestiva un sistema simile lungo 31,5 km nella regione dell'Emsland tra le città di Derpen e Lathen. La storia dell'Emsland maglev, però, è finita tragicamente: nel 2006, per colpa dei tecnici, si verificò un grave incidente in cui morirono 23 persone, e la linea venne messa fuori servizio.

In Giappone sono attualmente in funzione due sistemi di levitazione magnetica. Il primo (per il trasporto urbano) utilizza un sistema di sospensione elettromagnetico per velocità fino a 100 km/h. Il secondo, più noto, SCMaglev, è progettato per velocità superiori a 400 km/he si basa su magneti superconduttori. Nell'ambito di questo programma sono state costruite diverse linee ed è stato stabilito un record mondiale di velocità per un veicolo ferroviario, 581 km/h. Solo due anni fa è stata introdotta una nuova generazione di treni a levitazione magnetica giapponesi, la serie L0 Shinkansen. Inoltre, in Cina, a Shanghai, opera un sistema simile al tedesco "Transrapid"; utilizza anche magneti superconduttori.

Il salone TP-05 aveva due file di sedili e un corridoio centrale. L'auto è larga e allo stesso tempo sorprendentemente bassa: l'editore, alto 184 cm, ha quasi toccato il soffitto con la testa. Era impossibile stare nella cabina di guida.

E nel 1975 iniziò lo sviluppo del primo maglev sovietico. Oggi è quasi dimenticato, ma è una pagina importantissima nella storia tecnica del nostro Paese.

Treno del futuro

Sta di fronte a noi: un design grande e futuristico, più simile navicella spaziale da un film di fantascienza piuttosto che da un veicolo. Corpo aerodinamico in alluminio, porta scorrevole, scritta "TP-05" stilizzata a bordo. Un'auto sperimentale su una sospensione magnetica è rimasta in un campo di addestramento vicino a Ramenskoye per 25 anni, il cellophan è ricoperto da uno spesso strato di polvere, sotto c'è un'auto straordinaria che miracolosamente non è stata tagliata in metallo secondo la buona tradizione russa . Ma no, è sopravvissuto, così come il TP-04, il suo predecessore, progettato per testare singole unità.

L'auto sperimentale in officina ha già una nuova colorazione. È stato ridipinto più volte e per le riprese di un fantastico cortometraggio è stata fatta a bordo una grande iscrizione con una palla di fuoco.

Lo sviluppo del maglev risale al 1975, quando l'associazione di produzione Soyuztransprogress apparve sotto il Ministero della costruzione di petrolio e gas dell'URSS. Alcuni anni dopo è stato lanciato il programma statale "Trasporto ecologico ad alta velocità", nell'ambito del quale sono iniziati i lavori su un treno su un cuscino magnetico. E 'stato molto buono con il finanziamento, per il progetto è stato costruito un laboratorio speciale e un campo di addestramento dell'istituto VNIIPItransprogress con una sezione di strada di 120 metri a Ramenskoye vicino a Mosca. E nel 1979, la prima auto maglev TP-01 ha superato con successo la distanza di prova con le proprie forze, tuttavia, anche su una sezione temporanea di 36 metri dello stabilimento di Gazstroymashina, i cui elementi in seguito si sono "trasferiti" a Ramenskoye. Presta attenzione - contemporaneamente ai tedeschi e prima di molti altri sviluppatori! In linea di principio, l'URSS ha avuto la possibilità di diventare uno dei primi paesi a sviluppare il trasporto magnetico: i veri entusiasti del loro lavoro, guidati dall'accademico Yuri Sokolov, sono stati coinvolti nel lavoro.

Moduli magnetici (grigio) su guida (arancione). Le barre rettangolari al centro della foto sono solo sensori di spazio vuoto che tracciano le irregolarità della superficie. L'elettronica è stata rimossa dal TP-05, ma l'attrezzatura magnetica è rimasta e, in linea di principio, l'auto può essere lanciata di nuovo.

La spedizione Popular Mechanics era guidata nientemeno che da Andrey Alexandrovich Galenko, direttore generale del TEMP Engineering and Research Center. TEMP è la stessa organizzazione, l'ex VNIIPItransprogress, un ramo di Soyuztransprogress, che è sprofondato nell'oblio, e Andrei Alexandrovich ha lavorato al sistema fin dall'inizio, e quasi nessuno potrebbe parlarne meglio di lui. TP-05 è sotto il cellophane, e la prima cosa che dice il fotografo è: no, no, non potremo fotografarlo, non si vede niente lì. Ma poi stringiamo il cellophane - e per la prima volta in molti anni il maglev sovietico appare davanti a noi, non ingegneri e non impiegati della discarica, in tutto il suo splendore.

