Маглев поезд: Первый в мире поезд на магнитной подушке со скоростью 600 км/ч

Содержание

Шанхай Маглев – самый быстрый поезд в мире

Поезд Shanghai Maglev (“Маглев Шанхай” или “Шанхайский Маглев”) – самый быстрый и , в то же время, самый дорогой поезд в мире. Название “Маглев” происходит от сокращения двух слов: магнитная левитация (англ. magnetic levitation) – под действием мощного электромагнитного поля поезд левитирует (парит) над полотном дороги.

Shanghai Maglev – эта первая в мире коммерческая железнодорожная линия на магнитном подушке. Линия этой железной дороги проходит из центра города в аэропорт и является одной из достопримечательностей как Шанхая, так и всего Китая в целом.

Содержание

1 История поезда Шанхайский Маглев
2 Маршрут и скорость поезда Маглев
3 Поезд Маглев внутри
4 Расписание и билеты на поезд Маглев
5 Шанхайский Маглев – интересные факты
6 Фото поезда Маглев
7 Видео поезда Маглев
8 Контакты железнодорожной линии Маглев

История поезда Шанхайский Маглев

Строительство линии “Маглев” в Шанхае велось в 2001-2003 годах немецкой компанией Transrapid, и 30 километров дороги обошлись в 10 млрд. юаней (1.6 млрд. долларов США). Такие высокие расходы связаны с тем, что значительная часть трассы проходит над заболоченной местностью, и строителям пришлось устанавливать опоры эстакады на специальные бетонные подушки, упирающиеся в скальное основание. Таких опор, к слову сказать, получилось немало, а толщина некоторых бетонных подушек достигает 85 метров. Ввод железнодорожной линии “Маглев” в эксплуатацию состоялся 1 января 2004 года.

Маршрут и скорость поезда Маглев

Поезд на магнитной подушке “Маглев” курсирует между международным аэропортом Пудун и станцией метро Лунъян в Шанхае. Как уже было сказано выше, протяжённость Шанхайской скоростной магистрали на магнитной подушке составляет 30 километров. Это расстояние поезд преодолевает всего за 8 минут (от 7 минут 20 секунд до 8 минут 10 секунд в зависимости от времени дня). Чтобы преодолеть это же расстояние на метро, понадобится 40 минут.

Максимальная скорость поезда “Маглев” – 431 км/ч. Разогнавшись до такой скорости в середине маршрута, поезд удерживает её 1,5-2 минуты.

Средняя скорость движения поезда “Маглев” на всем маршруте составляет 250 км/ч.

Cтанция Лунъян в Шанхае Поезд “Маглев” на станции Лунъян в Шанхае Поезда “Маглев” на маршруте между Шанхаем и аэропортом Поезд “Маглев” у шанхайского аэропорта Пудун

Поезд Маглев внутри

Шанхайский поезд “Маглев” укомплектован современными, просторными и удобными вагонами. В каждом есть кондиционер, и пассажиры имеют возможность сами регулировать температуру. Кресла скомплектованы два в ряд (VIP-класс) или по три в ряд (стандартные места). Для пассажиров в вагонах установлены ЖК-экраны, на которых отображается текущая скорость поезда и время. И когда на экране появляется максимальная скорость (431км/ч), некоторые пассажиры фотографируют экран.

Стандартный вагон поезда “Маглев” VIP-класс в поезде “Маглев” Места пассажиров VIP-класс в поезде “Маглев” Табло текущей скорости в поезде “Шанхайский Маглев”

Расписание и билеты на поезд Маглев

Железнодорожная линия “Маглев” Шанхай – Аэропорт Пудун работает с 6:45 утра и до 9:40 вечера. Интервалы движения составляют 15-20 минут. Актуальное расписание Шанхайского Маглева можно посмотреть на официальном сайте поезда. Там же можно получить информацию о действующих тарифах и ценах. Цена билета зависит от выбранного класса путешествия и от того, путешествуете ли вы в один конец или туда – обратно. Билет туда – обратно действует в течение семи дней. Авиапассажирам, пользующимся услугами в день прилёта/ вылета, предоставляется скидка при предъявлении билета на самолёт или посадочного талона.

Билеты можно свободно приобрести в любое время в одном из центров по их продаже: на станции Longyang Rd, либо в аэропорту. Примечательно, что дети ростом до 120 см могут путешествовать бесплатно, но обязательно в сопровождении взрослых. Для детей выше 120 см нужно купить билет за полную стоимость.

