Trenurile cu levitație magnetică sunt transportabile ecologice, silențioase și rapide. Ele nu pot zbura de pe șine și, în cazul unei defecțiuni, se pot opri în siguranță. Dar de ce nu s-a răspândit un astfel de transport și de ce oamenii încă mai folosesc trenuri și trenuri electrice obișnuite?
Trenuri cu levitație magnetică: de ce „transportul viitorului” nu a prins rădăcini
Veronica ElkinaÎn anii 1980, trenurile cu levitație magnetică (maglev) erau considerate a fi transportul viitorului care va distruge zborurile interne. Aceste trenuri pot transporta pasageri cu o viteză de 800 km/h și dăunează puțin sau deloc mediului.
Maglev-urile pot circula în orice vreme și nu pot părăsi singura lor șină - cu cât trenul se abate mai mult de la șine, cu atât mai mult levitația magnetică îl împinge înapoi. Toate maglev-urile se mișcă la aceeași frecvență, așa că nu vor fi probleme de semnal. Imaginează-ți ce efect ar avea astfel de trenuri asupra economiei și transportului dacă distanța dintre distanță marile orașe a trecut într-o jumătate de oră.
Dar de ce nu mai poți conduce supersonic dimineața la serviciu? Conceptul maglev există de peste un secol, cu numeroase brevete care utilizează tehnologia încă de la începutul anilor 1900. Cu toate acestea, doar trei sisteme de tren maglev funcționale au supraviețuit până în prezent, toate fiind găsite numai în Asia.
japonez maglev. Foto: Yuriko Nakao/Reuters
Înainte de aceasta, în Marea Britanie a apărut primul maglev funcțional: între 1984 și 1995, naveta AirLink a plecat de la Aeroportul Birmingham. Maglev-ul era un mijloc de transport popular și ieftin, dar întreținerea era foarte costisitoare, deoarece unele piese erau unice și greu de găsit.
La sfârșitul anilor 1980, Germania s-a orientat și ea către această idee: trenul său M-Bahn fără pilot a călătorit între trei stații din Berlinul de Vest. Cu toate acestea, tehnologia de levitare a trenurilor s-a decis să fie amânată pentru mai târziu, iar linia a fost închisă. Producătorul său, TransRapid, a testat maglev-uri până când a avut loc un accident pe terenul de antrenament din Lathen în 2006, în care au murit 23 de persoane.
Acest incident ar putea pune capăt maglev-urilor germane dacă TransRapid nu ar fi semnat anterior un acord pentru construirea unui maglev pentru aeroportul din Shanghai în 2001. Acum acest maglev este cel mai rapid tren electric din lume, care circulă cu o viteză de 431 km/h. Cu acesta, distanța de la aeroport la cartierul de afaceri din Shanghai poate fi acoperită în doar opt minute. În transportul obișnuit, acest lucru ar dura o oră. În China, există un alt maglev de viteză medie (viteza sa este de aproximativ 159 km/h), care operează în capitala Hunan, Changsha. Chinezii sunt atât de pasionați de această tehnologie încât până în 2020 intenționează să lanseze mai multe maglev-uri în 12 orașe.
Cancelarul german Angela Merkel a fost prima care a condus un TransRapid maglev la aeroportul din Shanghai. Foto: Rolf Vennenbernd/EPA
În Asia, se lucrează și la alte proiecte pentru trenuri maglev. Una dintre cele mai faimoase este naveta fără pilot EcoBee, care operează de pe aeroportul Incheon din Coreea de Sud din 2012. Pe cont propriu linie scurtă există șapte stații între care maglev-ul se repezi cu o viteză de 109 km/h. În plus, cursele sunt absolut gratuite.
Au trecut peste două sute de ani de la momentul în care omenirea a inventat primele locomotive cu abur. Cu toate acestea, până acum, transportul feroviar terestru, transportul de pasageri și încărcături grele folosind puterea electricității și a motorinei, este destul de comun.
Merită spus că în toți acești ani, inginerii-inventatorii au lucrat activ pentru a crea moduri alternative circulaţie. Rezultatul muncii lor au fost trenuri pe perne magnetice.
Istoria apariției
Însăși ideea de a crea trenuri pe perne magnetice a fost dezvoltată activ la începutul secolului al XX-lea. Cu toate acestea, acest proiect nu a fost posibil la acel moment din mai multe motive. Fabricarea unui astfel de tren a început abia în 1969. Atunci a fost instalată o cale magnetică pe teritoriul Republicii Federale Germania, de-a lungul căreia trebuia să treacă un nou vehicul, care a fost numit mai târziu trenul maglev. A fost lansat în 1971. Primul tren maglev, care se numea Transrapid-02, a trecut de-a lungul liniei magnetice.
Un fapt interesant este că inginerii germani au realizat un vehicul alternativ pe baza înregistrărilor lăsate de omul de știință Hermann Kemper, care a primit un brevet încă din 1934, care confirmă invenția planului magnetic.
„Transrapid-02” cu greu poate fi numit foarte rapid. Se putea deplasa cu o viteză maximă de 90 de kilometri pe oră. Capacitatea sa a fost, de asemenea, redusă - doar patru persoane.
În 1979, a fost creat un model maglev mai avansat. Acest tren, numit „Transrapid-05”, putea transporta deja șaizeci și opt de pasageri. S-a deplasat de-a lungul liniei situate în orașul Hamburg, a cărei lungime era de 908 de metri. Viteza maximă pe care a dezvoltat acest tren a fost egală cu șaptezeci și cinci de kilometri pe oră.
În același 1979, un alt model maglev a fost lansat în Japonia. Ea a fost numită „ML-500”. Trenul japonez pe o pernă magnetică a dezvoltat o viteză de până la cinci sute șaptesprezece kilometri pe oră.
