Японские поезда на магнитной подушке

Японские поезда на магнитной подушке

Сделать ее заметнее в лентах пользователей или получить ПРОМО-позицию, чтобы вашу статью прочитали тысячи человек.

  • Стандартное промо
  • 3 000 промо-показов 49
  • 5 000 промо-показов 65
  • 30 000 промо-показов 299
  • Выделить фоном 49
  • Золотое промо
  • 1 час промо-показов 10 ЗР
  • 2 часa промо-показов 20 ЗР
  • 3 часa промо-показов 30 ЗР
  • 4 часa промо-показов 40 ЗР

Статистика по промо-позициям отражена в платежах.

Поделитесь вашей статьей с друзьями через социальные сети.

Ой, простите, но у вас недостаточно континентальных рублей для продвижения записи.

Получите континентальные рубли,
пригласив своих друзей на Конт.

Поезда на магнитных подушках — это транспорт будущего? Как работает поезд на магнитной подушке?

Уже более двухсот лет прошло с того момента, когда человечество изобрело первые паровозы. Однако до сих пор железнодорожный наземный транспорт, перевозящий пассажиров и тяжеловесные грузы при помощи силы электричества и дизельного топлива, весьма распространен.

Стоит сказать о том, что все эти годы инженеры-изобретатели активно работали над созданием альтернативных способов перемещения. Результатом их труда стали поезда на магнитных подушках.

Сама идея создать поезда на магнитных подушках активно разрабатывалась еще в начале двадцатого века. Однако воплотить данный проект в то время по ряду причин так и не удалось. К изготовлению подобного поезда приступили лишь в 1969 г. Именно тогда на территории ФРГ начали укладывать магнитную трассу, по которой должно было пройти новое транспортное средство, которое впоследствии назвали так: поезд-маглев. Запущено оно было в 1971 г. По магнитной трассе прошел первый поезд-маглев, который назывался «Трансрапид-02».

Интересен тот факт, что немецкие инженеры изготавливали альтернативное транспортное средство на основании тех записей, которые оставил ученый Герман Кемпер, еще в 1934 г. получивший патент, подтверждавший изобретение магнитоплана.

«Трансрапид-02» сложно назвать очень быстрым. Он мог перемещаться с максимальной скоростью в 90 километров в час. Низкой была и его вместимость – всего четыре человека.

В 1979 г. создали более усовершенствованную модель маглева. Этот поезд, носящий название «Трансрапид-05», мог перевозить уже шестьдесят восемь пассажиров. Перемещался он по линии, расположенной в городе Гамбурге, протяженность которой составляла 908 метров. Максимальная скорость, которую развивал этот поезд, была равна семидесяти пяти километрам в час.

В том же 1979 г. в Японии была выпущена другая модель маглева. Ее назвали «МЛ-500». Японский поезд на магнитной подушке развивал скорость до пятисот семнадцати километров в час.

Скорость, которую могут развить поезда на магнитных подушках, можно сравнить со скоростью самолетов. В связи с этим данный вид транспорта может стать серьезным конкурентом тем воздушным авиалиниям, которые работают на расстоянии до тысячи километров. Повсеместному применению маглевов препятствует тот факт, что перемещаться по традиционным железнодорожным покрытиям они не могут. Поезда на магнитных подушках нуждаются в построении специальных магистралей. А это требует крупных вложений капитала. Считается также, что создаваемое для маглевов магнитное поле способно негативно влиять на организм человека, что отрицательно скажется на здоровье машиниста и жителей регионов, находящихся неподалеку от такой трассы.

Поезда на магнитных подушках представляют собой особую разновидность транспорта. Во время движения маглев словно парит над железнодорожным полотном, не касаясь его. Это происходит по той причине, что транспортное средство управляется силой искусственно созданного магнитного поля. Во время движения маглева отсутствует трение. Тормозящей силой при этом является аэродинамическое сопротивление.

Как же это работает? О том, какими базовыми свойствами обладают магниты, каждому из нас известно из уроков физики шестого класса. Если два магнита поднести друг к другу северными полюсами, то они будут отталкиваться. Создается так называемая магнитная подушка. При соединении различных полюсов магниты притянутся друг к другу. Этот довольно простой принцип и лежит в основе движения поезда-маглева, который буквально скользит по воздуху на незначительном расстоянии от рельсов.

