Mágneses levitációs vonatok: miért nem ragadt meg a „jövő közlekedése”? Maglev, vagy mágneses levitációs vonat - új szint szállítása Mágneses út mágneses vonatokkal
A Shanghai Maglev Train a világ első kereskedelmi mágneses levitációs vasútvonala, valamint a Közép-Királyság legdrágább vasúti projektje.
A projekt 2004. január 1-jén indult kereskedelmi forgalomba. Költsége körülbelül 1,6 milliárd USA dollár (10 milliárd jüan).
Az ilyen magas költségek elsősorban annak tudhatók be, hogy a nyomvonal nagy része vizes élőhelyeken halad át, ezért az építőknek minden felüljáró alátámasztáshoz (és sok van, 25 méterenként) betonpadot kellett építeniük. Mellesleg, egyes helyeken ennek a párnának a vastagsága eléri a 70 métert.
A sanghaji Maglev vonal egyébként nem a leghosszabb a gyorsforgalmi utak közül, hossza mindössze 30 kilométer. nemzetközi repülőtér Pudongtól a sanghaji Longyang Lu metróállomásig.
De a Shanghai Maglev ezt a távolságot mindössze 7:20 vagy 8:10 perc alatt teszi meg (napszaktól függően). A vonat maximális sebessége 431 km/h, átlagsebessége pedig körülbelül 250 km/h.
Igaz, maximális sebességén csak 1,5 percig rohan, mert nincs hova annyira gyorsulni, és a távolság sem túl nagy.
A vonal 15:45-21:30 között üzemel, 15-20 perces szervizintervallumokkal.
A viteldíj körülbelül 7,3 USD egy útra. Repülőjeggyel rendelkező utasok számára – 5,81 USD. A VIP jegyek körülbelül kétszer annyiba kerülnek, mint a normál jegyek.
Az első utasok Tokió központi részéből Japán egyik legnagyobb kikötőjébe - Nagoya városába. 338 kilométeres vonalon fog közlekedni Shinagawa és Nagoya állomások között. Az első L0 sorozatú vonatok átlagsebessége 507 km/h lesz. A legutóbbi tesztek során egyikük már 500 km/h-ra gyorsult anélkül, hogy az utasok kényelmét és nyugalmát veszélyeztette volna – nézze meg a videót.
http://youtu.be/KCF3tw-HFdE
Napjainkban az utasok a Shinkansen sorozatú villamos nagysebességű villamos vonatokon, a rendszeres vasútvonalon kilencvenhárom perc alatt teszik meg ezt az útvonalat. Jellegzetes alakja és 218 km/h átlagsebessége miatt ezt a vonatot „golyóvonatnak” nevezték.
Shinagawa–Nagoya gyorsforgalmi út (kép: maps.google.com)
A japán maglev (a „mágneses levitáció” rövidítése), amely 2027-ben kezdi meg a rendszeres mozgását, negyven perc alatt képes megtenni ugyanezt az utat. A tervek szerint minden vonat összesen tizennégy-tizenhat kocsiból áll. Az optimális súlyelosztás érdekében az utolsó kocsiban huszonnégy, a többi kocsiban pedig hatvannyolc ülőhely lesz.
A járművek mágneses térben való felfüggesztésének ötlete korántsem új. A kísérleti maglevek a múlt század nyolcvanas éveinek közepén jelentek meg Berlinben, Emslandban és Birminghamben. Üzem közben azonban még alacsony fordulatszámon is sok váratlan probléma merült fel. Ezek megoldása akkor az általános műszaki fejlettség miatt nem volt lehetséges. A Maglevs alacsony megbízhatósággal és alacsony kényelmi szinttel rendelkezett. A későbbiekben más idő a megfelelő projekteket lezárták. A legtöbb szakértő a hagyományos vonatok nagysebességű vonalainak fejlesztésére összpontosított.