Competitivitate
Viteza pe care o poate dezvolta trenurile pe perne magnetice poate fi comparată cu viteza avioanelor. În acest sens, acest tip de transport poate deveni un concurent serios pentru acele rute aeriene care operează la o distanță de până la o mie de kilometri. Utilizarea pe scară largă a maglev-urilor este împiedicată de faptul că nu se pot deplasa pe suprafețele feroviare tradiționale. Trenurile pe perne magnetice trebuie să construiască autostrăzi speciale. Și asta necesită o investiție mare de capital. De asemenea, se crede că câmpul magnetic creat pentru maglevs poate afecta negativ corpul uman, ceea ce va afecta negativ sănătatea șoferului și a locuitorilor din regiunile situate în apropierea unei astfel de rute.
Principiul de funcționare
Trenurile pe perne magnetice sunt un tip de transport special. În timpul mișcării, maglev-ul pare să plutească peste șinele de cale ferată fără să-l atingă. Acest lucru se datorează faptului că vehiculul este controlat de forța unui produs creat artificial camp magnetic. În timpul mișcării maglev-ului, nu există frecare. Forța de frânare este rezistența aerodinamică.
Cum functioneazã? Fiecare dintre noi știe despre proprietățile de bază ale magneților din lecțiile de fizică din clasa a șasea. Dacă doi magneți sunt apropiați unul de celălalt polii nordici, atunci se vor respinge. Este creată o așa-numită pernă magnetică. Când se conectează diferiți poli, magneții vor fi atrași unul de celălalt. Acest principiu destul de simplu stă la baza mișcării unui tren maglev, care alunecă literalmente prin aer la o distanță nesemnificativă de șine.
În prezent, au fost deja dezvoltate două tehnologii, cu ajutorul cărora se activează o pernă sau suspensie magnetică. Al treilea este experimental și există doar pe hârtie.
Suspensie electromagnetică
Această tehnologie se numește EMS. Se bazează pe puterea câmpului electromagnetic, care se modifică în timp. Determină levitația (creșterea în aer) a maglev-ului. Pentru deplasarea trenului în acest caz, sunt necesare șine în formă de T, care sunt realizate dintr-un conductor (de obicei metal). În acest fel, funcționarea sistemului este similară cu o cale ferată convențională. Cu toate acestea, în tren, în loc de perechi de roți, sunt instalați magneți de sprijin și ghidare. Ele sunt plasate paralel cu statoarele feromagnetice situate de-a lungul marginii pânzei în formă de T.
Principalul dezavantaj al tehnologiei EMS este necesitatea de a controla distanța dintre stator și magneți. Și asta în ciuda faptului că depinde de mulți factori, inclusiv de natura instabilă a interacțiunii electromagnetice. Pentru a evita oprirea bruscă a trenului, pe el sunt instalate baterii speciale. Ei sunt capabili să reîncarce generatoarele liniare încorporate în magneții de referință și, astfel, să mențină procesul de levitație pentru o lungă perioadă de timp.
Frânarea trenurilor bazată pe tehnologia EMS este efectuată de un motor liniar sincron cu accelerație redusă. Este reprezentat de magneți de susținere, precum și de șosea, peste care plutește maglev-ul. Viteza și forța compoziției pot fi controlate prin modificarea frecvenței și intensității curentului alternativ generat. Pentru a încetini, este suficient să schimbați direcția undelor magnetice.
Suspensie electrodinamică
Există o tehnologie în care mișcarea maglev are loc atunci când două câmpuri interacționează. Unul dintre ele este creat în pânza autostrăzii, iar al doilea este creat la bordul trenului. Această tehnologie se numește EDS. Pe baza sa, a fost construit un tren japonez pe o pernă magnetică JR-Maglev.
Un astfel de sistem are unele diferențe față de EMS, unde se folosesc magneți obișnuiți, la care electricitate numai când este aplicată puterea.
Tehnologia EDS presupune o furnizare constantă de energie electrică. Acest lucru se întâmplă chiar dacă sursa de alimentare este oprită. Răcirea criogenică este instalată în bobinele unui astfel de sistem, ceea ce economisește cantități semnificative de energie electrică.
Avantajele și dezavantajele tehnologiei EDS
Partea pozitivă a unui sistem care funcționează pe o suspensie electrodinamică este stabilitatea acestuia. Chiar și o ușoară reducere sau creștere a distanței dintre magneți și pânză este reglată de forțele de repulsie și atracție. Acest lucru permite sistemului să fie într-o stare nemodificată. Cu această tehnologie, nu este nevoie să instalați electronice de control. Nici dispozitivele pentru reglarea distanței dintre pânză și magneți nu sunt necesare.
Tehnologia EDS are unele dezavantaje. Astfel, forța suficientă pentru a levita compoziția poate apărea doar la viteză mare. De aceea, maglev-urile sunt echipate cu roți. Își asigură mișcarea cu viteze de până la o sută de kilometri pe oră. Un alt dezavantaj al acestei tehnologii este forța de frecare care apare în spatele și în fața magneților de respingere la o viteză mică.
Datorita campului magnetic puternic din sectiunea destinata pasagerilor, este necesara instalarea unei protectii speciale. În caz contrar, o persoană cu stimulator cardiac nu are voie să călătorească. Protecția este necesară și pentru mediile de stocare magnetice (carduri de credit și HDD).
