Что такое поезд маглев
Как работает маглев
Идея создания поезда на магнитных подушках появилась в начале двадцатого века, а первый прототип — «Transrapid 02» — был создан лишь в 1971 году на территории ФРГ. Спустя 8 лет была создана усовершенствованная модель маглева – «Transrapid 05», первой получившая лицензию на перевозку пассажиров. Испытательный трек длиной 908 метров построили в Гамбурге для выставки IVA 79. Максимальная скорость этого поезда составляла 75 км/ч. А первый коммерческий маглев появился в 84 году в английском Бирмингеме. 600-метровая линия соединяла терминал аэропорта и железнодорожную станцию. Одновременно работы по созданию маглева начали вести в Японии, Южной Корее и Китае. Как же работает маглев – об этом в сегодняшнем выпуске!
Маглев, или поезд на магнитной подушке, — это состав, который удерживается над дорожным полотном и движется силой электромагнитного поля. В основу маглева положено базовое свойство магнитов: одинаковые полюса отталкиваются, а разные – притягиваются. В настоящий момент существует две основные технологии магнитного подвеса: электромагнитная EMS и электродинамическая EDS.

В поездах первого типа под днищем вагона крепятся мощные магниты в сантиметрах от Т-образного стального полотна. При движении поезда магнитный поток, проходящий через контур полотна, постоянно меняется, и в нем возникают сильные индукционные токи. Они создают мощное магнитное поле, которое отталкивает магнитную подвеску поезда. Состав левитирует за счёт отталкивания одинаковых полюсов и притягивания разных полюсов магнитов. А специальная система сохраняет величину зазора между магнитами в 15 миллиметров постоянной. При увеличении зазора система повышает силу тока в несущих магнитах и приближает вагон, при уменьшении — понижает силу тока, и зазор увеличивается. Также на электромагнитные маглевы устанавливают специальные батареи, позволяющие поезду левитировать при остановке.
Движение поезда осуществляется линейным двигателем – поочерёдно включаются обмотки статора, создавая бегущее магнитное поле. Статор поезда втягивается в это поле и движет весь состав. При этом с частотой 4000 раз в секунду происходит смена полюсов на магнитах путем попеременной подачи тока. Изменение силы и частоты тока позволяет регулировать скорость состава.

Существует также электродинамическая EDS-технология, при которой движение маглева осуществляется за счет взаимодействия двух полей. Одно из них создается в дорожном полотне, а второе – на корпусе поезда. В отличие от EMS с обычными магнитами, EDS использует сверхпроводящие электромагниты, которые могут проводить электричество даже после отключения источника питания.
Кроме того, EDS не нуждается в специальных системах корректировки расстояния между поездом и полотном. При его сокращении возникает сила отталкивания, которая возвращает магниты в первоначальное положение. А при увеличении расстояния увеличивается сила притяжения, что также ведет к стабилизации системы.
Еще одно отличие поездов, созданных по технологии EDS, — необходимость в дополнительных колёсах при движении на малых скоростях (до 150 км/ч). При достижении высокой скорости колёса отделяются от земли и поезд летит на расстоянии нескольких сантиметров от поверхности. Также стоит отметить, что из-за сильных магнитных полей на корпусе поезда необходима магнитная защита – экранирование.
Маглев — это самый быстрый общественный наземный транспорт. Рекорд скорости был установлен японским поездом Синкансэн L0 в апреле 2015 года — он разогнался до 603 км/ч.
Маглев — поезда на магнитной подушке: как они работают?
Что такое поезда маглев? Маглев – это сокращённая форма словосочетания «магнитная левитация». Именно принцип левитации положен в основу движения высокоскоростных поездов. Раскроем секрет поезда на магнитной подушке.
Описание технологии
Что такое магнитная подушка? Главными причинами увеличения скорости движения транспортных средств являются сила трения о дорогу и сопротивление воздуха.
В начале 20 века российский учёный Вайнберг и американец Башлэ независимо и почти одновременно нашли метод исключения трения о дорогу. Они предложили удерживать вагон над дорогой магнитными силами. Движение по дороге осуществить за счёт магнитного импульса, подобно втягиванию сердечника в электромагнитную катушку.
Впоследствии явление преодоления действия гравитационных сил при помощи магнитов назвали магнитная левитация.
Если магниты установить на дороге и вагоне, повернуть их одноимённые полюса друг к другу, то вагон поднимется. Нужно только рассчитать силу магнитов. При этом исключаются силы трения о дорогу и для движения вагона надо приложить меньшее усилие.