Perché hai bisogno di un maglev

Lo sviluppo di sistemi di trasporto che operano secondo il principio della levitazione magnetica può essere suddiviso in tre aree. Il primo sono le auto con velocità di progetto fino a 100 km/h; in questo caso, il più ottimale è lo schema con elettromagneti a levitazione. Il secondo è il trasporto suburbano con velocità di 100–400 km/h; qui è meglio utilizzare una sospensione elettromagnetica a tutti gli effetti con sistemi di stabilizzazione laterale. E infine, la tendenza più "alla moda", per così dire, sono i treni a lunga percorrenza in grado di accelerare fino a 500 km / he oltre. In questo caso la sospensione deve essere elettrodinamica, su magneti superconduttori.

TP-01 apparteneva alla prima direzione ed è stato testato sul sito di prova fino alla metà del 1980. La sua massa era di 12 tonnellate, la lunghezza - 9 m e ospitava 20 persone; lo spazio di sospensione era minimo: solo 10 mm. TP-01 è stato seguito da nuove gradazioni di macchine di prova: TP-02 e TP-03, il percorso è stato esteso a 850 m, quindi è apparsa l'auto da laboratorio TP-04, progettata per studiare il funzionamento di un azionamento elettrico a trazione lineare. Il futuro dei maglev sovietici sembrava senza nuvole, soprattutto perché nel mondo, oltre a Ramenskoye, c'erano solo due di questi campi di addestramento: in Germania e in Giappone.

In precedenza, TP-05 era simmetrico e poteva muoversi sia avanti che indietro; pannelli di controllo e parabrezza erano su entrambi i lati. Oggi la console è stata conservata solo dal lato dell'officina: la seconda è stata smantellata perché non necessaria.

Il principio di funzionamento di un treno a levitazione è relativamente semplice. La composizione non tocca il binario, essendo in uno stato sospeso, funziona l'attrazione o la repulsione reciproca dei magneti. In poche parole, le auto sono sospese sopra il piano del binario a causa delle forze di levitazione magnetica dirette verticalmente e sono trattenute dai rulli laterali utilizzando forze dirette orizzontalmente simili. In assenza di attrito sulla rotaia, l'unica "barriera" al movimento diventa la resistenza aerodinamica: in teoria, anche un bambino può muovere un'auto multi-tonnellata. Il treno è messo in moto da un motore lineare asincrono, simile a quello che opera, ad esempio, sulla monorotaia di Mosca (a proposito, questo motore è stato sviluppato proprio da OAO INTS TEMP). Un tale motore ha due parti: il primario (induttore) è installato sotto l'auto, il secondario (bus reattivo) - sui binari. Il campo elettromagnetico creato dall'induttore interagisce con il pneumatico, facendo avanzare il treno.

I vantaggi del maglev includono principalmente l'assenza di resistenza diversa dall'aerodinamica. Inoltre, l'usura delle apparecchiature è minima a causa del numero ridotto di parti mobili del sistema rispetto ai treni classici. Gli svantaggi sono la complessità e l'alto costo dei percorsi. Ad esempio, uno dei problemi è la sicurezza: il maglev deve essere "sollevato" sul cavalcavia e, se è presente un cavalcavia, è necessario considerare la possibilità di evacuare i passeggeri in caso di emergenza. Tuttavia, l'auto TP-05 era progettata per funzionare a velocità fino a 100 km / he aveva una struttura dei binari relativamente economica e tecnologicamente avanzata.

anni '80 L'ingegnere VNIIPI-transprogress lavora su un computer. L'attrezzatura dell'officina a quel tempo era la più moderna: il finanziamento del programma "Trasporto ecologico ad alta velocità" è stato effettuato senza gravi guasti anche durante la perestrojka.