Tehnologie în curs de dezvoltare
Al treilea sistem, care există în prezent doar pe hârtie, este folosirea magneților permanenți în varianta EDS, care nu necesită o sursă de energie pentru activare. Până de curând, se credea că acest lucru este imposibil. Cercetătorii au crezut că magneții permanenți nu au o astfel de forță care ar putea face ca trenul să leviteze. Cu toate acestea, această problemă a fost evitată. Pentru a o rezolva, magneții au fost plasați în matricea Halbach. Un astfel de aranjament duce la crearea unui câmp magnetic nu sub matrice, ci deasupra acesteia. Acest lucru ajută la menținerea levitației compoziției chiar și la o viteză de aproximativ cinci kilometri pe oră.
Acest proiect nu a primit încă implementare practică. Acest lucru se datorează costului ridicat al rețelelor realizate din magneți permanenți.
Avantajele maglevs
Cea mai atractivă latură a trenurilor maglev este perspectiva de a atinge viteze mari care să permită maglev-urilor să concureze chiar și cu avioanele cu reacție în viitor. Acest tip de transport este destul de economic din punct de vedere al consumului de energie electrică. Costurile pentru funcționarea acestuia sunt, de asemenea, mici. Acest lucru devine posibil datorită absenței frecării. Zgomotul scăzut al maglev-urilor este, de asemenea, plăcut, ceea ce va afecta pozitiv situația mediului.
dezavantaje
Partea negativă a maglev-urilor este cantitatea prea mare necesară pentru a le crea. Cheltuielile pentru întreținerea căii sunt, de asemenea, mari. În plus, pentru modul de transport considerat, este obligatoriu un sistem complex piste și dispozitive ultra-precise care controlează distanța dintre rețea și magneți.
Implementarea proiectului la Berlin
În capitala Germaniei, în 1980, a avut loc deschiderea primului sistem de tip maglev numit M-Bahn. Lungimea pânzei a fost de 1,6 km. Un tren maglev circula între trei stații de metrou în weekend. Călătoria pentru pasageri a fost gratuită. După căderea Zidului Berlinului, populația orașului aproape sa dublat. A necesitat crearea unor rețele de transport cu capacitatea de a asigura un trafic mare de pasageri. De aceea, în 1991 pânza magnetică a fost demontată, iar în locul ei a început construcția metroului.
Birmingham
În acest oraș german, un maglev de mică viteză a conectat între 1984 și 1995. aeroport și gară. Lungimea căii magnetice a fost de numai 600 m.
Drumul a funcționat timp de zece ani și a fost închis din cauza numeroaselor plângeri ale călătorilor cu privire la inconvenientele existente. Ulterior, transportul cu monorail a înlocuit maglev-ul în această secțiune.
Shanghai
Primul drum magnetic din Berlin a fost construit de compania germană Transrapid. Eșecul proiectului nu i-a descurajat pe dezvoltatori. Ei și-au continuat cercetările și au primit o comandă de la guvernul chinez, care a decis să construiască o cale maglev în țară. Shanghai și Aeroportul Pudong au fost conectate prin această rută de mare viteză (până la 450 km/h).
Drumul lung de 30 km a fost deschis în 2002. Planurile de viitor includ extinderea lui la 175 km.
Japonia
În această țară în 2005 a avut loc expoziția Expo-2005. Prin deschiderea sa a fost pusă în funcțiune o pistă magnetică de 9 km lungime. Există nouă stații pe linie. Maglev deservește zona adiacentă locului de expoziție.
Maglev-urile sunt considerate transportul viitorului. Deja în 2025, este planificată deschiderea unei noi autostrăzi într-o țară precum Japonia. Trenul maglev va transporta pasageri din Tokyo către unul dintre cartierele din partea centrală a insulei. Viteza acestuia va fi de 500 km/h. Pentru implementarea proiectului va fi nevoie de aproximativ patruzeci și cinci de miliarde de dolari.
Av. Lyudmila Frolova 19 ianuarie 2015 http://fb.ru/article/165360/po...
Trenul japonez Magnetoplane bat din nou recordul de viteză
Trenul va parcurge o distanță de 280 de kilometri în doar 40 de minute
Un tren japonez cu maglev și-a doborât propriul record de viteză lovind 603 km/h într-un test lângă Fujiyama.
Recordul anterior - 590 km/h - a fost stabilit de el săptămâna trecută.
JR Central, care deține aceste trenuri, intenționează să le lanseze pe ruta Tokyo-Nagoya până în 2027.
Trenul va parcurge o distanță de 280 de kilometri în doar 40 de minute.
Totodată, potrivit conducerii companiei, aceștia nu vor transporta pasageri la viteză maximă: va accelera „doar” până la 505 km/h. Dar chiar și aceasta este vizibil mai mare decât viteza celui mai rapid tren Shinkansen din Japonia de până acum, acoperind o distanță de 320 km într-o oră.
Pasagerii nu li se vor afișa recorduri de viteză, dar mai mult de 500 km/h le vor fi de ajuns
Costul construirii autostrăzii către Nagoya va fi de aproape 100 de miliarde de dolari, din cauza faptului că peste 80% din traseu va trece prin tuneluri.
Se preconizează că trenurile Maglev vor acoperi distanța de la Tokyo la Osaka în doar o oră până în 2045, reducând timpul de călătorie la jumătate.
Aproximativ 200 de entuziaști s-au adunat pentru a urmări testele trenului glonț.
„Mi-e pielea de găină, vreau să merg în acest tren cât mai curând posibil”, a spus unul dintre telespectatori pentru NHK. pagina noua povești”.
„Cu cât trenul se mișcă mai repede, cu atât este mai stabil, așa că, în opinia mea, calitatea călătoriei s-a îmbunătățit”, a spus Yasukazu Endo, șeful de cercetare la JR Central.
Noi trenuri vor fi lansate pe ruta Tokyo-Nagoya până în 2027
Japonia are de multă vreme o rețea de drumuri de mare viteză pe șine de oțel numită Shinkansen. Cu toate acestea, investind în noua tehnologie a trenurilor maglev, japonezii speră să o poată exporta în străinătate.