В настоящее время уже разработано две технологии, при помощи которых приводится в действие магнитная подушка или подвес. Третья является экспериментальной и существует только на бумаге.

Эта технология носит название EMS. В ее основе лежит сила электромагнитного поля, изменяющаяся во времени. Она и вызывает левитацию (подъем в воздухе) маглева. Для движения поезда в данном случае необходимы Т-образные рельсы, которые выполняются из проводника (как правило, из металла). Этим работа системы похожа на обычную железную дорогу. Однако в поезде вместо колесных пар установлены опорные и направляющие магниты. Их располагают параллельно ферромагнитным статорам, находящимся по краю Т-образного полотна.

Основным недостатком технологии EMS является необходимость контроля над расстоянием между статором и магнитами. И это при том, что оно зависит от множества факторов, в том числе и от непостоянной природы электромагнитного взаимодействия. Для того чтобы избежать внезапной остановки поезда, на нем устанавливаются специальные батареи. Они способны подзаряжать линейные генераторы, встроенные в опорные магниты, и тем самым достаточно долго поддерживать процесс левитации.

Торможение поездов, созданных на базе технологии EMS, осуществляет синхронный линейный двигатель низкого ускорения. Он представлен опорными магнитами, а также дорожным полотном, над которым парит маглев. Скорость и тягу состава можно регулировать изменением частоты и силы создаваемого переменного тока. Для замедления хода достаточно изменить направление магнитных волн.

Читайте также:  Funai tv 1400a mk8 схема

Существует технология, при которой движение маглева происходит при взаимодействии двух полей. Одно из них создается в полотне магистрали, а второе – на борту состава. Эта технология получила название EDS. На ее базе построен японский поезд на магнитной подушке JR–Maglev.

Такая система имеет некоторые отличия от EMS, где применяются обычные магниты, к которым от катушек подводится электрический ток только при подаче питания.

Технология EDS подразумевает постоянное поступление электричества. Это происходит даже в том случае, если источник питания отключен. В катушках такой системы установлено криогенное охлаждение, позволяющее экономить значительные объемы электроэнергии.

Преимущества и недостатки технологии EDS

Положительной стороной системы, работающей на электродинамическом подвесе, является ее стабильность. Даже незначительное сокращение или увеличение расстояния между магнитами и полотном регулируется силами отталкивания и притяжения. Это позволяет системе находиться в неизменном состоянии. При данной технологии отсутствует необходимость в установке электроники для контроля. Не нужны и приборы для регулировки расстояния между полотном и магнитами.

Технология EDS имеет некоторые недостатки. Так, сила, достаточная для левитации состава, может возникнуть только на большой скорости. Именно поэтому маглевы оснащают колесами. Они обеспечивают их движение при скорости до ста километров в час. Еще одним недостатком данной технологии является сила трения, возникающая в задней и передней части отталкивающих магнитов при низком значении скорости.

Из-за сильного магнитного поля в секции, предназначенной для пассажиров, необходима установка специальной защиты. В противном случае человеку с электронным стимулятором сердца путешествовать запрещено. Защита нужна и для магнитных носителей информации (кредитных карточек и HDD).

Третьей системой, которая в настоящее время существует лишь на бумаге, является использование в варианте EDS постоянных магнитов, которые для активации не нуждаются в подаче энергии. Еще совсем недавно считалось, что это невозможно. Исследователи полагали, что у постоянных магнитов нет такой силы, которая способна вызвать левитацию поезда. Однако этой проблемы удалось избежать. Для ее решения магниты поместили в «массив Хальбаха». Подобное расположение приводит к созданию магнитного поля не под массивом, а над ним. Это способствует поддержанию левитации состава даже на скорости около пяти километров в час.

Практической реализации данный проект пока не получил. Это объясняется высокой стоимостью массивов, выполненных из постоянных магнитов.

Наиболее привлекательной стороной поездов на магнитной подушке является перспектива достижения ими высоких скоростей, которые позволят маглевам в будущем конкурировать даже с реактивными самолетами. Данный вид транспорта довольно экономичен по уровню потребляемой электроэнергии. Невелики расходы и на его эксплуатацию. Это становится возможным в связи с отсутствием трения. Радует и низкий шум маглевов, что положительно скажется на экологической обстановке.

Отрицательной стороной маглевов является слишком большая сумма, необходимая для их создания. Высоки расходы и на обслуживание колеи. Кроме того, для рассмотренного вида транспорта требуется сложная система путей и сверхточные приборы, контролирующие расстояние между полотном и магнитами.