Tutto da zero

Sviluppando una serie di TP, gli ingegneri, infatti, hanno fatto tutto da zero. Abbiamo scelto i parametri dell'interazione tra i magneti dell'auto e la pista, poi abbiamo ripreso le sospensioni elettromagnetiche - abbiamo lavorato sull'ottimizzazione flussi magnetici, dinamica di guida, ecc. Il principale risultato degli sviluppatori può essere chiamato i cosiddetti sci magnetici da loro creati, che possono compensare le irregolarità del binario e fornire una dinamica confortevole per il trasporto con i passeggeri. L'adattamento alle irregolarità è stato realizzato con l'aiuto di piccoli elettromagneti collegati da cardini in qualcosa di simile a catene. Il circuito era complesso, ma molto più affidabile e praticabile rispetto ai magneti fissati rigidamente. Il controllo del sistema è stato effettuato grazie ai sensori di gap, che hanno tracciato le irregolarità del percorso e hanno dato comandi al convertitore di potenza, che ha ridotto o aumentato la corrente in un particolare elettromagnete, e quindi la forza di sollevamento.

TP-01, il primo maglev sovietico, 1979. Qui l'auto non è ancora a Ramenskoye, ma su un breve tratto di pista di 36 metri costruito nel sito di prova dello stabilimento di Gazstroymashina. Nello stesso anno, i tedeschi hanno dimostrato la prima macchina del genere: gli ingegneri sovietici sono stati al passo con i tempi.

È stato questo schema a essere testato su TP-05, l'unica vettura della "seconda direzione" costruita nell'ambito del programma con una sospensione elettromagnetica. I lavori sull'auto sono stati eseguiti molto rapidamente: la sua carrozzeria in alluminio, ad esempio, è stata realizzata in soli tre mesi. I primi test del TP-05 ebbero luogo nel 1986. Pesava 18 tonnellate, ospitava 18 persone, il resto dell'auto era occupato da apparecchiature di prova. Si presumeva che la prima strada che utilizzava tali carri in pratica sarebbe stata costruita in Armenia (da Yerevan ad Abovyan, 16 km). La velocità avrebbe dovuto essere aumentata a 180 km / h, capacità - fino a 64 persone per auto. Ma la seconda metà degli anni '80 ha apportato le proprie modifiche al brillante futuro del maglev sovietico. In Gran Bretagna, a quel punto, era già stato lanciato il primo sistema di cuscini magnetici permanenti, avremmo potuto raggiungere gli inglesi, se non fosse stato per sconvolgimenti politici. Un altro motivo della riduzione del progetto è stato il terremoto in Armenia, che ha portato a una forte riduzione dei finanziamenti.

Progetto B250 - maglev ad alta velocità "Mosca - Sheremetyevo". L'aerodinamica è stata sviluppata presso lo Yakovlev Design Bureau e sono stati realizzati modelli a grandezza naturale del segmento con sedili e cabina. La velocità di progetto - 250 km / h - è stata riflessa nell'indice del progetto. Sfortunatamente, nel 1993, l'ambiziosa idea fallì per mancanza di fondi.

Antenato di Aeroexpress

Tutto il lavoro sulla serie TP è stato ridotto alla fine degli anni '80 e dal 1990 TP-05, che a quel tempo era riuscito a recitare nel cortometraggio di fantascienza "You Don't Mess With Robots", è stato messo in scena per sempre scherzo sotto cellophan nella stessa officina dove è stato costruito. Siamo diventati i primi giornalisti in un quarto di secolo a vedere questa vettura "dal vivo". All'interno, quasi tutto è stato conservato, dal pannello di controllo al rivestimento dei sedili. Il restauro del TP-05 non è così difficile come potrebbe essere: era sotto un tetto, in buone condizioni e merita un posto nel museo dei trasporti.

All'inizio degli anni '90, il Centro di ricerca e sviluppo TEMP ha continuato il tema del maglev, ora commissionato dal governo di Mosca. È nata l'idea di Aeroexpress, un treno maglev ad alta velocità per trasportare i residenti della capitale direttamente all'aeroporto di Sheremetyevo. Il progetto si chiamava B250. Un segmento sperimentale del treno è stato mostrato in una mostra a Milano, dopo di che sono comparsi nel progetto investitori e ingegneri stranieri; Gli specialisti sovietici si recarono in Germania per studiare gli sviluppi esteri. Ma nel 1993, a causa della crisi finanziaria, il progetto è stato ridotto. Le auto da 64 posti per Sheremetyevo sono rimaste solo sulla carta. Tuttavia, alcuni elementi del sistema sono stati creati in campioni in scala reale: sospensioni e riduttori di marcia, dispositivi del sistema di alimentazione di bordo, sono iniziati anche i test dei singoli blocchi.