În timpul vizitei sale în SUA, premierul japonez Shinzo Abe este de așteptat să ofere asistență pentru construirea unei autostrăzi de mare viteză între New York și Washington.
Pentru alte postări din seria „Perspective High-Speed Transport” și „Perspective Local Transport”, consultați:
„Tren” supersonic cu vid - Hyperloop. Din seria „Perspectivă transport de mare viteză”.
Seria „Perspectivă transport local”. Tren electric nou EP2D
Bonus video
Primul tren maglev a transportat un grup de pasageri ca parte a Expoziției Internaționale de Transport IVA din 1979 din Germania. Dar puțini oameni știu că, în același an, un alt maglev, modelul sovietic TP-01, a condus primii metri de-a lungul pistei de testare. Este deosebit de surprinzător faptul că maglev-urile sovietice au supraviețuit până în zilele noastre - de mai bine de 30 de ani au adunat praf în curțile istoriei.
Experimentele cu vehicule care funcționează pe principiul levitației magnetice au început chiar înainte de război. ÎN ani diferiti iar prototipurile operaționale ale trenurilor în levitație au apărut în diferite țări. În 1979, germanii au introdus un sistem care a transportat peste 50.000 de pasageri în trei luni de funcționare, iar în 1984 a apărut prima linie permanentă pentru trenuri maglev pe aeroportul internațional din Birmingham (Marea Britanie). Lungimea inițială a căii a fost de 600 m, iar înălțimea de levitație nu a depășit 15 mm. Sistemul a funcționat destul de cu succes timp de 11 ani, dar apoi defecțiunile tehnice au devenit mai frecvente din cauza echipamentelor învechite. Și, din moment ce sistemul era unic, practic fiecare piesă trebuia făcută la comandă și s-a luat decizia de a opri linia, ceea ce provocase pierderi continue.
1986, TP-05 la terenul de antrenament Ramenskoye. Secțiunea de 800 de metri nu permitea accelerarea până la viteze de croazieră, dar „cursele” inițiale nu impuneau acest lucru. Mașina, construită într-un timp extrem de scurt, s-a descurcat aproape fără „boli ale copilăriei”, iar acesta a fost un rezultat bun.
Pe lângă britanici, trenurile magnetice produse în masă au fost lansate cu succes de toată lumea din aceeași Germania - compania Transrapid a operat un sistem similar cu lungimea de 31,5 km în regiunea Emsland, între orașele Derpen și Lathen. Istoria maglev-ului Emsland s-a încheiat însă tragic: în 2006, din vina tehnicienilor, a avut loc un accident grav în care au murit 23 de persoane, iar linia a fost blocată.
În Japonia, în prezent funcționează două sisteme de levitație magnetică. Primul (pentru transportul urban) folosește un sistem de suspensie electromagnetică pentru viteze de până la 100 km/h. Al doilea, mai cunoscut, SCMaglev, este proiectat pentru viteze de peste 400 km/h și are la bază magneți supraconductori. În cadrul acestui program, au fost construite mai multe linii și a fost stabilit un record mondial de viteză pentru un vehicul feroviar, 581 km/h. Cu doar doi ani în urmă, a fost introdusă o nouă generație de trenuri maglev japoneze, seria L0 Shinkansen. În plus, în China, la Shanghai, funcționează un sistem similar cu cel german „Transrapid”; folosește și magneți supraconductori.
Salonul TP-05 avea două rânduri de scaune și un culoar central. Mașina este lată și, în același timp, surprinzător de joasă - editorul, înalt de 184 cm, aproape că a atins tavanul cu capul. Era imposibil să stai în cabina șoferului.
Și în 1975, a început dezvoltarea primului maglev sovietic. Astăzi este aproape uitat, dar este o pagină foarte importantă în istoria tehnică a țării noastre.
Trenul viitorului
Stă în fața noastră - un design mare, futurist, mai degrabă nava spatiala dintr-un film SF mai degrabă decât dintr-un vehicul. Caroseria aerodinamică din aluminiu, ușă glisantă, inscripție stilizată „TP-05” la bord. O mașină experimentală pe suspensie magnetică stă de 25 de ani la un teren de antrenament lângă Ramenskoye, celofanul este acoperit cu un strat gros de praf, sub ea se află o mașină uimitoare care, în mod miraculos, nu a fost tăiată în metal conform bunei tradiții rusești. . Dar nu, a supraviețuit, la fel și TP-04, predecesorul său, conceput pentru a testa unități individuale.
Mașina experimentală din atelier este deja într-o nouă colorare. A fost revopsit de mai multe ori, iar pentru filmarea într-un scurtmetraj fantastic, pe bord a fost făcută o inscripție mare Fire-ball.
Dezvoltarea maglev datează din 1975, când a apărut asociația de producție Soyuztransprogress sub Ministerul Construcțiilor de Petrol și Gaze al URSS. Câțiva ani mai târziu, a fost lansat programul de stat „Transport ecologic de mare viteză”, în cadrul căruia au început lucrările la un tren pe pernă magnetică. A fost foarte bine cu finanțarea, pentru proiect a fost construit un atelier special și un teren de antrenament al institutului VNIIPItransprogress cu o secțiune de 120 de metri a drumului în Ramenskoye, lângă Moscova. Și în 1979, prima mașină TP-01 maglev a depășit cu succes distanța de testare prin propria putere - totuși, chiar și pe o secțiune temporară de 36 de metri a uzinei Gazstroymashina, ale cărei elemente s-au "mutat" ulterior la Ramenskoye. Fiți atenți - în același timp cu nemții și înaintea multor alți dezvoltatori! În principiu, URSS a avut șansa de a deveni una dintre primele țări care a dezvoltat transportul magnetic - adevărații pasionați ai muncii lor, conduși de academicianul Yuri Sokolov, au fost angajați în muncă.