Реализация проекта в Берлине

В столице Германии в 1980 годах состоялось открытие первой системы типа маглев под названием M-Bahn. Длина полотна составляла 1,6 км. Поезд на магнитной подушке курсировал между тремя станциями метро по выходным дням. Проезд для пассажиров был бесплатным. После падения Берлинской стены население города увеличилось практически вдвое. Потребовалось создание транспортных сетей, обладающих возможностью обеспечения высокого пассажиропотока. Именно поэтому в 1991 г. магнитное полотно было демонтировано, а на его месте началось строительство метро.

В этом германском городе низкоскоростной маглев соединял с 1984 по 1995 гг. аэропорт и железнодорожную станцию. Длина магнитного пути составляла всего 600 м.

Дорога проработала десять лет и была закрыта в связи с многочисленными жалобами пассажиров на существующие неудобства. Впоследствии монорельсовый транспорт заменил маглев на этом участке.

Первая магнитная дорога в Берлине была построена немецкой компанией Transrapid. Неудача проекта не отпугнула разработчиков. Они продолжили свои исследования и получили заказ от китайского правительства, которое решило возвести в стране трассу-маглев. Шанхай и аэропорт «Пудун» связал этот высокоскоростной (до 450 км/ч) путь.

Дорогу длиной в 30 км открыли в 2002 г. В планах на будущее – ее продление до 175 км.

В этой стране в 2005 г. прошла выставка Expo-2005. К ее открытию была введена в эксплуатацию магнитная трасса длиной 9 км. На линии располагается девять станций. Маглев обслуживает территорию, которая прилегает к месту проведения выставки.

Маглевы считаются транспортом будущего. Уже в 2025 г. планируется открыть новую сверхскоростную трассу в такой стране, как Япония. Поезд на магнитной подушке будет перевозить пассажиров из Токио в один из районов центральной части острова. Его скорость составит 500 км/ч. Для реализации проекта понадобится около сорока пяти миллиардов долларов.

Читайте также:  Ввести показания счетчиков воды самара еирц

Японский поезд-магнитоплан вновь побил рекорд скорости

Расстояние в 280 километров поезд будет преодолевать всего 40 минут

Японский поезд на магнитной подушке, или маглев, побил собственный рекорд скорости, разогнавшись до 603 км/ч в ходе испытаний вблизи Фудзиямы.

Предыдущий рекорд — 590км/ч – был поставлен им на прошлой неделе.

Компания JR Central, которой принадлежат эти составы, намеревается выпустить их на маршрут Токио-Нагоя к 2027 году.

Расстояние в 280 километров поезд будет преодолевать всего за 40 минут.

При этом, по словам руководства компании, возить пассажиров на максимальной скорости не будут: он будет разгоняться "лишь" до 505 км/ч. Но и это заметно выше, чем скорость самого быстрого на сегодняшний день японского поезда "Синкансэн", покрывающего за час расстояние в 320 км.

Пассажирам рекорды скорости демонстрировать не будут, но 500 с лишним км/ч им хватит за глаза

Стоимость строительства скоростной магистрали до Нагои составит почти 100 млрд долларов, это объясняется тем, что более 80% пути будет пролегать по тоннелям.

Ожидается, что к 2045 году поезда маглев будут преодолевать расстояние от Токио до Осаки всего за час, сократив время в пути вдвое.

Понаблюдать за испытаниями сверхскоростного поезда собралось около 200 энтузиастов.

"У меня аж мурашки по коже, так хочется поскорее прокатиться на этом поезде, — заявила телекомпании NHK одна из зрительниц. – Для меня как будто открылась новая страница истории".

"Чем быстрее движется поезд, тем более он устойчив, так что качество поездки на мой взгляд улучшилось", — поясняет глава исследовательского отдела компании JR Central Ясукадзу Эндо.

Новые поезда выйдут на маршрут Токио-Нагоя к 2027 году

В Японии уже давно существует сеть высокоскоростных дорог на стальных рельсах "Синкансэн". Однако инвестируя в новую технологию поездов на магнитной подушке, японцы надеются, что смогут экспортировать ее за рубеж.

Ожидается, что в ходе визита в США премьер-министр Японии Синдзо Абэ выступит с предложением помощи в строительстве высокоскоростной магистрали между Нью-Йорком и Вашингтоном.