La cosa più interessante è che ci sono sviluppi per i maglev in Russia. Il centro di ricerca e sviluppo JSC "TEMP" lavora, vari progetti sono in fase di attuazione per le industrie civili e della difesa, c'è un sito di prova, c'è esperienza nel lavorare con sistemi simili. Alcuni anni fa, grazie all'iniziativa delle ferrovie russe, i discorsi sul maglev sono passati di nuovo alla fase di sviluppo del design, tuttavia, la continuazione del lavoro è stata affidata ad altre organizzazioni. Dove questo porterà, il tempo lo dirà.

Per l'aiuto nella preparazione del materiale, i redattori esprimono la loro gratitudine al Direttore Generale dell'ETC "Trasporto Elettromagnetico Passeggeri" A.A. Galenko.

Questi treni ad alta velocità sono anche chiamati "Bullet train", dall'inglese "bullet train", partono dalla stazione di Tokyo nella capitale giapponese, e coprono quasi tutto il Giappone con un'ampia rete. Il Giappone ha costruito il suo primo treno ad alta velocità nel 1964 e ora la lunghezza della rete ferroviaria ad alta velocità Shinkansen è di circa 2.500 chilometri. Coprono la principale isola giapponese di Honshu, l'isola meridionale di Kyushu con la loro rete, e sono già in costruzione rotte subacquee ad alta velocità per l'isola settentrionale giapponese di Hokkaido.

Vivevo a Tokyo alla stazione di Shinagawa, che è un grande snodo dei trasporti, e il "treno proiettile" faceva una breve fermata di soli 1,5 minuti lì. Tokyo è una città densamente popolata e i treni giapponesi ad alta velocità si spostano con brevi fermate nei più importanti snodi di trasporto della città e nelle principali stazioni intermedie tra le città. Il Giappone è industrialmente sviluppato in modo abbastanza uniforme e anche in periferia c'è vita qui, le persone vivono, lavorano e si spostano. È chiaro che abbiamo in Russia, non è chiaro perché e dove fermare il Sapsan ad alta velocità sulla strada da San Pietroburgo a Mosca.

Il padiglione della stazione di Shinagawa.

Ho viaggiato in treno da Tokyo a Kyoto, era un trasloco presto e la mattina tutti i giapponesi avevano fretta di lavorare. Alla stazione è stato molto difficile infilarsi tra la folla di "robot" che cercavano di catturare la "prima chiamata". In effetti, la densità di popolazione a Tokyo è enorme, nonostante la loro vasta rete di trasporti, ci sono "ingorghi di biomassa" nelle stazioni al mattino.

Un biglietto per Kyoto costa circa 130 dollari. Per raggiungere la piattaforma dei treni ad alta velocità, devi attraversare i tornelli, che ricordano in qualche modo i tornelli della metropolitana di Mosca.

Gli Shinkansen in Giappone di solito non sono in ritardo, ma arrivano al minuto. Dopotutto, se il treno si ferma alla stazione intermedia di Shinagawa solo per un minuto e mezzo, il ritardo è inaccettabile. Nel 2012, la deviazione media del treno dall'orario era di soli 36 secondi. Gli shinkansen destinati a diverse destinazioni arrivano alla stazione di Shinagawa circa ogni cinque minuti e un giapponese appositamente addestrato assiste alla partenza di questi treni ad alta velocità alla stazione.

Una donna giapponese islamica alla stazione di Shinagawa. Shinkansen significa letteralmente "nuova autostrada" in giapponese. Il nome "treno proiettile" è anche una traduzione letterale dal giapponese "dangan ressha", questo nome era originariamente negli anni '30 del XX secolo, quando l'alta velocità linee ferroviarie Giappone, erano ancora in fase di sviluppo.

I giapponesi sono una stazione molto rispettosa della legge e salgono sul treno RIGOROSAMENTE secondo la coda generale, e il binario è persino contrassegnato con segni su come devono stare e il luogo in cui questa o quella macchina si ferma è anche scritto sul binario si. Spingere in avanti, spingere la coda, è considerato molto poco colto qui, ed è improbabile che un giapponese rispettoso della legge lo faccia mai.

Nessuno si precipita da nessuna parte senza fare la fila, tutti scendono decorosamente e con misura o salgono sui treni ad alta velocità. Nel 1965, con il varo dello Shinkansen, i giapponesi poterono finalmente fare "gite di un giorno" tra i loro due centri industriali- Tokyo e Osaka.

E finalmente, piano piano, il nostro Shinkansen arriva alla stazione.