Module magnetice (gri) pe șină (portocaliu). Barele dreptunghiulare din centrul fotografiei sunt doar senzori de gol care urmăresc neregulile suprafeței. Electronica a fost scoasă de la TP-05, dar echipamentul magnetic a rămas și, în principiu, mașina poate fi lansată din nou.
Expediția Popular Mechanics a fost condusă de nimeni altul decât Andrey Alexandrovich Galenko, director general al Centrului de Inginerie și Cercetare TEMP. TEMP este aceeași organizație, ex-VNIIPItransprogress, o ramură a Soyuztransprogress, care s-a scufundat în uitare, iar Andrei Alexandrovici a lucrat la sistem de la bun început și aproape nimeni nu putea spune despre asta mai bine decât el. TP-05 stă sub celofan, iar primul lucru pe care îl spune fotograful este: nu, nu, nu vom putea să-i facem o poză, nu se vede nimic chiar acolo. Dar apoi strângem celofanul - și pentru prima dată în mulți ani apare în fața noastră maglev-ul sovietic, nu ingineri și nu angajați ai gropii de gunoi, în toată splendoarea sa.
De ce ai nevoie de un maglev
Dezvoltarea sistemelor de transport care funcționează pe principiul levitației magnetice poate fi împărțită în trei domenii. Primul este mașinile cu viteze de proiectare de până la 100 km/h; în acest caz, cea mai optimă este schema cu electromagneți de levitație. Al doilea este transportul suburban cu viteze de 100–400 km/h; aici cel mai bine este să folosiți o suspensie electromagnetică cu drepturi depline cu sisteme de stabilizare laterală. Și, în sfârșit, cea mai „la modă”, ca să spunem așa, tendința este trenurile de lungă distanță capabile să accelereze până la 500 km/h și mai mult. În acest caz, suspensia trebuie să fie electrodinamică, pe magneți supraconductori.
TP-01 a aparținut primei direcții și a fost testat la locul de testare până la mijlocul anului 1980. Masa sa a fost de 12 tone, lungime - 9 m și a găzduit 20 de persoane; decalajul de suspensie a fost minim - doar 10 mm. TP-01 a fost urmat de noi gradații de mașini de testare - TP-02 și TP-03, traseul a fost extins la 850 m, apoi a apărut mașina de laborator TP-04, concepută pentru a studia funcționarea unui antrenament electric cu tracțiune liniară. Viitorul maglev-urilor sovietice părea fără nori, mai ales că în lume, pe lângă Ramenskoye, existau doar două astfel de terenuri de antrenament - în Germania și Japonia.
Anterior, TP-05 era simetric și se putea mișca atât înainte, cât și înapoi; panourile de control și parbrizele erau pe ambele părți. Astăzi, consola a fost păstrată doar din lateralul atelierului - a doua a fost demontată ca fiind inutilă.
Principiul de funcționare al unui tren care levita este relativ simplu. Compoziția nu atinge șina, fiind în stare de plutire, atragerea sau respingerea reciprocă a magneților funcționează. Mai simplu spus, mașinile atârnă deasupra planului șinei din cauza forțelor de levitație magnetică direcționate vertical și sunt ținute de rulourile laterale folosind forțe similare direcționate orizontal. În absența frecării pe șină, singura „barieră” în calea mișcării devine rezistența aerodinamică - teoretic, chiar și un copil poate clinti o mașină de mai multe tone. Trenul este pus în mișcare de un motor liniar asincron, asemănător cu cel care funcționează, de exemplu, pe monoșina Moscova (apropo, acest motor a fost dezvoltat doar de OAO INTS TEMP). Un astfel de motor are două părți - primarul (inductorul) este instalat sub mașină, secundarul (autobuzul reactiv) - pe șine. Câmpul electromagnetic creat de inductor interacționează cu anvelopa, deplasând trenul înainte.
Avantajele maglev includ în primul rând absența unei alte rezistențe decât aerodinamice. În plus, uzura echipamentului este minimă datorită numărului mic de părți mobile ale sistemului în comparație cu trenurile clasice. Dezavantajele sunt complexitatea și costul ridicat al traseelor. De exemplu, una dintre probleme este siguranța: maglev-ul trebuie să fie „ridicat” pe pasaj superior, iar dacă există un pasaj superior, atunci este necesar să se ia în considerare posibilitatea evacuării pasagerilor în caz de urgență. Cu toate acestea, mașina TP-05 a fost planificată pentru funcționare la viteze de până la 100 km / h și avea o structură de cale relativ ieftină și avansată din punct de vedere tehnologic.
anii 1980 Inginerul VNIIPI-transprogress lucrează pe un computer. Echipamentul atelierului la acea vreme era cel mai modern - finanțarea programului „Transport ecologic de mare viteză” s-a realizat fără eșecuri grave chiar și în vremurile perestroika.
Totul de la zero
Dezvoltând o serie de TP, inginerii, de fapt, au făcut totul de la zero. Am ales parametrii interacțiunii dintre magneții mașinii și pistă, apoi am preluat suspensia electromagnetică - am lucrat la optimizare fluxuri magnetice, dinamica de conducere etc. Principala realizare a dezvoltatorilor poate fi numită așa-numitele schiuri magnetice create de aceștia, care pot compensa neregulile pistei și oferă o dinamică confortabilă pentru transportul cu pasageri. Adaptarea la denivelări a fost realizată cu ajutorul unor electromagneți mici conectați prin balamale în ceva asemănător lanțurilor. Circuitul era complex, dar mult mai fiabil și mai funcțional decât cu magneți fixați rigid. Controlul sistemului a fost realizat datorită senzorilor de gol, care au urmărit denivelările traseului și au dat comenzi convertorului de putere, care a redus sau mărit curentul într-un anumit electromagnet și, prin urmare, forța de ridicare.