Расписание поезда Шанхайский Маглев

Цены на билеты на поезд Маглев

Шанхайский Маглев – интересные факты

Поезд на магнитной подушке обходится без машиниста. Управление осуществляется с помощью компьютеров из центра управления.
В случае потери электропитания срабатывают специальные тормоза, которые создают магнитное поле с обратным вектором. За счёт этого скорость поезда снижается сначала до 10 км в час, затем поезд останавливается и опускается на рельсы.
Изначально существовал план по продлению магнитной линии до другого аэропорта Шанхая – до Хунцяо, и далее на юго-запад до Ханчжоу. В итоге длина пути составила бы 175 км. Но проект был заморожен, и вместо этого с 2010 года Шанхай и Ханчжоу соединила высокоскоростная железная дорога.

Фото поезда Маглев

Поезд “Шанхайский Маглев” в ожидании пассажиров Поезд “Шанхайский Маглев” прибывает на станцию Лунъян Поезд “Шанхайский Маглев” на станции Лунъян Вагон поезда “Шанхайский Маглев” Вход в поезд “Шанхайский Маглев”

Видео поезда Маглев

Видео всей поездки поезда “Маглев” из центра Шанхая до аэропорта Пудун:

Контакты железнодорожной линии Маглев

Почтовый адрес:
2100 Long Yang Road
Pudong Shanghai,
China

Телефон: + 86 021 28907700

Официальный сайт поезда Shanghai Maglev

Что такое маглев и почему его до сих пор нет в России

25 октября 2020, Источник: Life.ru

Наша страна одной из первых построила самые быстрые в мире поезда на магнитной подушке. А сейчас у отечественных учёных есть маглев-технология, которой могут позавидовать в Шанхае и Токио. Когда мы сможем объехать всю Россию за 14 часов?

Выглядит величественно, верно? Этот потерпевший крушение космический корабль — советский поезд маглев. Магнитолевитационный. То есть поезд, который не едет, а летит, не касаясь путей. Это не макет, не бутафория. Он настоящий. Он ездил.

А вот, кстати, ещё, не припоминаете? Короткометражка 1987 года из цикла «Этот фантастический мир». Была такая телепрограмма, вёл её космонавт Георгий Гречко. Это 12-й выпуск под названием «С роботами не шутят» по рассказу «Судебный процесс» шведского писателя Фредерика Чиландера. Человек с цветами — Авангард Леонтьев, а перекрашенный специально для фильма вагон с надписью Fire-ball и есть тот шаг в будущее, который не произошёл.

В реальности на нём написано ТП-05. Поскольку это была разработка института ВНИИПИ Транспрогресс, позволим себе предположить, что ТП — это от слов «транспорт» и «прогресс». Его специалисты трудились над технологией маглева ещё с 70-х. Испытания этого вагона начались в 1986-м. Он был не просто демонстрационным.

Фото: LIFE / Стас Вазовски

Вагон строился, чтобы показать, как это будет работать, как будет перевозить пассажиров на проекте Ереван — Севан — Абовян. Но случилось землетрясение в Спитаке, и закончилось финансирование. Хотя мы уже начали строительство, уже первые сваи там забили.Андрей Галенко
Главный конструктор по транспорту на магнитном подвесе инженерно-научного центра «Тэмп», доктор электротехники

Главный конструктор магнитолевитационного вагона ТП-05 Андрей Галенко (справа). Фото © LIFE / Стас Вазовски

Ещё один вариант советского летающего поезда создавали для маршрута Алма-Ата — Медео.

Но руководство в конце концов сказало: ну, это всё хорошо, ребята, но мы будем строить метро.Андрей Галенко
Главный конструктор по транспорту на магнитном подвесе инженерно-научного центра «Тэмп», доктор электротехники

Был и проект маглева Москва — Шереметьево.

Но это было в 1992 году.

Проект был закрыт из-за отсутствия финансирования. 1992 год. Каждый выживал как мог. Всё разрушили, что могли.Андрей Галенко
Главный конструктор по транспорту на магнитном подвесе инженерно-научного центра «Тэмп», доктор электротехники

Надо сказать, что после распада СССР отечественные маглев-технологии продолжали и продолжают развивать. Кстати, вы знали, что московский монорельс, который столичное правительство на днях предложило закрыть, тоже, по сути, магнитолевитационный транспорт? Под вагонами состава и на путевой структуре есть магниты, именно они и удерживают состав на своём месте. Этот транспорт, которым Москва когда-то гордилась, разрабатывали те же люди, которые создавали советский маглев.

Как устроен маглев

Вспомните «фокус» из школьной программы: если повернуть магниты друг к другу разными полюсами, они притягиваются, одинаковыми — отталкиваются. Вот этим и ещё некоторыми вещами из школьного курса физики и решили воспользоваться для создания прогрессивного транспорта. Под вагоном закрепили электромагниты. Разработчики называют это магнитной лыжей.