Esternamente, dal davanti, sembra persino un po' più bello del nostro famoso Sapsan.

A volte lo Shinkansen può anche "baciarsi".

Finisco per scattare un'ultima foto del mio vicino "hippie giapponese" e salgo sul treno per Kyoto.

Le porte dello Shinkansen si aprono di lato, come nella nostra metropolitana russa, dopodiché i passeggeri salgono a bordo. Gli Shinkansen sono veicoli molto, molto sicuri in Giappone. Nei suoi 49 anni di esistenza dal 1964, con a bordo 7 miliardi di passeggeri, non si è verificata una sola morte umana per deragliamento o collisione del treno. Feriti e un decesso sono stati registrati quando le persone sono state bloccate con le porte e il treno ha iniziato a muoversi. Per evitare ciò, in ogni stazione è ora in servizio un lavoratore, che controlla la chiusura delle porte del treno ad alta velocità.

Il Giappone è un paese molto sismico e tutti gli Shinkansen sono dotati di un sistema di prevenzione dei terremoti dal 1992. In caso di rilevamento di vibrazioni o urti al suolo, il sistema stesso arresta molto rapidamente questo treno. Tutti i treni sono inoltre attrezzati nuovo sistema"anti deragliamento".

E ovviamente il treno è molto più ecologico dell'auto. Se ora lo Shinkansen può raggiungere velocità fino a 320 km/h, ma in realtà percorre una media di 280 km/h, allora entro il 2020 prevede di aumentare la barra della velocità massima a 360 km/h.

Un esempio del layout di un'auto in un treno ad alta velocità in Giappone, con tre posti da un lato e due dall'altro.

Il treno è dotato di macchine per la vendita di acqua minerale e tè, tanto amate dai giapponesi.

Gli orinatoi nei treni giapponesi sono dotati di vetro trasparente.

Oltre agli orinatoi, ci sono anche normali servizi igienici con una "normale" porta, forse semplicemente perché i giapponesi credono che le donne siano imbarazzate a scrivere con il vetro trasparente, ma gli uomini no)).

Ci sono anche piccole stanze separate dove puoi lavarti le mani.

Oltre ai distributori automatici di acqua e tè, sui treni transitano periodicamente venditori di bibite e snack. Anche l'acquisto più economico può essere pagato con una carta di credito, non ci saranno problemi con la "moneta di plastica" in Giappone.

Puoi gustare birra fredda o caffè caldo.

In Giappone, così come in Russia, si vendono diversi tipi di calamari secchi, ho sempre pensato che i calamari salati essiccati fossero un argomento prettamente russo, ma no, anche in Giappone è molto comune. I calamari sono molto gustosi, così come la birra giapponese Asahi.

Ogni posto è inoltre dotato di presa, proprio come sui treni, cioè puoi lavorare su un laptop senza limiti di tempo.

I controllori sono anche un fenomeno costante nei treni giapponesi, poiché gli Shinkansen praticamente non effettuano fermate lungo il percorso, in Giappone non funzionerà correre fino al binario della stazione intermedia e "correre intorno" al controllore, come fanno in Russia.

Il controllo dei biglietti acquistati non può essere evitato.

Quando il treno viaggia da Tokyo a Kyoto, 45 minuti dopo la partenza, tutti corrono a fotografare il famoso simbolo del Giappone: il Monte Fuji. spettacolo giapponese simbolo nazionale il loro paese ai bambini piccoli.

Se qualcuno vuole chiamare e non ha cellulare, mi chiedo se ci sono ancora compagni del genere nel 21° secolo, allora c'è un telefono automatico sul treno.

Con istruzioni dettagliate per l'uso.

Un'altra caratteristica dei treni "giapponesi" ad alta velocità è che i sedili non sono fissi in posizione, come, ad esempio, nel nostro "Sapsan", ma possono ruotare liberamente attorno al proprio asse di 360 gradi. Il meccanismo girevole si attiva premendo un apposito pedale sotto il sedile. E dietro i sedili ci sono reti speciali in cui puoi mettere le tue cose, quindi qualcuno ha messo via la sua fotocamera Canon - che, come dice la saggezza popolare, è la Nikon per i poveri.

Puoi girare il sedile di 90 gradi e guidare guardando sempre dritto fuori dal finestrino.

La densità di popolazione in Giappone è enorme e quando si va da Tokyo a Kyoto non si ha nemmeno il tempo di cogliere la sensazione di cambiare città, poiché la zona industriale sembra non finire mai e i terreni agricoli non sono affatto visibili. Fuori dalle finestre c'è la fabbrica della famosa birra giapponese "Kirin".

Se, ad esempio, sei stanco di guardare fuori dalla finestra, i sedili possono essere ruotati di altri 90 gradi e giocare a carte con un vicino.

I giapponesi nei loro treni ad alta velocità non si sono dimenticati dei "fumatori drogati", per loro sono state realizzate speciali "camere dell'acquario" sul treno, che probabilmente staranno al massimo due persone e, una volta in pensione, possono davvero godersi il vomito odore di nicotina.

Non per niente si dice che il tempo di viaggio vola inosservato. Mentre camminava sul treno, non si era accorto di come fosse arrivato a Kyoto. Nello Shinkansen, devi tracciare attentamente la città di arrivo, poiché si ferma alle stazioni ferroviarie, anche dentro grandi città, di solito non più di 5 minuti, devi fare le valigie in anticipo, prepararti e scendere dal treno alla stazione giusta. Le prime foto alla stazione ferroviaria della città giapponese di Kyoto.

Il modello del treno ad alta velocità N700 è oggi uno dei più moderni, ha iniziato ad essere utilizzato solo nel 2007.

I treni ad alta velocità sono anche intrinsecamente "treni elettrici" e hanno questo tipo di "elemento di contatto in cima". Lo Shinkansen utilizza 25.000 volt di corrente alternata per il movimento.

Quando lo Shinkansen lascia la stazione, un tizio appositamente addestrato si affaccia dalla sala di controllo sul retro e si assicura che "nessuno si faccia male" sulla piattaforma.

Arrivato a Kyoto, sono subito andato a fare una passeggiata in questa meravigliosa città, che sembra essersi dimenticata della gara progresso tecnico, un po' fermo nel tempo.....continua...

In Russia è stato firmato un accordo per la creazione di un treno proiettile - Hyperloop. La sua velocità sarà di 1200 km/h, che è inimmaginabilmente superiore alle velocità di trasporto via terra esistenti.

Il mese scorso a San Pietroburgo, in un forum economico a cui hanno partecipato molte aziende e investitori stranieri, le autorità di Mosca e Hyperloop hanno firmato un accordo per far funzionare un treno Hyperloop nella capitale.

Il treno Hyperloop non è un normale treno, viaggia all'interno di una condotta che sarà quasi sottovuoto (0,001 pressione atmosferica), al posto dei carri, ha capsule speciali. Si ritiene che poiché il treno si muoverà nel vuoto, la resistenza sarà trascurabile, quindi la velocità può arrivare fino a 1200 km / h.

L'accelerazione e la decelerazione del treno saranno effettuate da un campo elettromagnetico. Il treno avrà prestazioni aerodinamiche migliorate per superare la barriera del suono.

Hyperloop: svolta

Naturalmente, se viene effettivamente creato un treno del genere, questo cambierà molto. Viaggi e trasporti saranno notevolmente ridotti.

Inoltre, un treno del genere sarà più economico dei treni su un cuscino magnetico. A causa del loro enorme costo, lo sviluppo dei treni "magnetici" fu interrotto. Anche se la tecnologia stessa è anche molto interessante.

Hyperloop differisce da un treno su un cuscino magnetico in quanto si libra sulla rotaia non a causa di un campo magnetico, ma a causa dell'aria (cioè è pneumatico).

Un ulteriore polo dell'Hyperloop è il suo lavoro offline. Né il maltempo né i disastri naturali possono fermarlo.

Cosa abbiamo per oggi?

Hyperloop è stato sviluppato da 2 società. Ad oggi sono stati effettuati solo i primi test sui motori per l'overclocking. I risultati sono buoni: 160 km/h, mentre fino a 100 km/h accelerava più velocemente di 1 secondo. Non sono ancora state effettuate prove su tunnel e cuscini d'aria. Gli ingegneri di una delle società di sviluppo stanno già cominciando a dubitare dell'uso di un cuscino d'aria.

Ma con ambizione, la società fondatrice ha annunciato che avrebbe creato una "Nuova Via della Seta" dalla Cina all'Europa della durata di 1 giorno. Nel frattempo, il contratto prevede che Hyperloop faciliti il ​​movimento e ne riduca i tempi per i moscoviti. L'inizio del progetto è previsto per dicembre 2016.