Другие посты в рамках серии "Перспективный высокоростной транспорт" и "Перспективный местный транспорт" см:

На линиях высокоскоростной железной дороги Синкансэн в Японии прошли испытания экспериментального магнитоплана, который значительно увеличит скорость перевозки пассажиров, по сравнению с «тихоходными» поездами на магнитной подушке старого поколения, не способными ехать быстрее 320 км/ч.

Новый поезд в первом тестовом заезде между станциями Уэнохара и Фуэфуки на расстояние 42,8 км достиг скорости 502 км/ч.

Центральная японская железнодорожная компания планирует продолжать эксперимент 8 дней, с участием реальных пассажиров. 2400 билетов для испытания поезда были разыграны в лотерею среди 118 000 желающих.

Маглев — поезд на магнитной подушке, использующий при движении эффект магнитной левитации. Он удерживается в нескольких миллиметрах над полотном дороги и разгоняется силой электромагнитного поля, не касаясь рельса.

Скорость, достигаемая поездом на магнитной подушке, сравнима со скоростью самолёта и позволяет составить конкуренцию воздушному транспорту на ближне- и среднемагистральных направлениях.

На видео показаны кадры первого испытательного заезда в Японии.

Хотя максимальная скорость японского маглева увеличивается очень существенно: с 320 до 500 км/ч, но реальное время перевозки пассажиров между относительно близкими станциями не сократится. Ведь почти весь путь между станциями поезд разгоняется и тормозит. На максимальной скорости он проезжает не такое большое расстояние.

С другой стороны, если запустить поезд между дальними городами без остановок, то время путешествия будет сравнимо с самолётом.

Каждый поезд с 16 вагонами вместит до 1000 пассажиров.

Новый маглев поступит в коммерческую эксплуатацию в 2027 году, когда закончится строительство линии, соединяющей Токио с Нагоей. Ещё 10+ лет займёт строительство линии до Осаки.

Технология уже готова, проблема только в финансировании строительства дорогостоящих путей. Например, строительство линии для китайских магнитопланов Shanghai Maglev Train (максимальная скорость 431 км/ч) обошлось в $1,4 млрд.

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Главная железнодорожная компания Японии (Central Japan Railway Company) еще в 2010 году получила одобрение на разработку поездов на магнитной подушке (маглев). В 2011 году у компании появились первые прототипы таких поездов – они получили название Series L0. Еще в 2013 году была запущена лишь тестовая ветка от Токио до Нагоя. Лицевая часть поезда отличается необычайно длинным заострением для снижения сопротивления воздуха, длина насчитывает 16 вагонов, способных перевозить между упомянутыми городами до 1000 пассажира. Расстояние в 320 км поезд преодолевает за 40 минут. Аналогичные высокоскоростные поезда способны преодолеть такое расстояние «лишь» за 95 минут.

Несмотря на то, что о данной разработке было объявлено еще почти 10 лет назад, утверждали, что маглевы появятся в Японии не раньше 2027 года.

Однако уже в этом году …

Участок длиной 42 км, между Токийским ж/д вокзалом и станцией Тзуру, префектура Yamanashi, поезд на магнитной подушке проходит со скорость 500 км/ч. Такая скорость достигается за счет системы «L-Zero». Сначала состав разгоняется до 160 км/ч, затем включается магнитная подвеска, и благодаря снижению сопротивления, состав разгоняется до рекордной скорости

Читайте также:  Как выглядят куриные крылышки

Фото 3.

Японский маглев серии L0 во время испытаний (фото: pref.yamanashi.jp)

Фото 4.

Фото 5.

Фото 6.

Фото 7.

Фото 8.

Фото 9.

Сама идея подвесить транспорт в магнитном поле далеко не нова. Экспериментальные маглевы появились в Берлине, Эмсланде и Бирмингеме ещё в середине восьмидесятых годов прошлого века. Однако в ходе эксплуатации даже на малых скоростях возникало множество непредвиденных проблем. Решить их тогда не удалось из-за общего уровня технического развития. Маглевы обладали низкой надёжностью и невысоким уровнем комфорта. Спустя разное время соответствующие проекты были закрыты. Большинство специалистов сосредоточилось на развитии скоростных линий для обычных поездов.

