Магниттік левитация пойыздары: неге «болашақтың көлігі» жетпеді? Маглев, немесе магниттік левитация пойызы - жаңа деңгейдегі магниттік пойыздармен магниттік жолды тасымалдау

Шанхай Маглев пойызы - әлемдегі алғашқы коммерциялық магниттік левитация теміржол желісі, сонымен қатар Орта Патшалықтағы ең қымбат теміржол жобасы.

Жоба 2004 жылдың 1 қаңтарында коммерциялық пайдалануға кірісті. Оның құны шамамен 1,6 миллиард АҚШ долларын (10 миллиард юань) құрайды.

Мұндай жоғары шығындар, ең алдымен, маршруттың көп бөлігі сулы-батпақты жерлер арқылы өтетіндігімен байланысты болды, сондықтан құрылысшылар әрбір эстакаданың тірегі үшін бетон төсеніштерін салуға мәжбүр болды (және олардың көпшілігі бар, әр 25 метр сайын). Айтпақшы, кейбір жерлерде дәл осы жастықтың қалыңдығы 70 м-ге жетеді.

Айтпақшы, Шанхай Маглев желісі экспресс жолдарының ішіндегі ең ұзыны емес, оның ұзындығы небәрі 30 шақырымды құрайды. халықаралық әуежайПудонгтан Шанхайдағы Лонгян Лу метро станциясына дейін.

Бірақ Шанхай Маглев бұл қашықтықты небәрі 7:20 немесе 8:10 минутта өтеді (тәулік уақытына байланысты). Пойыздың максималды жылдамдығы 431 км/сағ, орташа жылдамдығы шамамен 250 км/сағ.

Рас, оның максималды жылдамдығында ол бар болғаны 1,5 минутқа асығады, өйткені соншалықты жылдамдататын жер жоқ, ал қашықтық өте үлкен емес.

Желі сағат 18:45-тен 21:30-ға дейін жұмыс істейді, қызмет көрсету аралықтары 15-тен 20 минутқа дейін.

Жол жүру құны бір жаққа шамамен 7,3 АҚШ долларын құрайды. Әуе билеттері бар жолаушылар үшін – 5,81 АҚШ доллары. VIP билеттер стандартты билеттерден шамамен екі есе қымбат.

Токионың орталық бөлігінен Жапонияның ең ірі порттарының бірі – Нагоя қаласына алғашқы жолаушылар аттанды. Ол Шинагава мен Нагоя станциялары арасындағы 338 шақырымдық желіде жүреді. Бірінші L0 сериялы пойыздардың орташа жылдамдығы 507 км/сағ болады. Жақында жүргізілген сынақтар кезінде олардың бірі жолаушылардың жайлылығы мен жан тыныштығына нұқсан келтірместен 500 км/сағ жылдамдыққа дейін жетті - бейнені қараңыз.

http://youtu.be/KCF3tw-HFdE

Бүгінгі күні жолаушылар бұл бағытты тұрақты теміржол желісі бойынша Шинкансен сериясындағы жүрдек электр пойыздарында тоқсан үш минутта жүреді. Өзінің тән пішіні мен орташа жылдамдығы 218 км/сағ болғандықтан, бұл пойыз «оқтық пойыз» деп аталды.

Шинагава – Нагоя экспресс жолы (сурет: maps.google.com)

2027 жылы тұрақты қозғалысты бастайтын жапондық маглев («магниттік левитация» деген сөздің қысқармасы) дәл сол жолды қырық минутта өте алады. Барлығы әр пойызда он төрттен он алты вагонға дейін болады деп жоспарлануда. Салмақты оңтайлы бөлу үшін соңғы вагонда жиырма төрт жолаушыға, ал қалған барлық вагондарда алпыс сегізге арналған орындар болады.

Көлік құралдарын магнит өрісінде тоқтату идеясы жаңалық емес. Эксперименттік маглевтер өткен ғасырдың сексенінші жылдарының ортасында Берлинде, Эмслендте және Бирмингемде пайда болды. Дегенмен, жұмыс кезінде, тіпті төмен жылдамдықта да көптеген күтпеген мәселелер туындады. Ол кезде техникалық дамудың жалпы деңгейіне байланысты оларды шешу мүмкін болмады. Маглевтердің сенімділігі төмен және жайлылық деңгейі төмен болды. Кейінірек әртүрлі уақытсәйкес жобалар жабылды. Сарапшылардың көпшілігі әдеттегі пойыздарға арналған жоғары жылдамдықты желілерді дамытуға назар аударды.

Синкансен экспресс жолдары мен бір қатардағы электр пойыздары жапондықтарға жарты ғасырға жуық қызмет етіп келеді. Келесі жылы Токайдо Шинкансен желісінің ашылғанына 50 жыл толады. Бүгінгі күні ол әлемдегі ең қарқынды болып саналады және теміржол желісін одан әрі дамыту үшін түбегейлі жаңа нәрсе қажет.

Бүгінгі таңда темір жолдардың өткізу қабілетін арттырудың екі негізгі нұсқасы бар: қолданыстағы үлгідегі электр пойыздарының сипаттамаларын жақсарту немесе пойыздарды біртіндеп «магниттік левитацияға» ауыстыру. Соңғы уақытқа дейін бірінші нұсқа арзанырақ болып көрінді.

Осылайша, Францияда Alstom Transport ұқсас мәселені ұзақ уақыт бойы және ішінара сәтті шешуге тырысады. Vitesse 150 жобасының аясында жасалған электр пойыздары магниттік левитациясыз жұмыс істейді, бірақ олармен жақсы бәсекелесе алады.

«Computerra» осы жылдың көктемінде осы тәжірибелік пойыздардың бірі 574,8 км/сағ жылдамдыққа жеткенін хабарлады. Әділ болу үшін, рекорд орнату үшін TGV POS пойызы ауқымды модернизациядан өткенін айта кеткен жөн. Іс жүзінде қолданылған опциялармен салыстырғанда оның қуаты екі есеге артты, тек үш машина қалды (моторлы автомобильдерді есептемегенде) және олардың арасындағы бос орындар аэродинамиканың жақсы болуы үшін жабылды.

Енді ұқсас пойыздар (әлдеқайда төмен жылдамдықпен) Францияның Бодркур және Верс-сюр-Марн муниципалитеттерін байланыстыратын LGV Est europeenne желісінде тұрақты түрде жүреді.

TGV сериясының төртінші буын пойыздары Франция, Германия және Швейцария арасында да жұмыс істейді. Олардың негізгі дизайны дәстүрліге жақын - вагондар доңғалақты арбаларға орнатылып, рельстер бойымен домаланады. Дегенмен, олар өз әлеуетін тек мамандандырылған LGV желілерінде аша алады, олардың құрылысы мен қызмет көрсетуі құны бойынша магниттік левитация желілерін пайдалануға берумен салыстыруға болады. Кәдімгі жолдарда жүргізушілер сағатына екі жүз шақырымға дейін жылдамдықпен қозғалуы керек.

Ұзақ мерзімді перспективада магниттік левитация пойыздары ең тартымды болып көрінеді. Магниттік өрісте тас жолдың үстінен қозғала отырып, олар іс жүзінде ешқандай үйкелісті бастан кешірмейді. Олардың қозғалыс кезіндегі энергия жоғалтулары негізінен аэродинамикалық кедергіге байланысты.

Оны азайту үшін пойызға өте ұзартылған пішін беріледі. Бас вагонның жалпы ұзындығы жиырма сегіз метр, олардың он беске жуығы мұрын бөлігінің қаптамасын құрайды.

Магниттік левитация пойызы мен жол арасындағы алшақтық мөлшері бірнеше сантиметрге дейін өзгереді. Қарсы келетін ауа ағыны қосымша көтеруді жасайды.

Доңғалақ үйкелісін сезінетін кәдімгі электр пойызымен салыстырғанда, маглев бірдей массалық жүкті бірдей қашықтыққа жылдамырақ жылжыта алады, шамамен жарты энергияны жұмсайды. Осылайша, пайдалануға беру құнының қымбаттығына қарамастан, магниттік левитационды пойыздар мемлекет пен жолаушыларға ақша үнемдеуге мүмкіндік береді.

Маглевтердегі кенепте үйкелістің болмауы тағы бір маңызды артықшылыққа ие - төмен шу мен діріл деңгейлері. Барлық жоғары жылдамдықты электр пойыздары қазір рельс түйіспелерінің үстінен өткен кезде доңғалақ жинағының соғуын өтейтін қуатты пневматикалық аспалармен жабдықталған.

Алдын ала есептеулерге сәйкес, уақыт өте келе маглевтер сағатына кемінде мың шақырымға дейін үдей алады, бұл саяхат әдісін таңдау кезінде басымдықтарды толығымен ауыстырады. Орналасқан жеріне негізделген темір жол станцияларыжәне багажды тасымалдауға айтарлықтай шектеулердің болмауы, болашақта жолаушылар әуе қатынасының үлесі күрт төмендейді.

Бір қызығы, магниттік левитация көлігінің дамуындағы негізгі бағыттардың бірі болып екі аралықтағы маршруттар болды. ірі қалаларжәне әуежайлар. Міне, 430 км/сағ жылдамдықпен әуежайға бара жатқан Шанхай Маглевтің терезесінен түсірілген бейне.

Жапондық теміржол желісін дамыту жоспарына сәйкес, 2045 жылға қарай Токио мен Осаканың дәл осындай жоғары жылдамдықты желісі жалғасады. Жапондық maglev L0 пойыздарының сыртқы нарықта да жақсы болашағы бар.

Қытайда жоғары жылдамдықты теміржол желісі 2007 жылы салына бастады және бүгінде әлемдегі ең үлкен мәртебеге жетті. Қазіргі уақытта оның бойымен жүретін классикалық үлгідегі пойыздар 300 км/сағ жылдамдыққа жетеді. Магниттік левиациялық пойыздарға арналған магистральдарды қатар дамыту көлік желісінің өткізу қабілетін арттырады және одан да көпке біркелкі өтуді қамтамасыз етеді. жоғары деңгейжәне болашақ өсу үшін жақсы резерв жасайды.

Magnetoplane немесе Maglev (ағылшынша магниттік левитациядан) - магниттік суспензиядағы, магниттік күштермен басқарылатын және басқарылатын пойыз. Мұндай пойыз, дәстүрлі пойыздардан айырмашылығы, қозғалыс кезінде рельс бетіне тимейді. Пойыз бен қозғалатын беттің арасында алшақтық болғандықтан, үйкеліс жойылады және жалғыз тежеу ​​күші аэродинамикалық кедергі күші болып табылады.

Маглев қол жеткізе алатын жылдамдықты ұшақпен салыстыруға болады және оған бәсекелесуге мүмкіндік береді әуе қатынасықысқа (авиациялық) қашықтықтарда (1000 км-ге дейін). Мұндай көлік идеясы жаңа болмаса да, экономикалық және техникалық шектеулер оның толық дамуына кедергі келтірді: технология қоғамдық пайдалану үшін бірнеше рет ғана енгізілді. Қазіргі уақытта Маглев қолданыстағы көлік инфрақұрылымын пайдалана алмайды, дегенмен магнитті жол элементтерін кәдімгі темір жол рельстерінің арасында немесе тас жолдың астында орналастыру жобалары бар.

Қосулы осы сәтПойыздарды магниттік суспензияның 3 негізгі технологиясы бар:

1. Асқын өткізгіш магниттер туралы (электродинамикалық суспензия, ЭЦҚ).

Германияда құрылған темір жолболашақтың» бұдан бұрын да шанхайлықтардың наразылығын тудырған болатын. Бірақ бұл жолы үлкен толқуларға әкелетін демонстрациялардан шошынған билік пойыздармен күресуге уәде берді. Шенеуніктер шерулерді дер кезінде тоқтату үшін тіпті жаппай наразылық жиі болатын жерлерге бейнекамера іліп қойған. Қытай тобы өте ұйымшыл және ұтқыр, ол санаулы секундтарда жиналып, ұрандармен демонстрацияға айналуы мүмкін.

Бұл 2005 жылы Жапонияға қарсы шерулерден бергі Шанхайдағы ең үлкен халықтық шерулер. Бұл Қытайдың қоршаған ортаның нашарлауына қатысты алаңдаушылықтарынан туындаған бірінші наразылық емес. Өткен жазда мыңдаған демонстранттар үкіметті химиялық кешен құрылысын кейінге қалдыруға мәжбүр етті.

Сөзсіз Шанхай Маглев- Шанхайдың және бүкіл Қытайдың көрікті жерлерінің бірі. Бұл әлемдегі алғашқы коммерциялық магниттік теміржол 2004 жылдың қаңтарында пайдалануға берілді.

Енді бұл 30 шақырымдық желі Шанхай аймағындағы Лонг Ян Лу метро станциясымен байланысады.

Мұндай пойызбен кем дегенде екі рет жүру керек - бір рет жылдамдық индикаторын максимумға жеткенде, ал екінші рет терезеден көріністі тамашалау :)

Shanghai Maglev неміс технологиясы бойынша салынған. Бұл саладағы белсенді әзірлемелер негізінен Жапония мен Германияда жүргізілуде.

Магниттік төсем. Бұл қалай жұмыс істейді?

Маглев сөзі қысқаша магниттік левитация(magnetig levitation, ағылшынша), яғни пойыз күшті электромагниттік өрістің әсерінен жол бетінен жоғары көтерілетін сияқты.

Әрбір вагонның төменгі жағында болат шеңберге (4) электронды басқарылатын электромагниттер (1) бекітілген. Сондай-ақ, магниттер арнайы рельстің (2) төменгі жағында орналасқан. Магниттер өзара әрекеттескенде, пойыз рельстен бір сантиметр жоғары көтеріледі. Бүйірлік туралауға жауапты магниттер де бар (3). Жол бойымен төселген орама пойызды қозғалысқа келтіретін магнит өрісін жасайды.

Пойыз машинистсіз жүреді. Басқару компьютерлер арқылы басқару орталығынан жүзеге асырылады. Электр тогы диспетчерлік орталықтан тек пойыз жүріп жатқан учаскеге ғана беріледі. Баяулау үшін магнит өрісі өз векторын өзгертеді.

Артылықшылықтар мен кемшіліктер

«Егер араларыңнан біреу мұнара тұрғызамын деп шешсе, оны бітіруге ақшасы бар-жоғын білу үшін алдымен отырып, барлық шығынды санамай ма? (Лұқа 14 тарау 28 аят)

Бұл сөздерде мұндай пойыздардың барлық жерде салынбауының бір себебі бар.

Арнайы өлшегіштің құрылысы мен қызмет көрсетуі қымбатқа түседі. Мысалы, Шанхай Маглев құрылысын сулы-батпақты жерлер одан әрі күрделендірді. Әрбір жол тірегі жартасты негізге тірелген арнайы бетон төсеміне салынады. Кейбір жерлерде бұл жастықтың қалыңдығы 85 метрге жетеді! Нәтижесінде бұл 30 шақырым магниттік жол 10 миллиард юаньға түсті.

Сонымен қатар, енді бұл жолмен басқа көліктерді өткізу мүмкін емес. Бұл оны жасалған жолдардан ерекшелендіреді жоғары жылдамдықты пойыздар- Қарапайым адамдар әлі де олармен жүре алады.

Енді жағымды нәрселер туралы. Маглевтің басты артықшылығы, әрине, жылдамдық. Қозғалғаннан кейін аз уақыт ішінде пойыз сағатына 430 км жылдамдыққа жетеді.

Салыстырмалы түрде төмен электр энергиясын тұтыну - автомобиль немесе ұшақпен салыстырғанда бірнеше есе аз. Тиісінше, қоршаған ортаға зияны да аз.

Бөлшектердің үйкелісі айтарлықтай азайғандықтан, мұндай пойыздың пайдалану шығындары төмен.

Сынақтар пойыздағы магнит өрісінің әдеттегі пойыздарға қарағанда әлдеқайда әлсіз екенін көрсетті. Бұл қуатты магниттер жолаушылар, соның ішінде электронды кардиостимуляторы бар адамдар үшін қауіпті емес дегенді білдіреді.

Қуат жоғалған жағдайда пойыз арнайы тежегіштерді іске қосатын батареялармен жабдықталған. Олар кері векторы бар магнит өрісін жасайды және пойыздың жылдамдығы сағатына 10 км-ге дейін азаяды, ақырында пойыз тоқтап, жолға түседі.

Шанхай Маглевтің болашағы

Қазір маглев жолының ұзындығы 30 шақырымды құрайды. Бұл желіні Шанхайдың басқа әуежайына – батысында орналасқан Хунцяоға дейін ұзарту жоспарлары туралы белгілі. Содан кейін Ханчжоуға оңтүстік-батысқа қарай жолды ұзартыңыз. Нәтижесінде жолдың ұзындығы 175 шақырымды құрайтын еді. Бірақ әзірге жоба 2014 жылға дейін тоқтап тұр. 2010 жылдан бастап Шанхай мен Ханчжоу жоғары жылдамдықты теміржол арқылы байланысады. Маглевті ұзарту жоспарларының жүзеге асатынын уақыт көрсетеді.