Магниты под днищем советского маглева ТП-05. Фото © LIFE / Стас Вазовски

Электромагниты расположены не только под вагоном, но и под самими рельсами. При взаимодействии магнитов поезда и рельсов образуется магнитная подушка, по которой «скользит» состав. Из-за этого эффекта 18-тонный вагон, рассчитанный на четыре десятка пассажиров, зависает на высоте около сантиметра. А чтобы он поехал, при помощи электричества создаётся бегущее магнитное поле, оно образует движущую силу, которая и толкает вагон.

Что это нам даёт

1. Скорость

Маглев способен обеспечить передвижение на скорости до 600 километров в час. Если подумать, трасса Санкт-Петербург — Петрозаводск — Ханты-Мансийск — Челябинск — Владивосток длиной более 12 тысяч километров могла бы преодолеваться за 14 часовИгорь Родин
Заместитель генерального директора НИИ электрофизической аппаратуры по термоядерным и магнитным технологиям

2. Бесшумность

В городе магнитолевитационную трассу можно строить буквально в двух метрах от стеклянной поверхности любого здания. Нет вибрации, нет шума, только рассекаемый воздухИгорь Родин
Заместитель генерального директора НИИ электрофизической аппаратуры по термоядерным и магнитным технологиям

3. Долговечность

Если сейчас у нас на путь между Петербургом и Москвой выходит до полутора тысяч рабочих каждую ночь, чтобы поправить его перед дальнейшей эксплуатацией, то здесь этого не надо. Нет контакта с путями — нет износаИгорь Родин
Заместитель генерального директора НИИ электрофизической аппаратуры по термоядерным и магнитным технологиям

4. Доступность

Как рассчитали учёные из Петербургского университета путей сообщения и Российского университета транспорта, билет на российский маглев будет стоить примерно 2300 рублей — дешевле, чем на «Сапсан» (поездка на нём обходится от 2700 до 10 с лишним тысяч рублей).

Маглев в других странах

Шанхай. Поезд курсирует между аэропортом и метро. Пролетает 30 километров за 10 минут. Именно пролетает. Билет — 40 юаней, около 355 рублей. Как просветили создатели советского маглева, это адаптированная китайская версия немецкой системы «Трансрапид», разработанной в 60–70-е годы.

Сеул, Южная Корея. Неторопливый маглев, всего 110 километров в час. А больше и не надо — линия всего шесть километров. Внутригородская.

В Японии маглев тестируют. Между Токио и Нагоей. Их разделяет примерно 440 километров. На машине ехать больше шести часов. А на новом поезде обещают всего час.

Но этот поезд летит по немного другой системе. Магниты на борту сделаны из материалов, которые держат при температуре жидкого азота. Это примерно минус 200 по Цельсию. Поэтому в таком лютом морозе ток через них проходит беспрепятственно. Это называется сверхпроводимостью: вещество приобретает сверхспособность проводить ток, ему нужно сравнительно мало электричества, чтобы создать мощное магнитное поле. Такая особенность имеется, например, у свинца, алюминия, олова и некоторых других металлов.

Это явление известно как «эффект Мейснера». Правда, сам профессор Мюнхенского университета Вальтер Фриц Мейснер величал его более возвышенно: «гроб Магомета». Дело в том, что в священной книге мусульман описано, как после смерти пророка Мохаммеда гроб с его телом висел в воздухе без всякой поддержки. Учёный не был религиозен, просто начитан.

Берётся сверхпроводник, в данном случае квадратная пластина из подходящего сплава. Заливается жидким азотом. Только, пожалуйста, без самодеятельности, все эксперименты под присмотром опытных людей. А теперь попробуем сверху положить магнитик. Ну как? Кажется, произошло чудо.

В принципе, поезд можно сделать на таком эффекте, только нужно, наоборот, из магнита сделать дорогу, а внутри поезда разместить сверхпроводник, потому что дорогу мы не можем охлаждать, то есть у нас будет внутри поезда сверхпроводник, охлаждаемый жидким азотом, а полотно дороги сделано из магнитов, вдоль которых может левитировать состав.Вадим  Амеличев
Научный сотрудник компании «Суперокс»

На заводе компании «Суперокс», где для нас устроили этот эксперимент, делают высокотемпературные сверхпроводники. Конечно, на обывательский взгляд, трудно назвать высокотемпературным то, что работает при минус 170. Но если сравнить, к примеру, с жидким гелием — минус 270, то, конечно, да. Разница есть.

Фото: LIFE / Стас Вазовски

Эта катушка стоит около миллиона рублей. По три тысячи за метр металлической (в основном металлической) ленты шириной в четыре миллиметра. Здесь метров 300.

В качестве подложки — жаропрочный никелевый сплав хастелой, и на ней выращиваются тонкие плёнки. Сам сверхпроводник — это слой толщиной один-три микрона. Весь ток идёт по этому тонкому слою, всё остальное — это, скажем так, некий саппорт, обеспечение нужных свойств сверхпроводника.Вадим  Амеличев
Научный сотрудник компании «Суперокс»

Плёнки осаждаются в специальных вакуумных камерах. В самой последней виднеется мерцание — это лазер распыляет драгоценный слой сверхпроводника — кристаллы особой керамики.

Целая катушка производится за день. А за неделю отсюда забирают километр готовой ленты. Годовой объём — около сотни километров.

В основном за рубеж продаётся. Изначально основными потребителями были скорее околонаучные организации, научно-исследовательские институты, ЦЕРН, в ЦЕРН мы продавали. Вадим  Амеличев
Научный сотрудник компании «Суперокс»

«Остатки» ленты «Суперокса» раздобыли и в Петербургском научно-исследовательском институте электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова. Здесь дорогу в будущее прокладывают за счёт личного энтузиазма и «нецелевого расходования металлов». Это криостат — устройство, через которое жидкий азот из бака поступает к сверхпроводниковому магниту. Он находится внутри той ёмкости, что поменьше. Так что вся конструкция целиком называется высокотемпературным электромагнитом. Она должна размещаться в нижней части вагона.

Криостат, разработанный в НИИЭФА. Фото © LIFE / Стас Вазовски

А чтобы экономить и сверхпроводники, и электричество, в НИИЭФА разработали технологию «комбинированного» подвеса: кроме катушек с обмоткой из сверхпроводника используют обычные постоянные неодимовые магниты, для которых ток вообще не нужен. Они без электричества удерживают состав в воздухе, а лента с керамическими кристаллами нужна только собственно для движения и для контроля высоты зазора, то есть высоты полёта поезда.

Практически никакой силы не нужно, чтобы поддерживать систему в равновесном состоянии. Это уникальная конструкция, в которой нет ни одного импортного элемента, кроме нескольких деталей внутри источников питания. Она не требует высокотехнологичного производства и разработана с тем, чтобы это можно было сделать на нашем производстве. Алексей Фирсов
Начальник лаборатории НИИ электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова

Учёные решили усовершенствовать систему и объединили два типа магнитов — постоянный и сверхпроводниковый — в одном. Получились «гибридные» магниты. Четыре штуки поднимают тонну.

Гибридные магниты, разработанные в НИИЭФА. Фото © LIFE / Стас Вазовски

Получается экономия 90% или чуть меньше. Это дешевле шанхайского маглева, дешевле “Трансрапида”, который лежит в основе шанхайского и корейского маглева.Алексей Фирсов
Начальник лаборатории НИИ электрофизической аппаратуры имени Д. В. Ефремова

Маглев: стоимость строительства

По примерным подсчётам НИИ, строительство маглева примерно в полтора раза дороже строительства обычной железной дороги. Учёные приводят такое сравнение: 28 миллионов долларов за один километр пути для обычных поездов против 35–40 миллионов долларов за один километр магнитной дороги. C другой стороны, уже есть иностранные инвесторы, готовые в это вложиться.

Я знаю как минимум две компании, китайскую и немецкую, которые готовы войти в фонд при обязательном условии, если во главе всего этого будет Министерство транспорта, не РЖД. Речь идёт не о том, чтобы преобразовать РЖД. РЖД останутся в своей нише и, скорее всего, разовьются ещё. Речь идёт о том, чтобы создать совершенно новый вид транспорта.Игорь Родин
Заместитель генерального директора НИИ электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова по термоядерным и магнитным технологиям

Страна получит самый быстрый поезд на магнитной подушке через пять-десять лет после того, как в правительстве примут такое решение, заверили в институте. Вот только надежд на это пока мало, посетовали разработчики. Зато несколько лет назад были разговоры о том, чтобы запустить на Дальнем Востоке Hyperloop Илона Маска — по сути, тот же маглев, только в вакуумной трубе.

Мы взаимодействовали с ними, нас даже приглашали в кооперацию, но после ряда событий с уходом российской финансовой составляющей этот Hyperloop у нас тоже, по-моему, заглох, по крайней мере, мы о нём больше ничего не слышим.Игорь Родин
Заместитель генерального директора НИИ электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова по термоядерным и магнитным технологиям

Создатели российского маглева настроены, надо сказать, пессимистично. Они привели в пример ситуацию с «Сапсанами»: в России есть свои поезда «Сокол», но в итоге купили составы Siemens. С маглевом будет то же самое, опасаются учёные: всё останется как есть, а когда стране наконец понадобится действительно скоростной транспорт, его просто купят у китайцев. Вот только шанхайский вариант для нашего климата не подходит, предупредили специалисты: там система не рассчитана на наледь и налипающий снег.

Удивительные и неизвестные разработки СССР в нашей галерее:

21фотография

Это тоже интересно:

Контент недоступен

Узнавайте первыми о новых материалах проекта «Заброшенная страна» – жмите на кнопку подписки

Нажимая «Подписаться» вы соглашаетесь с условиями использования

технологии

Заброшенная страна

31 марта 2023Раскрыт секрет странного объекта на дне заброшенной шахты (фото)

31 марта 2023Раскрыт секрет странного объекта на дне заброшенной шахты (фото)
24 марта 2023Как выглядит кавказский «город-лабиринт» (фото)
24 марта 2023Как выглядит кавказский «город-лабиринт» (фото)
6 августа 2021«Колодец в ад»: что случилось на Кольской сверхглубокой скважине

Подпишитесь на нас

Новости Hi-Tech Mail.ru

Нажимая «Подписаться» вы соглашаетесь с условиями использования

Mail. Ru
О компании
Реклама

Редакция
Условия использования материалов
Обратная связь

Вдохновение для автомобилей Maglev

Иллюстрация: © IoT For All

Термин «левитация», происходящий от латинского слова «Levitas», что означает «легкость», означает подъем или подъем человека или предмета неестественным образом. Это процесс, при котором объект удерживается в воздухе в устойчивом положении без механической поддержки или физического контакта. Поезда на магнитной подушке или поезда на магнитной подвеске — это высокоскоростные поезда с искусственным интеллектом, которые скользят по специальным магнитным направляющим, не соприкасаясь с рельсами. Технология Maglev представляет собой реализацию инженерного видения 21-го века о высокоскоростных транспортных средствах с магнитным приводом, которые могут перемещаться из одного места в другое без проблем с обслуживанием и безопасностью, связанных с традиционными железными дорогами.

Поезда на магнитной подвеске

Маглев, или плавучие поезда, используют два набора электромагнитов: один набор отталкивает и сталкивает поезд с рельсов, а другой набор перемещает надземный поезд вперед. Они движутся с невероятно высокой скоростью из-за сверхпроводящих электромагнитов, охлаждаемых до экстремальных температур, часто с помощью криогенного процесса. Эти электромагниты увеличивают мощность поля до 10 раз, генерируя мощные магнитные поля, способные левитировать и двигать поезд. Поезда на маглеве не имеют физического контакта с рельсами. Они обладают характеристиками бесконтактной и подвесной работы, высокой способностью преодолевать подъемы, малым радиусом поворота, низким уровнем шума, энергосбережением и защитой окружающей среды.

Рабочий процесс

Магнитная левитация достигается с помощью трех петель, установленных на направляющей. Первая петля обеспечивает направленную вверх силу, противодействующую гравитационному притяжению и отвечающую за зависание поезда. Вторая петля стабилизирует объект в исходном положении, а третья петля использует силы притяжения и отталкивания магнита, чтобы поддерживать движение поезда по направляющей. Когда эти петли электризуются от сети переменного тока, генерируются магнитные поля. Поле на северных полюсах тянет поезд вперед спереди, а поле на южных полюсах толкает его вперед сзади, позволяя ему продолжать движение по своему пути. Сверхпроводящие электромагниты, постоянные магниты, источник электроэнергии и металлические катушки, расположенные вдоль направляющей, являются составными элементами, генерирующими магнитное поле. Это основная идея и движущий принцип технологии магнитной подвески.

Использование искусственного интеллекта в поездах на магнитной подвеске

Поезда на магнитной подвеске теперь являются самоходными, и это требует использования нейронных сетей искусственного интеллекта, чтобы перемещаться туда, куда их отправляет запрограммированная сеть передачи данных. Нейронные сети ИИ — это компьютерные алгоритмы, используемые в машинном обучении, которые выполняют функцию, аналогичную нейронам в человеческом мозгу. Они служат для достижения эффективной маршрутизации, эффективно изменяя планирование всей сети, чтобы двигаться в любом направлении в режиме реального времени. Алгоритмы и нейронные сети с улучшенным ИИ необходимы для управления и контроля высокоскоростных поездов на магнитной подвеске, потому что люди-операторы не в состоянии справиться со скоростью.

ИИ был использован для достижения прорывов в управлении поездами на магнитной подвеске, стабильности и безопасности эксплуатации путем преодоления основных недостатков нестабильности и дискомфорта при раскачивании, присущих большинству технологий на магнитной подвеске. Плавающие поезда теперь предлагают плавное, безопасное и плавное путешествие. ИИ может программно фиксировать сквозные рабочие процессы поездов на магнитной подвеске, включая предварительную обработку данных, выбор и тестирование. Эти программные рабочие процессы позволяют системе регулярно отслеживать и обновлять свою базу данных. Он также служит для улучшения обмена информацией и данными в режиме реального времени, что повышает гибкость системы.

Достоинства поездов на магнитной подвеске AI

#1: Высокая скорость и быстрое перемещение

Поезда на магнитной подвеске легче и имеют более равномерное распределение веса. Это позволяет двигаться на высокой скорости и тише. Имея низкую механическую поломку, они требуют минимального обслуживания направляющих, в отличие от традиционного стального поезда, который подвержен регулярному механическому износу.

#2: Повышение энергоэффективности

Поезда на магнитной подвеске не испытывают трения или сопротивления качению из-за отсутствия физического контакта с рельсами. Однако существует сопротивление воздуха и электромагнитное сопротивление, вызванное использованием сверхпроводящих электромагнитов, что снижает потребление энергии и повышает энергоэффективность.

#3: сведение к минимуму столкновений

Плавающие поезда гарантируют комфортное, плавное движение без турбулентности, поскольку они движутся по направляющим с электроприводом. Они также движутся с одинаковой скоростью, что исключает возможность аварии или столкновения. С поездами на магнитной подвеске также можно избежать схода с рельсов. Чем дальше поезд на магнитной подвеске удаляется от направляющей, тем сильнее магнитная сила возвращает его на место.

Недостатки поездов на магнитной подвеске

Поезда на магнитной подвеске движутся с очень высокой скоростью, что вызывает серьезные опасения по поводу безопасности пассажиров. Осложнения, приводящие к авариям, обычно приводят к большому числу человеческих жертв. Поезда на маглеве намного дороже в строительстве, чем обычные поезда, из-за большого количества требуемых сверхпроводящих электромагнитов и постоянных магнитов, которые обычно очень дороги. Поезда на маглеве не используют обычные стальные рельсовые пути и их существующую инфраструктуру, а вместо этого используют автономные системы сети путей, предназначенные для магнитной левитации и движения. Стоимость этого также очень высока и может препятствовать дальнейшим исследованиям технологии. Кроме того, постоянное воздействие сильного и большого количества электромагнитного поля представляет огромный риск для здоровья не только жителей близлежащих районов, но и операторов и пассажиров.

Технологии Maglev в автомобилях

Поезда Maglev вдохновили на создание инновационных автомобилей Maglev. Китай произвел первый автомобиль Maglev, который поднимался на 35 миллиметров (около 1,4 дюйма) над специальными магнитными магистралями. Этот подвиг был достигнут путем модификации автомобиля с массивом постоянных магнитов, чтобы он скользил по рельсовому пути с магнитным проводником на дороге. Хотя эта поездка не была особенно гладкой и удобной из-за эффекта колебания токопроводящего рельса вдоль магнитного пути, несомненно, есть шанс, что технологию можно значительно улучшить.

Как и в случае с китайскими надземными поездами, необходимо уменьшить электромагнитное излучение и количество электроэнергии, необходимой для движения поезда. Более прочные и мощные чипы, а также передовые полупроводниковые устройства помогут найти способ снизить стоимость поездов на магнитной подвеске. Есть надежда, что скоро появятся автомобили, оснащенные технологией Maglev, которая, как ожидается, станет важным шагом вперед по сравнению с китайским экспериментом. Благодаря большому рабочему диапазону эти автомобили в будущем будут экономить много энергии.

Возможно, чем-то немного другим и революционным станет изобретение магнитных машин, способных передвигаться по дорогам. Это будет работать по системе «тяни-толкай» магнитного поля, создаваемого сверхпроводящими и постоянными магнитами. Соединение сверхпроводящего электромагнитного стержня с сердечником спереди и сзади колеса автомобиля для создания сил притяжения и отталкивания с помощью постоянного магнита на колесе заставит автомобиль двигаться. Конечно, ИИ будет адаптирован для управления функциями автомобиля. Эта технология снизит стоимость эксплуатации автомобиля, устранит экологические катастрофы, вызванные использованием ископаемого топлива, и в настоящее время является предметом исследовательского проекта моей команды.

Будущее Маглева

Будущее Маглева, несомненно, за автомобилями Маглев. Спасибо поездам Маглев за рождение этого дитя судьбы. Технология Maglev приведет к производству дешевых и доступных автомобилей, а также откроет передовые технологические инновации 21-го века. Мир, в котором мы, наконец, избавились от загрязнения автомобилями, работающими на ископаемом топливе, звучит идеально и, похоже, готов к воплощению.

Искусственный интеллект
Машинное обучение
Железнодорожный транспорт
Управление железными дорогами
Транспорт и мобильность

Искусственный интеллект
Бизнес-стратегия IoT
Машинное обучение
Rail Management

Что насчет Maglev и Hyperloop?

В поисках высокоскоростных, экологически чистых и социально ответственных способов передвижения требуются инновации.

Маглев или Гиперпетля – ответ на эту загадку путешествия?

Вид на низкоскоростной маглев в Нагое, Япония.

Маглев

Маглев — это поезд, использующий электромагниты для подъема и движения по рельсам.

Один комплект магнитов «плавает» или отталкивает поезд от пути; другой двигает надземный поезд по рельсам. В некоторых конструкциях другой набор электромагнитов отталкивает поезд от пути, чтобы поднять его над путями. Преимущество: поезда движутся с большей скоростью при меньшем потреблении энергии благодаря устранению стандартного трения «стальное колесо о стальной рельс».

Исследования, проведенные в 1960-х годах и ранее, доказали возможность использования транспортных систем на магнитной подвеске. Но это было пятьдесят лет назад, а сейчас системы магнитолевитационного транспорта работают только в трех странах: Японии (Нагоя), Китае (Пекин и Чэнду) и Южной Корее (Сеул). Большинство из них считаются «низкоскоростными» и работают на максимальной скорости менее 100 миль в час. Только один — китайский Shanghai Transrapid — считается высокоскоростным. Если доказано, что маглев работает, почему он не получил более широкого распространения?

Маглев: технологические перспективы и практические препятствия

Маглев обещает завидную скорость, но со значительными надбавками к затратам на строительство по сравнению с высокоскоростными железными дорогами, и он еще не получил широкого распространения.

Концепция магнитной подвески была испытана и доказала свою применимость как в высокоскоростных, так и в низкоскоростных конструкциях, но системы магнитной левитации еще не получили широкого распространения.

В настоящее время во всем мире эксплуатируются или разрабатываются две основные версии технологии высокоскоростной магнитной подвески: Transrapid и сверхпроводящая (SC) магнитная подвеска. Эти инвестиции в маглев последовательно направлены на соединение огромных, плотных городов достаточно близко друг к другу, так что традиционные авиаперевозки предлагают ограниченную экономию времени при огромных экологических затратах. В этих условиях чистое, удобное и высокоскоростное путешествие, обещаемое системами магнитной подвески, может создать достаточный спрос и пассажиропоток, чтобы оказаться коммерчески жизнеспособным.

Маглев в Шанхае был открыт в 2004 году для демонстрации технологии.

Разработанный в Германии поезд на магнитной подвеске Shanghai Transrapid

Самый старый (и единственный скоростной) коммерческий поезд на магнитной подвеске Shanghai Transrapid с 2003 года курсирует со скоростью до 270 миль в час от аэропорта Шанхая до окраин Шанхая (19 миль).

Transrapid — это разработанная в Германии высокоскоростная монорельсовая дорога с системой электромагнитной подвески (EMS), испытания которой начались в 19 г.87, а планирование датируется 1969 годом. В то время как Германия решила не разрабатывать этот проект в масштабе, Китай построил сегмент аэропорта Шанхая для коммерческого использования, первоначально намереваясь предоставить путешественникам быстрое решение для перемещения более чем на 175 км между Шанхаем и Ханчжоу. аэропорты. Так и не выйдя за пределы первоначального этапа в Шанхае, Китай приостановил свое развитие из-за общественного сопротивления и опасений по поводу стоимости, вместо этого выбрав высокоскоростную железную дорогу, которая соединит Шанхай и Ханчжоу. С тех пор Китай построил 23 500 миль обычных высокоскоростных железных дорог, причем самые быстрые поезда движутся со скоростью 217 миль в час.

Это не означает, что Китай полностью отказался от технологии магнитной подвески или остановился исключительно на модели Transrapid. В настоящее время в стране разрабатываются и проходят испытания два конкурирующих проекта высокоскоростных магнитолевитаторов. Сообщается, что маглев CRRC 600 в Циндао способен развивать скорость до 600 км/ч (370 миль в час). Второй дизайн, представленный в Чэнду, рассчитан на скорость 620 км/ч (390 миль в час). Ни один из них не был протестирован. В то время как Китай продолжает экспериментировать с различными системами магнитной подвески, единственной, которая достигла коммерческого внедрения, остается Shanghai Transrapid.

Разработанный в Японии SCMaglev

Наиболее известные железные дороги Японии, хотя их часто неправильно истолковывают как маглев, являются частью разветвленной сети высокоскоростных железных дорог, которые регулярно достигают скорости более 200 миль в час.

Однако в настоящее время страна строит сверхпроводящий высокоскоростной маглев (SCMaglev) из Нагои в Синагаву, коммерческая эксплуатация которого ожидается через некоторое время после 2027 года, и с планами возможного расширения до Осаки. Он использует другую конструкцию, чем Transrapid, систему электродинамической подвески (EDS), основанную на отталкивающей силе магнитов. Используя переохлажденные сверхпроводящие электромагниты, подход EDS в целом снижает потребление энергии. Япония потратила десятилетия на разработку и более 1 миллиона миль испытаний этой конструкции, начиная с 19 века.80-е годы. SCMaglev уже установил рекорды наземной скорости по железной дороге, разогнавшись до 375 миль в час в тесте на короткие дистанции. Он регулярно работает в течение более длительных испытаний со скоростью 311 миль в час, опережая все другие действующие высокоскоростные маглевы.

Первый участок Токио – Нагоя SC Maglev стал полигоном для совершенствования технологии. Фото: Рик Харниш

Японский маршрут SCMaglev

Большая часть японского маршрута SCMaglev из Нагои в Синагаву будет проходить через подземные туннели, создавая длинные прямые участки, необходимые для движения поездов на высоких скоростях, не конкурируя с другими государственными и частными проектами по право проезда и землепользования.

В Америке проект Северо-восточного коридора SCMaglev завершил предварительный отчет о воздействии на окружающую среду для предлагаемой линии, которая соединит Вашингтон, округ Колумбия, и центр Балтимора. В конце концов, проект направлен на то, чтобы соединить округ Колумбия и Нью-Йорк за один час, заменив десятки тысяч поездок на автомобиле ежегодно и разгрузив транспортные тупики по всему Северо-восточному коридору. В этой предлагаемой системе планируется использовать технологию SC Maglev и модель «желоба», при этом большая часть начального сегмента планируется построить в подземных туннелях. Чтобы облегчить так называемую транспортировку «последней мили», проект Северо-восточного коридора интегрирует соединения с местным метро или легкорельсовым транспортом, включая предлагаемую станцию под аэропортом BWI в Балтиморе.

округ Колумбия в Нью-Йорк, из Нагои в Синагаву или Осаку — это маршруты с интенсивным движением между крупными городскими центрами. В подобных контекстах маглев, кажется, готов к более широкому внедрению, поскольку эти регионы могут оправдать огромные инвестиции, основанные на потенциальном пассажиропотоке. Еще неизвестно, как будут развиваться эти проекты, и выйдет ли маглев за пределы этих конкретных контекстов.

А как насчет Hyperloop?

Hyperloop относится к системе поездов на магнитной подвеске, где «капсулы» на магнитной подвеске проходят через вакуумированные трубы, устраняя сопротивление воздуха и обеспечивая расчетную скорость более 750 миль в час.

Концепция Hyperloop, впервые предложенная и изученная в 1960-х годах, приобрела популярность после того, как Илон Маск представил ее в 2012 году. Сногсшибательные максимальные скорости Hyperloop остаются теоретическими, несмотря на десятилетия испытаний. Ни одна система Hyperloop не прошла испытания.

Остается много вопросов о жизнеспособности Hyperloop, в том числе о том, как защитить и эвакуировать пассажиров в случае крушения, а также как поддерживать герметичную герметизацию на большом расстоянии (или бороться с потенциальными отказами этой пломбы). Предлагаемые конструкции Hyperloop также основаны на небольших «капсулах» вместо больших вагонов поездов, что ограничивает пассажировместимость любой возможной системы. В дополнение к проблемам, с которыми столкнулся маглев, гиперпетля должна найти способы поддерживать герметичность на больших расстояниях. Немалый подвиг, который увеличивает затраты на традиционный маглев в несколько раз. Существуют также проблемы с безопасностью, в том числе то, что выход из строя вакуумной трубки может превратить пассажирский отсек в пыль. Кроме того, для развертывания Hyperloop требуется длинная полоса отчуждения, причем на гораздо более длинных участках, чем высокоскоростная железная дорога, что представляет собой наиболее сложное препятствие с точки зрения политики.

Ключевой момент политики высокоскоростных железных дорог и проектов на магнитной подвеске

Самое большое препятствие на пути строительства высокоскоростных железных дорог — это политический вопрос, а не технологический. Пока нет политической воли для приобретения необходимого права отчуждения.

Чтобы развивать и поддерживать высокие скорости, поездам нужны участки прямого пути и длинные, стремительные повороты. Выполнение этого на больших расстояниях требует обширных соглашений о праве отчуждения для таких застроек, часто сложный и дорогостоящий процесс, требующий переговоров с большим количеством отдельных землевладельцев и сообществ.

Концептуально предлагая более высокие скорости, технология магнитной подвески не делает проблему проезда менее сложной. Для достижения более высоких максимальных скоростей, обещанных системами маглев или гиперпетля, длинные, прямые, непрерывные полосы отвода становятся более важными, а не менее важными. А поскольку системы на магнитной подвеске или гиперпетли несовместимы с существующей инфраструктурой железных дорог или общественного транспорта, потребность в дополнительных объектах и новых полосах отвода еще выше.

Потенциал применения для маглева и высокоскоростной железной дороги

Как показывает недавняя история, использование маглева имеет смысл и дает преимущество в скорости в ограниченных областях применения.

Этим системам присуще препятствие для широкого внедрения: они несовместимы с существовавшей ранее железнодорожной инфраструктурой.