A Shinkansen gyorsforgalmi utak és az azonos sorozatú elektromos vonatok csaknem fél évszázada szolgálják a japánokat. Jövőre lesz 50. évfordulója a Tokaido Shinkansen vonal megnyitásának. Ma a világ legforgalmasabbjaként tartják számon, a vasúthálózat továbbfejlesztéséhez pedig már alapvetően új dolgokra van szükség.
Ma két fő lehetőség van a vasutak kapacitásának növelésére: a meglévő típusú villamos vonatok jellemzőinek javítása, vagy a vonatok fokozatos „mágneses levitációs” átalakítása. Egészen a közelmúltig az első lehetőség olcsóbbnak tűnt.
Így Franciaországban az Alstom Transport már régóta és részben sikeresen próbál egy hasonló problémát megoldani. A Vitesse 150 projekt keretében megalkotott elektromos vonatok mágneses levitáció nélkül működnek, de jól versenyezhetnek velük.
A „Computerra” már beszámolt arról, hogy idén tavasszal az egyik ilyen kísérleti szerelvény 574,8 km/h-ra gyorsult. Az igazságosság kedvéért meg kell jegyezni, hogy a rekord felállítása érdekében a TGV POS vonatot átfogó korszerűsítésnek vetették alá. A ténylegesen használt opciókhoz képest a teljesítménye megduplázódott, mindössze három autó maradt (a motorkocsikat nem számítva), és a jobb aerodinamika érdekében a köztük lévő réseket bezárták.
Jelenleg hasonló vonatok (bár sokkal kisebb sebességgel) rendszeresen közlekednek az LGV Est europeenne vonalon, amely Baudrecourt és Vers-sur-Marne településeket köti össze.
A negyedik generációs TGV sorozatú vonatok Franciaország, Németország és Svájc között is közlekednek. Alapvető kialakításuk közel áll a hagyományoshoz - az autók kerekes forgóvázra vannak felszerelve, és sínek mentén gurulnak. A potenciáljukat azonban csak speciális LGV-vonalakon tudják feltárni, amelyek építése és karbantartása költségében összemérhető a mágneses levitációs vezetékek üzembe helyezésével. A normál pályákon a sofőröknek akár kétszáz kilométeres óránkénti sebességgel kell haladniuk.
Hosszú távon a mágneses levitációs vonatok tűnnek a legvonzóbbnak. Mágneses térben az autópályán haladva gyakorlatilag nem tapasztalnak súrlódást. Mozgás közbeni energiaveszteségük főként az aerodinamikai ellenállásnak köszönhető.
Ennek minimalizálása érdekében a vonat erősen megnyúlt formát kapott. A kocsi teljes hossza huszonnyolc méter, ebből körülbelül tizenöt alkotja az orrrekesz burkolatát.
A mágneses levitációs vonat és a pálya közötti rés mérete több centiméter körül változik. A szembejövő légáramlás további emelést hoz létre.
A kerekek súrlódását tapasztaló hagyományos elektromos vonatokhoz képest a maglev képes azonos tömegű rakományt gyorsabban mozgatni azonos távolságra, körülbelül feleannyi energiát költve. Így az üzembe helyezés magas költsége ellenére a mágneses levitációs vonatok pénzt takarítanak meg az állam és az utasok számára.
A vászon súrlódásának hiánya a maglevekben egy másik fontos előnye is van - alacsony zaj- és rezgésszint. Mostantól minden nagysebességű elektromos vonatot erős légrugózással szereltek fel, amely kompenzálja a kerékpárok ütését a síncsatlakozásokon való áthaladáskor.
Az előzetes számítások szerint idővel a maglevek legalább ezer kilométer per órás sebességre képesek lesznek felgyorsulni, ami teljesen megváltoztatja a prioritásokat az utazási mód kiválasztásakor. Helyszín alapján vasútállomásokés a poggyászszállításra vonatkozó jelentős korlátozások hiánya miatt a légi utasok aránya a jövőben erősen csökkenni fog.
Érdekes megjegyezni, hogy a mágneses levitációs transzport fejlődésének egyik fő iránya a közötti útvonalak voltak nagyobb városokés repülőterek. Íme egy videó, amely egy sanghaji Maglev ablakából készült, amely akár 430 km/órás sebességgel a repülőtérre utazik.
A japán vasúthálózat fejlesztésének terve szerint 2045-ig hasonló nagysebességű vonal köti majd össze Tokiót Oszakával. A külpiacon is jó kilátások vannak a japán maglev L0 vonatokra.
Kínában 2007-ben kezdték építeni a nagysebességű vasúthálózatot, és mára elérte a világ legnagyobb státuszát. Napjainkban a mellette közlekedő klasszikus típusú vonatok akár 300 km/órás sebességet is elérhetnek. A mágneses levitációs vonatok autópályáinak párhuzamos fejlesztése növeli a közlekedési hálózat kapacitását és biztosítja a zökkenőmentes átállást magas szintés jó tartalékot teremt a jövőbeli növekedéshez.
Magnetoplane vagy Maglev (az angol magnetic levitation szóból) egy mágneses felfüggesztésű vonat, amelyet mágneses erők hajtanak és irányítanak. Egy ilyen vonat a hagyományos vonatokkal ellentétben mozgás közben nem érinti a sín felületét. Mivel a vonat és a mozgó felület között rés van, a súrlódás megszűnik, és az egyetlen fékezőerő az aerodinamikai ellenállás.
A Maglev által elérhető sebesség egy repülőgépéhez hasonlítható, és lehetővé teszi a versenyt légi szolgáltatások rövid (repülési) távolságokon (1000 km-ig). Bár az ilyen közlekedés ötlete nem új keletű, a gazdasági és műszaki korlátok akadályozták a teljes kidolgozását: a technológiát csak néhány alkalommal vezették be nyilvános használatra. A Maglev jelenleg nem tudja használni a meglévő közlekedési infrastruktúrát, bár vannak olyan projektek, amelyek mágneses útelemeket helyeznek el a hagyományos vasút sínjei között vagy az autópálya alatt.
Tovább Ebben a pillanatban Három fő technológia létezik a vonatok mágneses felfüggesztésére:
1. Szupravezető mágneseken (elektrodinamikai felfüggesztés, EDS).
Németországban készült " Vasúti a jövő” – már korábban is tiltakozást váltott ki a sanghaji lakosokból. Ezúttal azonban a hatóságok, akik megijedtek a komoly zavargással fenyegető tüntetésektől, megígérték, hogy intézkednek a vonatokkal. A tüntetések időben történő leállítása érdekében a tisztviselők még videokamerákat is kiakasztottak azokra a helyekre, ahol a leggyakrabban tömegtüntetések fordulnak elő. A kínai tömeg nagyon szervezett és mozgékony, pillanatok alatt összegyűlik, és szlogenekkel tüntetéssé alakul.
Ezek a legnagyobb népszerű tüntetések Sanghajban a 2005-ös japánellenes felvonulások óta. Nem ez az első tiltakozás, amelyet a romló környezet miatti kínai aggodalmak váltanak ki. Tavaly nyáron tüntetők ezres tömegei kényszerítették a kormányt a vegyi komplexum építésének elhalasztására.
Kétségtelenül Shanghai Maglev- Sanghaj és egész Kína egyik látványossága. A világ első kereskedelmi mágnesvasútját 2004 januárjában helyezték üzembe.
Most ez a 30 kilométeres vonal kapcsolódik a sanghaji Long Yang Lu metróállomáshoz. Ezt a távolságot egy mágneses levitációs vonat kevesebb, mint 8 perc alatt teszi meg. Összehasonlításképpen, ha elmegy mellette, 40 percet vesz igénybe.
Egy ilyen vonaton legalább kétszer kell menni - egyszer figyelni a sebességjelzőt, amikor eléri a maximumot, máskor pedig az ablakból gyönyörködve a kilátásban :)
A Shanghai Maglev német technológiával készült. Ezen a területen főként Japánban és Németországban folynak aktív fejlesztések.
Mágneses betét. Hogyan működik?
A Maglev szó rövidítése mágneses lebegés(magnetig levitation, angol nyelven), vagyis úgy tűnik, hogy a vonat erős elektromágneses tér hatására lebeg az útfelület felett.
Mindegyik autó alján elektronikusan vezérelt elektromágnesek (1) vannak rögzítve egy acél hevederhez (4). Ezenkívül mágnesek találhatók a speciális sín (2) alján. Amikor a mágnesek kölcsönhatásba lépnek, a vonat egy centiméterrel a sín felett lebeg. Vannak mágnesek is, amelyek felelősek az oldalirányú beállításért (3). A pálya mentén elhelyezett tekercs mágneses mezőt hoz létre, amely mozgásba hozza a vonatot.
A vonat sofőr nélkül közlekedik. Az irányítás a vezérlőközpontból, számítógépek segítségével történik. Az irányítóközpontból csak azt a szakaszt látják el elektromos árammal, amelyen a vonat éppen halad. A lassulás érdekében a mágneses tér megváltoztatja a vektorát.
Előnyök és hátrányok
– Ha valamelyikőtök úgy dönt, hogy tornyot épít, nem ül le először, és megszámolja az összes költséget, hátha van elég pénze a befejezéshez? (Lk 14, 28. fejezet)
Ezek a szavak tartalmazzák az egyik okot, amiért nem mindenhol építettek ilyen vonatokat.
A speciális mérőmű építése és karbantartása költséges. Például a sanghaji Maglev építését a vizes élőhelyek tovább bonyolították. Minden pályatámaszt egy speciális beton alátétre fektetnek le, amely sziklás alapon nyugszik. Egyes helyeken ez a párna eléri a 85 méter vastagságot! Ennek eredményeként ez a 30 km mágneses út 10 milliárd jüanba került.
Ráadásul ezen az úton már nem lehet más járműveket beengedni. Ez különbözteti meg a számára épített utaktól nagysebességű vonatok- hétköznapi emberek még hajthatnak rajtuk.
Most a kellemes dolgokról. A Maglev fő előnye természetesen a gyorsaság. Az indulás után rövid időn belül a vonat 430 km/órás sebességre gyorsul.
Viszonylag alacsony villamosenergia-fogyasztás - többszörösen kevesebb, mint egy autóé vagy repülőgépé. Ennek megfelelően kevesebb a környezetkárosító hatás.
Mivel az alkatrészek súrlódása jelentősen csökken, egy ilyen vonat üzemeltetési költségei alacsonyabbak.
A tesztek kimutatták, hogy a vonatban a mágneses tér még a hagyományos vonatoknál is gyengébb. Ez azt jelenti, hogy az erős mágnesek nem veszélyesek az utasokra, beleértve az elektronikus szívritmus-szabályozóval rendelkezőket sem.
Áramkimaradás esetén a vonat speciális fékeket aktiváló akkumulátorokkal van felszerelve. Fordított vektorral mágneses teret hoznak létre, és a vonat sebességét óránként 10 km-re csökkentik, végül a vonat megáll és a sínekre esik.
A Shanghai Maglev jövője
Most a maglev út hossza 30 km. Ismeretes, hogy a vonalat egy másik sanghaji repülőtérre is kiterjesztik – Hongqiao-ra, amely attól nyugatra található. Aztán kiterjeszti az utat délnyugatra Hangzhou felé. Ennek eredményeként az útvonal hossza 175 km lenne. De egyelőre a projekt 2014-ig be van fagyasztva. 2010 óta nagy sebességű vasút köti össze Sanghajt és Hangzhou-t. Az idő eldönti, hogy megvalósul-e a Maglev kiterjesztésének terve.