Движение обеспечивается тоже магнитными силами, только действуют они по горизонтали – это называется линейный электродвигатель. Такой поезд не нуждается в механизме рулевого управления наподобие используемого в автотранспорте https://steering.com.ua/catalog/rulevoe-upravlenie-1.
Перспектива
Поезда на монорельсовом пути с магнитной подушкой считаются самым перспективным наземным транспортом на расстояния до 1000 км. Они конкурируют с самолётом по скорости, надёжности, комфортности и эффективности использования энергии. По сравнению с маглевом самолёт тратит в 5 раз больше энергии.
Важной особенностью таких поездов является необходимость строительства специального Т-образного пути на мощном бетонном основании. Активные работы по внедрению в жизнь такого транспорта ведутся в Японии, Китае, Южной Корее и Германии.
Достоинства
Какие достоинства у поездов маглев?
Недостатки
Какими недостатками обладают маглевы?
Shanghai Maglev (Шанхай Маглев) – самый быстрый поезд в мире
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.
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
Внутри поезда Маглев
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 Шанхай-Аэропорт
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.
Поезд на магнитной подушке Маглев – интересные факты
Фото поезда 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
Поездом Москва — Петербург за полтора часа. Что такое маглев и почему его до сих пор нет в России
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?
Коллаж © LIFE Фото © LIFE / Стас Вазовски © Shutterstock
Фото © LIFE / Стас Вазовски
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.
Репортаж о советском маглеве для телевидения Австралии, 1986 год. Видео предоставлено Московским государственным университетом путей сообщения
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
Главный конструктор по транспорту на магнитном подвесе инженерно-научного центра «Тэмп», доктор электротехники
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1286763730584.663.png» loading=»lazy» />
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1286763730584.663.png» loading=»lazy» />
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
Главный конструктор по транспорту на магнитном подвесе инженерно-научного центра «Тэмп», доктор электротехники
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1286763730584.663.png» loading=»lazy» />
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1286763730584.663.png» loading=»lazy» />
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
Главный конструктор по транспорту на магнитном подвесе инженерно-научного центра «Тэмп», доктор электротехники
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1286763730584.663.png» loading=»lazy» />
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1286763730584.663.png» loading=»lazy» />
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.
Юра, мы ещё не всё! Россия могла строить многоразовые ракеты раньше Илона Маска
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.
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 часов
Заместитель генерального директора НИИ электрофизической аппаратуры по термоядерным и магнитным технологиям
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1156256721103.5117.png» loading=»lazy» />
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1156256721103.5117.png» loading=»lazy» />
В городе магнитолевитационную трассу можно строить буквально в двух метрах от стеклянной поверхности любого здания. Нет вибрации, нет шума, только рассекаемый воздух
Заместитель генерального директора НИИ электрофизической аппаратуры по термоядерным и магнитным технологиям
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1156256721103.5117.png» loading=»lazy» />
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1156256721103.5117.png» loading=»lazy» />
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 износа
Заместитель генерального директора НИИ электрофизической аппаратуры по термоядерным и магнитным технологиям
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1156256721103.5117.png» loading=»lazy» />
» ratio=»1/1″ src=»https://static.life.ru/publications/2020/9/9/1156256721103.5117.png» loading=»lazy» />
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, что в переводе 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.
Фото © LIFE / Стас Вазовски
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.
Фото © LIFE / Стас Вазовски
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
Маглев
Из Википедии — свободной энциклопедии
Поезд на магнитной подушке, магнитопла́н или маглев (от англ. magnetic levitation «магнитная левитация») — это поезд или трамвай, удерживаемый над полотном дороги, движимый и управляемый силой электромагнитного поля. Такой состав, в отличие от традиционных поездов и трамваев, в процессе движения не касается поверхности рельса. Так как между поездом и поверхностью полотна существует зазор, трение между ними исключается, и единственной тормозящей силой является аэродинамическое сопротивление. Относится к монорельсовому транспорту (хотя вместо магнитного рельса может быть устроен канал между магнитами — как на JR-Maglev).
Скорость, достигаемая поездом на магнитной подушке, сравнима со скоростью самолёта и позволяет составить конкуренцию воздушному транспорту на ближне- и среднемагистральных направлениях (до 1000 км). Сама идея такого транспорта не нова, экономические и технические ограничения не позволили ей развернуться в полной мере: для общественного использования технология воплощалась всего несколько раз. В настоящее время маглев не может использовать существующую транспортную инфраструктуру, но уже есть проекты [ источник не указан 2541 день ] с расположением магнитных элементов между рельсами обычной железной дороги или под полотном автотрассы.