Скоростные магистрали Синкансэн и электропоезда одноимённой серии служат японцам вот уже почти полвека. В следующем году исполняется 50 лет со дня открытия линии Токайдо-синкансэн. Сегодня она считается самой загруженной в мире, и для дальнейшего развития железнодорожной сети уже требуется что-то принципиально новое.

Скоростной электропоезд Синкансэн (фото: metawell.de)

Сегодня видится два основных варианта повышения пропускной способности железных дорог: улучшение характеристик электропоездов существующего типа или постепенный перевод железнодорожных составов на «магнитную левитацию». До недавнего времени первый вариант казался менее затратным.

Так, во Франции аналогичную проблему давно и отчасти успешно пытается решить компания Alstom Transport. Создаваемые в рамках проекта Vitesse 150 электропоезда обходится без магнитной подушки, но вполне могут составить им конкуренцию.

Весной 2013 года один из таких экспериментальных поездов разогнался до 574,8 км/ч. Справедливости ради надо отметить, что для установления рекорда поезд TGV POS был подвергнут глубокой модернизации. По сравнению с реально используемыми вариантами его мощность увеличили вдвое, оставили только три вагона (не считая моторных) и закрыли промежутки между ними для лучшей аэродинамики.

Сейчас подобные составы (правда, с гораздо меньшей скоростью) регулярно курсируют по линии LGV Est europeenne, соединяющей французские муниципалитеты Бодрекур и Вер-сюр-Марн.

Скоростной электропоезд TGV POS (фото: zwitserlandpertrein.nl)

Поезда серии TGV четвёртого поколения также ходят между Францией, Германией и Швейцарией. Их принципиальная конструкция близка к традиционной – вагоны установлены на колёсные тележки и катятся по рельсам. Однако раскрыть свой потенциал они могут только на специализированных линиях LGV, постройка и обслуживание которых сопоставимо по затратам с вводом в эксплуатацию магистралей на магнитных подушках. На обычных путях машинистам приходится двигаться со скоростью до двухсот километров в час.

В долгосрочной перспективе наиболее привлекательно выглядят именно поезда на магнитной подушке. Перемещаясь над магистралью в магнитном поле, они практически не испытывают трения. Потери энергии при движении у них обусловлены, главным образом, аэродинамическим сопротивлением.

Для его минимизации поезду придаётся сильно вытянутая форма. При общей длине головного вагона двадцать восемь метров около пятнадцати из них формирует обтекатель носового отсека.

Величина зазора между поездом на магнитной подушке и полотном магистрали колеблется в районе нескольких сантиметров. Набегающий поток воздуха создаёт дополнительную подъёмную силу.

По сравнению с обычным электропоездом, испытывающим трение колёс, маглев способен быстрее переместить груз той же массы на такое же расстояние, затратив примерно вдвое меньше энергии. Таким образом, несмотря на высокую стоимость ввода в эксплуатацию, поезда на магнитных подушках позволяют экономить государству и пассажирам.

Отсутствие у маглевов трения о полотно имеет и другой немаловажный плюс – низкий уровень шума и вибрации. На всех скоростных электропоездах сейчас установлены мощные пневматические подвески, компенсирующие биение колёсных пар при прохождении над стыками рельс.

Шанхайский маглев (фото: alexiptoto.com)

По предварительным расчётам со временем маглевы смогут разгоняться как минимум до тысячи километров в час, что полностью сместит приоритеты при выборе способа путешествия. С учётом расположения железнодорожных станций и отсутствия существенных ограничений на перевозку багажа, доля пассажирских авиаперелётов в будущем резко сократится.

Интересно отметить, что одним из главных направлений развития транспорта на магнитной подушке были трассы между крупными городами и аэропортами. Вот видео, снятое из окна шанхайского маглева, следующего в аэропорт на скорости до 430 км/ч.

Согласно плану развития японской железнодорожной сети, аналогичная скоростная линия свяжет Токио с Осакой уже к 2045 году. Для японских поездов maglev L0 есть хорошие перспективы и на внешнем рынке.

В Китае скоростная железнодорожная сеть начала строиться в 2007 году и на сегодня уже достигла статуса самой крупной в мире. Сейчас курсирующие по ней поезда классического типа развивают скорость до 300 км/ч. Параллельное развитие магистралей для поездов с магнитными подушками позволит увеличить пропускную способность транспортной сети, обеспечит плавный перевод на более высокий уровень и создаст хороший запас для будущего роста.

А вот пост двухлетней давности про Скоростные поезда Китая

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector