Vozovi s magnetskom levitacijom: zašto "transport budućnosti" nije zaživio. Maglev, ili voz na magnetnim jastucima - novi nivo transporta Magnetni put sa magnetnim vozom
Šangajski maglev voz je prva komercijalna maglev železnička linija na svetu i najskuplji železnički projekat u Kini.
Projekat je počeo sa komercijalnim radom 1. januara 2004. godine. Njegova cijena je oko 1,6 milijardi američkih dolara (10 milijardi juana).
Ovako visoki troškovi prvenstveno su posljedica činjenice da većina trase prolazi kroz močvarna područja, zbog čega su graditelji morali napraviti betonsku podlogu za svaki nosač nadvožnjaka (a ima ih puno, na svakih 25 metara). Inače, na nekim mjestima debljina baš ovog jastuka doseže i 70 m.
Inače, linija Shanghai Maglev nije najduža od autoputeva, njena dužina je samo 30 kilometara od međunarodnog aerodroma Pudong do metro stanice Longyang-Lu u Šangaju.
Ali Shanghai Maglev ovu udaljenost prelazi za samo 7:20 ili 8:10 minuta (u zavisnosti od doba dana). Voz ima najveću brzinu od 431 km/h i prosječnu brzinu od oko 250 km/h.
Istina, sa svojom maksimalnom brzinom juri samo 1,5 minuta, jer nema gdje toliko ubrzati, udaljenost nije velika.
Linija radi od 18:45 do 21:30, u intervalima od 15 do 20 minuta.
Cijena karte je oko 7,3 USD u jednom pravcu. Za putnike sa avio kartama - 5,81 USD. VIP ulaznice koštaju otprilike duplo više od standardnih ulaznica.
Prvi putnici iz centralnog dijela Tokija u jednu od najvećih luka u Japanu - grad Nagoya. Proći će duž linije od 338 kilometara između stanica Shinagawa i Nagoya. Prosječna brzina prvih vozova serije L0 bit će 507 km/h. Tokom nedavnih testova, jedan od njih je već ubrzao do 500 km/h bez ugrožavanja udobnosti i mira putnika - pogledajte video.
http://youtu.be/KCF3tw-HFdE
Danas putnici prelaze ovu rutu običnom željezničkom prugom brzim električnim vlakovima serije Shinkansen za devedeset i tri minute. Zbog karakterističnih obrisa i prosječne brzine od 218 km/h, takav voz je nazvan "vozom mecima".
Autocesta Shinagawa-Nagoya (Slika: maps.google.com)
Japanski maglev (skraćeno od "magnetna levitacija"), koji će početi da redovno služi 2027. godine, moći će da pređe isto putovanje za četrdeset minuta. Ukupno je planirano da svaki voz ima od četrnaest do šesnaest vagona. Za optimalnu raspodjelu težine, posljednji vagon će imati sjedišta za dvadeset četiri putnika, au svim ostalim vagonima - za šezdeset i osam.
Sama ideja o vješanju vozila u magnetskom polju daleko je od nove. Eksperimentalni maglev pojavili su se u Berlinu, Emslandu i Birminghamu još sredinom osamdesetih godina prošlog vijeka. Međutim, tokom rada, čak i pri malim brzinama, pojavili su se mnogi nepredviđeni problemi. Tada ih nije bilo moguće riješiti zbog opšteg nivoa tehničkog razvoja. Maglevovi su imali nisku pouzdanost i nizak nivo udobnosti. Nakon nekog drugog vremena, odgovarajući projekti su zatvoreni. Većina stručnjaka fokusirala se na razvoj brzih linija za konvencionalne vozove.
Šinkansen brze ceste i istoimeni električni vozovi opslužuju Japance skoro pola stoljeća. Sljedeće godine obilježava se 50 godina od otvaranja Tokaido Shinkansen linije. Danas se smatra najprometnijim na svijetu, a za daljnji razvoj željezničke mreže već je potrebno nešto suštinski novo.
Danas postoje dvije glavne opcije za povećanje kapaciteta željeznice: poboljšanje karakteristika postojećih tipova električnih vozova ili postupno prebacivanje vozova na „magnetnu levitaciju“. Do nedavno, prva opcija se činila jeftinijom.
Dakle, u Francuskoj Alstom Transport već duže vrijeme i dijelom uspješno pokušava riješiti sličan problem. Električni vozovi stvoreni u sklopu projekta Vitesse 150 ne rade bez magnetnog jastuka, ali bi im mogli konkurirati.
“Computerra” je već ranije da je u proljeće ove godine jedan od ovih eksperimentalnih vozova ubrzao do 574,8 km/h. Pošteno radi, treba napomenuti da je u cilju postavljanja rekorda TGV POS voz podvrgnut dubokoj modernizaciji. U odnosu na stvarno korištene opcije, njegova snaga je udvostručena, ostala su samo tri automobila (ne računajući motorna) i praznine između njih su zatvorene radi bolje aerodinamike.
Sada takvi vozovi (iako mnogo manjom brzinom) redovno saobraćaju duž linije LGV Est europeenne, povezujući francuske opštine Baudrecourt i Vers-sur-Marne.
TGV vozovi četvrte generacije saobraćaju i između Francuske, Njemačke i Švicarske. Njihov osnovni dizajn blizak je tradicionalnom - vagoni su postavljeni na okretna postolja i kotrljaju se po šinama. Međutim, oni mogu otkriti svoj potencijal samo na specijaliziranim LGV linijama, čija je izgradnja i održavanje po cijeni usporediva s puštanjem u rad vodova na magnetnim jastucima. Na običnim stazama vozači se moraju kretati brzinom do dvjesto kilometara na sat.
Dugoročno gledano, maglev vozovi izgledaju najatraktivnije. Krećući se autoputem u magnetnom polju, praktički ne doživljavaju trenje. Gubici energije tokom njihovog kretanja su uglavnom zbog aerodinamičkog otpora.
Da bi se to svelo na najmanju moguću mjeru, vlaku se daje jako izduženi oblik. Sa ukupnom dužinom prednjeg vagona od dvadeset osam metara, njih petnaestak čini oplatu nosnog prostora.
Veličina jaza između voza na magnetnom jastuku i platna autoputa varira u području od nekoliko centimetara. Nadolazeći protok vazduha stvara dodatno podizanje.
U poređenju sa konvencionalnim električnim vozom koji doživljava trenje na točkovima, maglev je u stanju da pomeri teret iste mase na istoj udaljenosti brže, koristeći otprilike upola manje energije. Tako, uprkos visokim troškovima puštanja u rad, maglev vozovi spašavaju državu i putnike.
Odsustvo trenja na platnu za maglev ima još jedan važan plus - nizak nivo buke i vibracija. Snažne pneumatske ovjese sada su ugrađene na sve brze električne vozove, koje kompenziraju udarce kotača prilikom prelaska preko šinskih spojeva.
Prema preliminarnim proračunima, s vremenom će maglev moći ubrzati do najmanje hiljadu kilometara na sat, što će u potpunosti promijeniti prioritete pri odabiru načina putovanja. S obzirom na lokaciju željezničkih stanica i nepostojanje značajnih ograničenja u prijevozu prtljage, udio putničkog zračnog prometa će se u budućnosti naglo smanjiti.
Zanimljivo je napomenuti da je jedan od glavnih pravaca u razvoju transporta magnetnom levitacijom bio put između velikih gradova i aerodroma. Evo video snimka snimljenog sa prozora šangajske magleve koja je krenula ka aerodromu brzinom do 430 km/h.
Prema planu razvoja japanske željezničke mreže, slična brza linija povezaće Tokio i Osaku do 2045. godine. Za japanske maglev L0 vozove postoje dobri izgledi i na stranom tržištu.
U Kini je mreža brzih željeznica počela da se gradi 2007. godine i danas je već dostigla status najveće na svijetu. Sada klasični vozovi koji voze njime postižu brzine i do 300 km/h. Paralelni razvoj maglev linija će povećati kapacitet transportne mreže, osigurati nesmetan prelazak na viši nivo i stvoriti dobru marginu za budući rast.
Maglev ili Maglev (od engleskog magnetna levitacija) je voz na magnetnom ovjesu, pokretan i kontroliran magnetskim silama. Takav voz, za razliku od tradicionalnih vozova, ne dodiruje površinu šine tokom kretanja. Budući da postoji razmak između voza i vozne površine, trenje je eliminirano i jedina sila kočenja je sila otpora.
Brzina koju postiže maglev uporediva je sa brzinom aviona i omogućava konkurisanje vazdušnim komunikacijama na kratkim (za avijaciju) udaljenosti (do 1000 km). Iako sama ideja o ovakvom transportu nije nova, ekonomska i tehnička ograničenja nisu mu omogućila da se u potpunosti primeni: tehnologija je samo nekoliko puta implementirana za javnu upotrebu. Maglev trenutno ne može koristiti postojeću saobraćajnu infrastrukturu, iako postoje projekti sa postavljanjem magnetnih kolovoznih elemenata između šina konvencionalne pruge ili ispod kolovoza.
Trenutno postoje 3 glavne tehnologije za magnetno ovjesanje vozova:
1. O supravodljivim magnetima (elektrodinamička suspenzija, EDS).
“Željeznica budućnosti” stvorena u Njemačkoj i ranije je izazivala proteste stanovnika Šangaja. Ali ovoga puta vlasti, uplašene demonstracijama koje prijete da prerastu u velike nemire, obećale su da će se pozabaviti vozovima. Kako bi na vrijeme zaustavili demonstracije, zvaničnici su čak okačili i video kamere na mjestima gdje se najčešće održavaju masovni protesti. Kineska gomila je vrlo organizirana i pokretna, može se okupiti za nekoliko sekundi i pretvoriti se u demonstraciju sa sloganima.
To je najveća javna demonstracija u Šangaju od antijapanskih marševa 2005. godine. Ovo nije prvi protest izazvan zabrinutošću Kine zbog pogoršanja životne sredine. Prošlog ljeta, gomile hiljada demonstranata natjerale su vladu da odgodi izgradnju hemijskog kompleksa.
Bez sumnje Shanghai Maglev- jedna od atrakcija Šangaja, a i cijele Kine. Ovo je prva komercijalna magnetna željeznica na svijetu i puštena je u rad u januaru 2004.
Sada se ova linija od 30 kilometara povezuje sa metro stanicom Long "yang Lu u oblasti Šangaja. Ovu udaljenost prelazi voz sa magnetnim jastukom za manje od 8 minuta. Poređenja radi, ako prođete, biće potrebno 40 minuta.
Takvim vozom se morate provozati najmanje dva puta - jednom gledajući indikator brzine kada dostigne maksimum, a drugi put diveći se pogledu sa prozora 🙂
Shanghai Maglev je izgrađen po njemačkoj tehnologiji. Aktivni razvoj u ovoj oblasti odvija se uglavnom u Japanu i Njemačkoj.
Magnetski jastuk. Kako radi?
Maglev je skraćenica od magnetna levitacija(magnetig levitation, engleski), odnosno voz kao da lebdi iznad korita puta pod uticajem snažnog elektromagnetnog polja.
Elektromagneti sa elektronskim upravljanjem (1) pričvršćeni su na dno svakog automobila na čelični obruč (4). Takođe, magneti se nalaze na dnu specijalne šine (2). Kada magneti interaguju, voz visi preko šine jedan centimetar. Postoje i magneti odgovorni za bočno poravnanje (3). Namotaj položen duž pruge stvara magnetno polje koje pokreće voz.
Voz putuje bez mašinovođe. Upravljanje se vrši iz kontrolnog centra pomoću računara. Električna struja se iz kontrolnog centra dovodi samo do dionice kojom se trenutno kreće voz. Za kočenje, magnetno polje mijenja svoj vektor.
Prednosti i nedostaci
"Ako neko od vas odluči da sagradi toranj, zar neće prvo sjesti i izračunati sve troškove da vidi ima li dovoljno novca da je završi?" ( , Luka 14 glava 28 stih)
Ove riječi sadrže jedan od razloga zašto se takvi vozovi nisu pravili svuda.
Izgradnja i održavanje specijalnog merača je skupo. Na primjer, izgradnja Šangajskog magleva bila je dodatno zakomplikovana močvarama. Svaki oslonac trase položen je na poseban betonski jastuk naslonjen na kamenu podlogu. Na nekim mjestima takav jastuk doseže 85 metara debljine! Kao rezultat toga, ovih 30 km magnetnog puta koštalo je 10 milijardi juana.
Osim toga, drugim vozilima više nije dozvoljeno kretanje ovim putem. To ga razlikuje od pruga izgrađenih za brze vozove - njima se i dalje mogu kretati redovni.
Sada o prijatnom. Glavna prednost Magleva je, naravno, ista brzina. U kratkom vremenu nakon starta, voz ubrzava do 430 km na sat.
Relativno niska potrošnja energije - nekoliko puta manja od one u automobilu ili avionu. Shodno tome, manje štete po životnu sredinu.
Budući da je trenje dijelova znatno smanjeno, operativni troškovi takvog voza su također manji.
Provedeni testovi su pokazali da je magnetsko polje u vozu čak i slabije nego u konvencionalnim vozovima. To znači da snažni magneti nisu opasni za putnike, uključujući i one sa elektronskim pejsmejkerom.
U vozu se u slučaju nestanka struje ugrađuju baterije na koje rade posebne kočnice. Oni stvaraju magnetno polje obrnutog vektora i brzina voza se smanjuje na 10 km na sat, a na kraju se voz zaustavlja i pada na šine.
Budućnost Šangajskog Magleva
Sada je dužina maglev staze 30 km. Poznato je o planovima za proširenje linije do još jednog aerodroma u Šangaju - do Hongqiaoa, koji se nalazi zapadno od. A zatim produžite put jugozapadno do Hangzhoua. Kao rezultat toga, dužina staze bila bi 175 km. Ali za sada je projekat zamrznut do 2014. godine. Od 2010. Šangaj i Hangdžou su povezani brzom železnicom. Hoće li planovi proširenja Magleva biti realizovani - vrijeme će pokazati.