TP-01, primul maglev sovietic, 1979. Aici mașina nu se află încă în Ramenskoye, ci pe o porțiune scurtă de 36 de metri de cale construită la locul de testare al uzinei Gazstroymashina. În același an, germanii au demonstrat prima astfel de mașină - inginerii sovietici au ținut pasul cu vremurile.
Această schemă a fost testată la TP-05, singura mașină de „a doua direcție” construită în cadrul programului cu suspensie electromagnetică. Lucrările la mașină au fost efectuate foarte repede - caroseria sa din aluminiu, de exemplu, a fost realizată în doar trei luni. Primele teste ale TP-05 au avut loc în 1986. A cântărit 18 tone, a găzduit 18 persoane, restul mașinii era ocupată de echipamente de testare. S-a presupus că primul drum care folosește astfel de vagoane în practică va fi construit în Armenia (de la Erevan la Abovyan, 16 km). Viteza ar fi trebuit crescută la 180 km/h, capacitatea - până la 64 de persoane pe mașină. Dar a doua jumătate a anilor 1980 și-a făcut propriile ajustări la viitorul strălucit al maglev-ului sovietic. În Marea Britanie, până atunci, primul sistem de pernă magnetică permanentă fusese deja lansat, am fi putut să-i ajungem din urmă pe britanici, dacă nu pentru revoltele politice. Un alt motiv pentru restrângerea proiectului a fost cutremurul din Armenia, care a dus la o reducere drastică a finanțării.
Proiectul B250 - maglev de mare viteză "Moscova - Sheremetyevo". Aerodinamica a fost dezvoltată la Biroul de Proiectare Yakovlev și au fost realizate machete la dimensiunea normală ale segmentului cu scaune și o cabină. Viteza de proiectare - 250 km/h - a fost reflectată în indexul proiectului. Din păcate, în 1993, ideea ambițioasă s-a prăbușit din cauza lipsei de finanțare.
Strămoșul Aeroexpress
Toate lucrările la seria TP au fost reduse la sfârșitul anilor 1980, iar din 1990, TP-05, care până atunci reușise să joace în scurtmetrajul SF „You Don’t Mess With Robots”, a fost pus pe veșnic. gluma sub celofan in acelasi atelier in care a fost construit. Am devenit primii jurnaliști într-un sfert de secol care au văzut această mașină „pe direct”. În interior s-a păstrat aproape totul - de la panoul de control până la tapițeria scaunelor. Restaurarea TP-05 nu este atât de dificilă pe cât ar putea fi - era sub acoperiș, în condiții bune și merită un loc în muzeul transporturilor.
La începutul anilor 1990, Centrul de Cercetare și Dezvoltare TEMP a continuat tema maglev, comandată acum de guvernul de la Moscova. A fost ideea Aeroexpress, un tren maglev de mare viteză care să livreze locuitorii capitalei direct la aeroportul Sheremetyevo. Proiectul a fost denumit B250. Un segment experimental al trenului a fost prezentat la o expoziție din Milano, după care au apărut investitori și ingineri străini în proiect; Specialiștii sovietici au călătorit în Germania pentru a studia evoluțiile străine. Dar în 1993, din cauza crizei financiare, proiectul a fost restrâns. Mașinile cu 64 de locuri pentru Sheremetyevo au rămas doar pe hârtie. Cu toate acestea, unele elemente ale sistemului au fost create în mostre la scară reală - unități de suspensie și transmisie de rulare, dispozitive ale sistemului de alimentare de la bord, chiar și teste ale blocurilor individuale.
Cel mai interesant lucru este că există evoluții pentru maglev-uri în Rusia. Centrul de cercetare și dezvoltare JSC „TEMP” funcționează, se implementează diverse proiecte pentru industria civilă și de apărare, există un loc de testare, există experiență în lucrul cu sisteme similare. În urmă cu câțiva ani, datorită inițiativei Căilor Ferate Ruse, vorbirea despre maglev a trecut din nou la stadiul de dezvoltare a designului - cu toate acestea, continuarea lucrărilor a fost deja încredințată altor organizații. Unde va duce asta, timpul va spune.
Pentru ajutor în pregătirea materialului, redactorii își exprimă recunoștința directorului general al ETC „Transportul electromagnetic de călători” A.A. Galenko.
Aceste trenuri de mare viteză se mai numesc și „trenul glonț”, din engleza „tren glonț”, ele pleacă din gara Tokyo din capitala japoneză și acoperă aproape toată Japonia cu o rețea largă. Japonia a construit primul său tren de mare viteză în 1964, iar acum lungimea rețelei feroviare de mare viteză Shinkansen este de aproximativ 2.500 de kilometri. Acopera principala insula japoneză Honshu, insula sudică Kyushu cu rețeaua lor, iar rutele subacvatice de mare viteză către insula nordică a Japoniei Hokkaido sunt deja în construcție.
Locuiam în Tokyo la gara Shinagawa, care este un nod mare de transport, iar „trenul glonț” a făcut o scurtă oprire de numai 1,5 minute acolo. Tokyo este un oraș dens populat, iar trenurile japoneze de mare viteză se deplasează cu opriri scurte la cele mai importante noduri de transport din oraș și la principalele stații intermediare dintre orașe. Japonia este dezvoltată industrial destul de uniform și în suburbii există viață și aici, oamenii trăiesc, muncesc și se mută. Este clar că avem în Rusia, nu este clar de ce și unde să oprim Sapsanul de mare viteză pe drumul de la Sankt Petersburg la Moscova.
Pavilionul Gării Shinagawa.
Am călătorit cu trenul de la Tokyo la Kyoto, a fost o mișcare devreme și dimineața toți japonezii se grăbeau la muncă. La gară a fost foarte greu să te strecori prin mulțimea de „roboți” care încercau să prindă „primul apel”. Într-adevăr, densitatea populației din Tokyo este uriașă, chiar și cu rețeaua lor extinsă de transport, dimineața sunt „blocuri de biomasă” în stații.
Un bilet la Kyoto costa aproximativ 130 USD. Pentru a ajunge pe platforma trenurilor de mare viteză, trebuie să treceți prin turnichete, care amintesc oarecum de turnichetele metroului din Moscova.
Shinkansen-ul din Japonia de obicei nu întârzie, dar vin la minut. La urma urmei, dacă trenul oprește la stația intermediară Shinagawa doar un minut și jumătate, atunci întârzierea este inacceptabilă. În 2012, abaterea medie a trenului de la orar a fost de doar 36 de secunde. Shinkansen destinate diferitelor destinații ajung la Gara Shinagawa aproximativ o dată la cinci minute, iar la plecarea acestor trenuri de mare viteză de la gară asistă un japonez special instruit.
O japoneză islamică la gara Shinagawa. Shinkansen înseamnă literal „autostradă nouă” în japoneză. Numele „tren cu glonț” este, de asemenea, o traducere literală din japoneză „dangan ressha”, acest nume a fost inițial în anii 30 ai secolului al XX-lea, când viteza mare. căi ferate Japonia, erau încă în dezvoltare.
Japonezii sunt o stație foarte respectuoasă și se urcă în tren STRICT în funcție de coada generală, iar peronul este chiar marcat cu marcaje despre cum ar trebui să stea și locul unde oprește cutare sau cutare mașină este scris și pe peron. în sine. A strânge înainte, a împinge coada, este considerat foarte necult aici și este puțin probabil ca un japonez care respectă legea să facă vreodată asta.
Nimeni nu se grăbește nicăieri fără coadă, toată lumea coboară cu decor și măsurat sau se urcă în trenuri de mare viteză. În 1965, odată cu lansarea Shinkansen-ului, japonezii au reușit în sfârșit să facă „excursii de o zi” între cei doi. centre industriale- Tokyo și Osaka.
Și în cele din urmă, încet, Shinkansen-ul nostru ajunge la gară.
În exterior, din față, chiar arată puțin mai frumos decât celebrul nostru Sapsan.
Uneori, Shinkansen-ul poate chiar să „sărute”.
Sfârșesc prin a face o ultimă fotografie cu vecinul meu „hippie japonez” și să sar în trenul spre Kyoto.
Ușile de la Shinkansen se deschid lateral, ca în metroul nostru rusesc, după care se urcă pasagerii. Shinkansen sunt vehicule foarte, foarte sigure în Japonia. În cei 49 de ani de existență din 1964, transportând 7 miliarde de pasageri, nu a existat niciun deces uman din cauza deraierii sau coliziunii trenului. Au fost înregistrate răni și un deces când oamenii au fost blocați cu ușile și trenul a început să se miște. Pentru a preveni acest lucru, la fiecare stație este acum de serviciu un muncitor, care verifică închiderea ușilor trenului de mare viteză.
Japonia este o țară foarte seismică și toate Shinkansen-urile sunt echipate cu un sistem de prevenire a cutremurelor din 1992. În cazul detectării vibrațiilor sau șocurilor la sol, sistemul în sine oprește foarte repede acest tren. Toate trenurile sunt de asemenea echipate sistem nou„anti deraiere”.
Și, desigur, trenul este mult mai ecologic decât mașina. Dacă acum Shinkansen poate atinge viteze de până la 320 km/h, dar de fapt parcurg în medie 280 km/h, atunci până în 2020 intenționează să crească bara de viteză superioară la 360 km/h.
Un exemplu de aranjare a unei mașini într-un tren de mare viteză în Japonia, cu trei locuri pe o parte și două pe cealaltă.
Trenul are aparate pentru vânzarea apei minerale și a ceaiului, atât de îndrăgite de japonezi.
Pisoarele din trenurile japoneze sunt echipate cu sticlă transparentă.
Pe lângă pisoare, există și toalete obișnuite cu ușă „normală”, poate pur și simplu pentru că japonezii cred că femeilor le este jenă să scrie cu sticlă transparentă, dar bărbaților nu)).
Există, de asemenea, camere mici separate unde vă puteți spăla pe mâini.
Pe lângă automatele de apă și ceai, în trenuri trec periodic vânzătorii de băuturi și gustări. Chiar și cea mai ieftină achiziție poate fi plătită cu un card de credit, nu vor fi probleme cu „bani de plastic” în Japonia.
Vă puteți bucura de bere rece sau cafea fierbinte.
În Japonia, la fel ca și în Rusia, se vând mai multe tipuri de calmar uscat, mereu am crezut că calmarul sărat uscat este un subiect pur rusesc, dar nu, în Japonia este și foarte comun. Calamarii sunt foarte gustosi, la fel si berea japoneza Asahi.
Fiecare scaun este prevazut si cu priza, la fel ca in trenuri, adica poti lucra pe laptop fara limite de timp.
Controllerele sunt, de asemenea, un fenomen constant în trenurile japoneze, deoarece Shinkansen practic nu face opriri pe parcurs, în Japonia nu va funcționa să alerge la platforma stației intermediare și să „alergă” controlorului, așa cum se întâmplă în Rusia.
Verificarea biletelor achiziționate nu poate fi evitată.
Când trenul pleacă de la Tokyo la Kyoto, la 45 de minute după plecare, toată lumea aleargă să fotografieze celebrul simbol al Japoniei - Muntele Fuji. Emisiune japoneza simbol nationalțara lor copiilor mici.
Dacă cineva vrea să sune și nu are telefon mobil, ma intreb daca mai exista astfel de camarazi in secolul XXI, atunci e un telefon automat in tren.
Cu instrucțiuni detaliate de utilizare.
O altă caracteristică a trenurilor „japoneze” de mare viteză este că scaunele nu sunt fixate pe loc, ca, de exemplu, în „Sapsan”-ul nostru, ci se pot roti liber în jurul axei sale cu 360 de grade. Mecanismul de pivotare este activat prin apăsarea unei pedale speciale sub scaun. Iar în spatele scaunelor sunt plase speciale în care îți poți pune lucrurile, așa că cineva și-a pus deoparte camera Canon - care, după cum spune înțelepciunea populară, este Nikon pentru săraci.
Poți întoarce scaunul la 90 de grade și poți conduce tot timpul privind direct pe geam.
Densitatea populației în Japonia este uriașă și când mergi de la Tokyo la Kyoto nici măcar nu ai timp să prinzi senzația de schimbare a orașelor, deoarece zona industrială pare să nu se termine niciodată, iar terenul agricol nu este vizibil deloc. În afara ferestrelor se află fabrica celebrei bere japoneze „Kirin”.
Dacă, de exemplu, te-ai săturat să te uiți pe fereastră, atunci scaunele pot fi întoarse încă 90 de grade și pot juca cărți cu un vecin.
Japonezii în trenurile lor de mare viteză nu au uitat de „fumătorii drogați”, pentru ei au fost făcute „camere de acvariu” speciale în tren, care probabil vor încăpea cel mult două persoane și, după ce s-au pensionat, se pot bucura cu adevărat de vărsături. miros de nicotină.
Nu degeaba se spune că timpul călătoriei zboară neobservat. În timp ce mergea mergând cu trenul, nu a observat cum a ajuns la Kyoto. În Shinkansen, trebuie să urmăriți cu atenție orașul de sosire, ca opriri în gări, chiar și în orase mari, de obicei nu mai mult de 5 minute, trebuie să vă împachetați lucrurile în avans, să vă pregătiți și să coborâți din tren la stația potrivită. Primele fotografii la gara din orașul japonez Kyoto.
Modelul trenului de mare viteză N700 este acum unul dintre cele mai moderne, a început să fie folosit abia în 2007.
Trenurile de mare viteză sunt, de asemenea, în mod inerent „trenuri electrice”, și au acest tip de „element de contact deasupra”. Shinkansen folosește 25.000 de volți de curent alternativ pentru mișcare.
Când Shinkansen părăsește stația, un tip special instruit se uită din camera de control din spate și se asigură că „nimeni nu este rănit” pe peron.
Ajungând la Kyoto, am plecat imediat la o plimbare prin acest oraș minunat, care pare să fi uitat de cursă progres tehnic, putin oprit in timp.....de continua...
În Rusia, a fost semnat un acord privind crearea unui tren glonț - Hyperloop. Viteza sa va fi de 1200 km/h, ceea ce este inimaginabil mai mare decât vitezele existente de transport la sol.
Luna trecută, la un forum economic de la Sankt Petersburg la care au participat numeroase companii și investitori străini, autoritățile de la Moscova și Hyperloop au semnat un acord pentru a conduce un tren Hyperloop în capitală.
Trenul Hyperloop nu este un tren obișnuit, circulă în interiorul unei conducte care va fi aproape în vid (0,001 presiune atmosferică), în loc de vagoane are capsule speciale. Se crede că, deoarece trenul se va mișca în vid, rezistența va fi neglijabilă, astfel încât viteza poate ajunge până la 1200 km/h.
Accelerația și decelerația trenului vor fi efectuate de un câmp electromagnetic. Trenul va avea performanțe aerodinamice crescute pentru a depăși bariera fonică.
Hyperloop - descoperire
Desigur, dacă un astfel de tren este într-adevăr creat, atunci acest lucru se va schimba foarte mult. Călătoriile și transportul vor fi reduse semnificativ.
În plus, un astfel de tren va fi mai ieftin decât trenurile pe pernă magnetică. Datorită costului lor enorm, dezvoltarea trenurilor „magnetice” a fost oprită. Deși tehnologia în sine este, de asemenea, foarte interesantă.
Hyperloop diferă de un tren pe o pernă magnetică prin faptul că plutește deasupra șinei nu datorită unui câmp magnetic, ci datorită aerului (adică este pneumatic).
Un pol suplimentar al Hyperloop-ului este acesta munca offline. Nici vremea rea, nici dezastrele naturale nu-l pot opri.
Ce avem pentru azi?
Hyperloop este dezvoltat de 2 companii. Până în prezent, au fost efectuate doar testele inițiale ale motoarelor pentru overclockare. Rezultatele sunt bune: 160 km/h, în timp ce până la 100 km/h accelerau mai repede de 1 secundă. Testele pe tuneluri și perne de aer nu au fost încă. Inginerii de la una dintre companiile de dezvoltare încep deja să se îndoiască de utilizarea unei perne de aer.
Dar din ambiție, compania fondatoare a anunțat că va crea un „Nou Drum al Mătăsii” din China până în Europa cu o durată de 1 zi. Între timp, contractul cere ca Hyperloop să faciliteze mișcarea și să reducă timpul pentru aceasta pentru moscoviți. Demararea proiectului este programata pentru decembrie 2016.