Маглев

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Поезд на магнитной подвеске в Шанхае, Китай

Поезд на магнитной подушке, магнитопла́н или маглев (от англ. magnetic levitation «магнитная левитация») — транспортный термин, поезд и 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 2829 дней] с расположением магнитных элементов между рельсами обычной железной дороги или под полотном автотрассы.

Технология[править | править код]

Maglev Propulsion.svg

На данный момент существует 3 основных технологии магнитного подвеса поездов:

  1. На сверхпроводящих магнитах (электродинамическая подвеска, EDS)
  2. На электромагнитах (электромагнитная подвеска, EMS)
  3. На постоянных магнитах; это новая и потенциально самая экономичная система.

Состав левитирует за счёт отталкивания одинаковых магнитных полюсов и, наоборот, притягивания противоположных полюсов. Движение осуществляется линейным двигателем, расположенным либо на поезде, либо на пути, либо и там, и там. Серьёзной проблемой проектирования является большой вес достаточно мощных магнитов, поскольку требуется сильное магнитное поле для поддержания в воздухе массивного состава.

Наиболее активные разработки маглева ведут Германия, Япония, Китай и Южная Корея.

Поездка в поезде Transrapid по маршруту Шанхай — Аэропорт Пудун — Шанхай. Виды из салона и кабины поезда

Достоинства[править | править код]

  • Низкая стоимость создания и обслуживания колеи (стоимость постройки одного километра магнитной колеи - около 18 миллионов долларов, к примеру, проходка километра тоннеля метро закрытым способом - около 120 миллионов долларов).
  • Самая высокая скорость из всех видов общественного наземного транспорта[1].
  • Достаточно низкое потребление электроэнергии (энергия у маглева расходуется в три раза эффективнее, чем у автомобиля и в пять раз — чем у самолёта).
  • Снижение эксплуатационных затрат в связи со значительным уменьшением трения деталей.
  • Огромные перспективы по достижению скоростей, многократно превышающих скорости, используемые в реактивной авиации при уменьшении аэродинамического сопротивления путём помещения состава в вакуумный тоннель.[2][3][4][5] В связи с этим прорабатываются проекты по использованию магнитных ускорителей в качестве средства вывода полезной нагрузки в космос.[6][7]
  • Низкий шум[источник не указан 1125 дней].

Недостатки[править | править код]

  • В то время как рельсовые пути стандартной ширины, перестроенные под скоростное движение, остаются доступными для обычных пассажирских и пригородных поездов, путь маглева ни для чего другого не пригоден; потребуются дополнительные пути для низкоскоростного сообщения.
  • Электромагнитное загрязнение, а также не нашедший на данный момент подтверждения[8] электросмог, который гипотетически мог бы отрицательно воздействовать на окружающую среду и здоровье людей. Возможны помехи в работе электроприборов.

Реализация[править | править код]

Поезд Transrapid 08 на станции полигона Эмсланд

Германия[править | править код]

Эмсланд[править | править код]

Transrapid, немецкая компания по разработке маглева, построила в 1984 году в Эмсланде испытательную дорогу общей длиной 31,5 км. Дорога проложена между Дёрпеном и Латеном, имеет одну колею с оборотными петлями на каждом конце. Поезда беспилотные, всё управление движением осуществляется из диспетчерского пункта. Максимальная скорость движения, которую удавалось достичь на прямом участке дороги во время испытаний, составила 501 км/ч. Разгон поездов на магнитной подушке до скорости магнитной левитации (около 180 км/ч) производится с помощью контактных рельсов.

Для проектов Transrapid в Германии и в Шанхае немецкая фирма Paul Vahle GmbH & Co. KG спроектировала специальные контактные рельсы[9], модифицированная версия которых стала впоследствии использоваться для зарядки аккумуляторов в трамваях на остановках[10].

Лицензия на использование дороги закончилась в 2011 году, после чего дорога была закрыта. Путь маглева должен был быть разобран в 2012 году, но демонтаж до сих пор[когда?] не начат. Поезд Трансрапид 09 находится в г. Латене в законсервированном состоянии и его последующее запланированное использование на острове Тенерифе остаётся на стадии концепции.

M-Bahn в Берлине[править | править код]

Поезд M-Bahn

Первая публичная система маглев (M-Bahn) построена в Западном Берлине в 1980-х годах.

Дорога длиной 1,6 км соединяла 3 станции метро от железнодорожного узла Gleisdreieck до выставочного комплекса на Potsdamer Straße и была открыта для движения пассажиров 28 августа 1989 года[11]. Поезда могли достигать скорости 80 км/ч и вмещали до 130 пассажиров[12]. Проезд был бесплатный, вагоны управлялись автоматически без машиниста, дорога работала только по выходным дням. В районе, куда подходила дорога, предполагалось провести массовое строительство. Дорога была построена на эстакадном участке бывшей линии метро U2, где движение было прервано в связи с разделением Германии и разрушениями во время войны. По окончании необходимых испытаний, во время которых было пройдено более 100 тыс. км и перевезено более 1,7 млн пассажиров, 18 июля 1991 года линия перешла в промышленную эксплуатацию и включена в систему общественного транспорта Берлина[13].

После разрушения Берлинской стены население Берлина фактически удвоилось и потребовалось соединить транспортные сети Востока и Запада. Новая дорога прерывала важную линию метро, а городу требовалось обеспечить высокий пассажиропоток. Через 13 дней после ввода в промышленную эксплуатацию, 31 июля 1991 года, муниципалитет принял решение демонтировать магнитную дорогу и восстановить метро. C 17 сентября дорога была демонтирована, а позднее — восстановлено метро.

Бирмингем (Великобритания)[править | править код]

Нескоростной маглев-челнок ходил от Бирмингемского аэропорта к ближайшей железнодорожной станции в период с 1984 по 1995 годы. Длина трассы составляла 600 м, и зазор подвеса составлял 1,5 см. Дорога, проработав 10 лет, была закрыта из-за жалоб пассажиров на неудобства и была заменена традиционной монорельсовой дорогой.

СССР[править | править код]

Осенью 1977 года в Белорусском институте инженеров железнодорожного транспорта в Гомеле прошли опыты по созданию системы бесколёсного наземного транспорта на магнитной подвеске. Исследования возглавлял доцент кафедры физики, кандидат технических наук Е.Фришман. Была сконструирована 100-килограммовая тележка. На высоте 15 миллиметров от стенда её удерживали магниты[14].

В СССР в 1979 году в городе Раменском (Московская область) был построен экспериментальный опытный участок для ходовых испытаний вагонов на магнитном подвесе в виде эстакады длиной 600 м, впоследствии удлинённый до 980 м. 55°36′15″ с. ш. 38°16′55″ в. д.HGЯO В период с конца 1970-х по 1980-е годы было создано пять опытных образцов вагонов, получивших обозначения серий от ТП-01 до ТП-05[15].

Строительство первой магнитной железной дороги было начато в 1987 году[16] в Армении и по плану должно было быть завершено в 1991 г. Эта дорога должна была соединить через Абовян города Ереван и Севан, однако Спитакское землетрясение 1988 года и военные события стали причиной замораживания проекта. Поезда должны были развивать скорость 250 км/ч, в итоге была построена лишь эстакада[где?][17].

Россия[править | править код]

В России научные разработки и эксперименты по использованию магнитной левитации на железнодорожном транспорте проводит научно-образовательный инженерный кластер "Российский Маглев".[18]

Первую трассу намерен построить Московский институт теплотехники корпорации Роскосмос, трассу намечено ввести в строй к 2025 году[19].

Китай[править | править код]

Поезд Transrapid Шанхайского маглева

Шанхай[править | править код]

Высокоскоростная магнитная дорога от шанхайского аэропорта Пудун до первой станции метро Шанхая. Линия построена немецким консорциумом Transrapid, включавшим компании Siemens и ThyssenKrupp. Открыта в 2004 году. В качестве подвижного состава используются модифицированные поезда Siemens Transrapid 08. Длина трассы — 30 км; максимальная скорость поезда — 431 км/час; время в пути — 10 мин.; цена билета — 40 юаней (примерно 6 долл. США)[20].

На начало 2017 года шанхайский маглев является единственным в мире высокоскоростным поездом на магнитной подушке, находящимся в коммерческой эксплуатации[20].

Чанша[править | править код]

Маглев Чанши

Вторая маглев-линия в Китае была построена в городе Чанша. В отличие от Шанхайской линии, она не является высокоскоростной и построена по собственной технологии китайской разработки[21] Длина линии составляет 18,55 километра. Линия имеет три станции и соединяет международный аэропорт Чанша и высокоскоростной железнодорожный вокзал Чанша Южная с промежуточной остановкой Лангли.[22] Конструкционная скорость поездов составляет 120 км/ч, однако в настоящее время она ограничена до 100 км/ч.[23]

Строительство линии было начато в мае 2014 года, стоимость проекта составила 4,6 миллиарда юаней (749 миллионов долларов).[24]. Испытания поездов начались 26 декабря 2015 года, а с 6 мая 2016 года линия открылась для пассажиров и были начаты регулярные перевозки[25]

Пекин[править | править код]

Пекинский маглев

В конце 2017 года в системе пекинского метрополитена была открыта первая автоматизированная линия S1 длиной 10,2 км также невысокоскоростного маглева китайской разработки[26].

Япония[править | править код]

В Японии испытывается дорога в окрестностях префектуры Яманаси по технологии JR-Maglev. Скорость, достигнутая в процессе испытаний MLX01-901 с пассажирами 2 декабря 2003, составила 581 км/ч.

Там же, в Японии, к открытию выставки Expo 2005 в марте 2005 введена в коммерческую эксплуатацию новая трасса. 9-километровая линия Линимо (Нагоя) состоит из 9 станций. Минимальный радиус — 75 м, максимальный уклон — 6 %. Линейный двигатель позволяет поезду разгоняться до 100 км/ч за считанные секунды. Линия обслуживает территорию, прилегающую к месту проведения выставки, университету префектуры Айти (префектура), а также некоторые районы Нагакутэ. Поезда изготовлены компанией Chubu HSST Development Corp[27].

В 2027 году планируется открытие регулярного движения между городами Токио и Нагоя.[28]

16 апреля 2015 года поезд на магнитной подушке японской компании Central Japan Railway установил новый рекорд скорости, разогнавшись до 590 километров в час. Состав из семи вагонов шёл на этой скорости в течение 19 секунд во время испытаний на участке железной дороги из города Уэнохара в Фуэфуки.[29]

21 апреля 2015 года в ходе испытаний на экспериментальном участке путей протяжённостью 42,8 километра в префектуре Яманаси состав с вагонами серии L0 развил скорость в 603 км/ч.[30]

Южная Корея[править | править код]

Дорога относится к типу городского маглева (urban (or low- and medium-speed) maglev transport). Она связывает международный аэропорт Инчхон с базой отдыха Yongyoo-Mui. Количество станций — 6, длина — 6,1 км. Максимальная скорость движения составит 110 км/ч. Начало эксплуатации — 3 февраля 2016 г. Используются собственные технологии южнокорейской компании Hyundai Rotem.[31] В дальнейшем Южная Корея намерена развивать сеть городских и междугородних скоростных линий MAGLEV. Главным поставщиком составов и оборудования также должна стать компания Hyundai Rotem (подразделение многопрофильного холдинга Hyundai).

Наиболее серьёзные аварии[править | править код]

  • Было два инцидента, связанных с пожарами. Японский испытательный поезд MLU002, действовавший в Миядзаки, был полностью уничтожен в результате пожара в 1991 году.
  • 11 августа 2006 года в 14:20, вскоре после отправления со станции шанхайского метро Лунъян Лу (龙阳路long yang lu), произошло возгорание батареи в шанхайском экспрессе, построенном компанией Transrapid. Была произведена эвакуация пассажиров, на место прибыли пожарные подразделения и к 15:40 пожар был ликвидирован, жертв и пострадавших нет. В результате проведённого расследования было выяснено, что причиной была неполадка в электрических системах маглева, возникшая в установленном на борту батарейном модуле.
  • 22 сентября 2006 года на испытательном полигоне компании Transrapid в Эмсланде (Германия) из-за сбоя в сигнализации произошло серьёзное крушение поездов — маглев Transrapid 08 на скорости около 170 километров в час врезался в вагон ремонтной службы, в результате инцидента 21 человек погиб и 10 были серьёзно ранены.[32] После почти годичного расследования причиной аварии была названа человеческая ошибка, вину возложили на трёх сотрудников Transrapid.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. JR-Maglev, скорость до 581 км/ч с пассажирами на борту
  2. Вакуумный поезд
  3. Проект вакуумного туннельного транспорта ETT (недоступная ссылка). Дата обращения: 15 апреля 2010. Архивировано 7 октября 2014 года.
  4. Высокоскоростной магнитный транспорт с электродинамической левитацией, Гл. 10.1 Архивная копия от 21 сентября 2013 на Wayback Machine, 2001
  5. «Vactrain». Дата обращения: 15 апреля 2010. Архивировано 2 апреля 2010 года.
  6. Первая космическая миля: орбита. Дата обращения: 26 февраля 2012. Архивировано 7 марта 2012 года.
  7. Создатель маглева призывает летать в космос на поезде (недоступная ссылка). Дата обращения: 20 марта 2012. Архивировано 4 марта 2012 года.
  8. What are electromagnetic fields? (англ.). World Health Organization. Дата обращения: 21 ноября 2017. Архивировано 15 ноября 2017 года.
  9. Wayback Machine. web.archive.org (26 мая 2013). Дата обращения: 15 сентября 2021.
  10. CAF Greentech (англ.). Дата обращения: 15 сентября 2021. Архивировано 13 мая 2021 года.
  11. Chronik des Berliner M-Bahn-Testbetriebs (нем.). Дата обращения: 17 октября 2018. Архивировано 22 февраля 2019 года.
  12. Typenblatt Fahrzeugtyp M80/2 (нем.). Дата обращения: 17 октября 2018. Архивировано 10 марта 2016 года.
  13. M-Bahn Berlin (нем.). Дата обращения: 17 октября 2018. Архивировано 6 октября 2018 года.
  14. М.Николаев. Поезда без колес // Известия. — 1977. — 1 декабрь (№ 18736). — С. 2.
  15. Тим Скоренко: «Советский маглев: 25 лет под целлофаном» in Популярная Механика, Mai 2015 Nr. 5 (151), S. 52-56. Дата обращения: 12 мая 2016. Архивировано 12 мая 2016 года.
  16. The unknown russian monorail. Дата обращения: 30 октября 2013. Архивировано 28 апреля 2021 года.
  17. http://guryevandrey.narod.ru/artikals/Maglev.pdfссылка=
  18. Николай Ульянов Магнит тянет в полёт // Эксперт, 2021, № 18-19. — с. 26-33
  19. МИТ в июне подпишет соглашение о строительстве первой трассы поезда на магнитной подушке Архивная копия от 17 июня 2022 на Wayback Machine // ТАСС, 17 июня 2022
  20. 1 2 «A high speed getaway like no other». Дата обращения: 28 января 2017. Архивировано 27 января 2017 года.
  21. 中国首条国产中低速磁悬浮铁路开通试运营. Архивировано 9 августа 2017 года. Дата обращения 7 июня 2017.
  22. New maglev projects on track for launch next year. China.org.cn (9 июля 2014). Дата обращения: 7 июня 2017. Архивировано 9 июля 2014 года.
  23. Changsha airport maglev line openes. Railway Gazette (4 апреля 2016). Дата обращения: 7 июня 2017. Архивировано 8 апреля 2016 года.
  24. Changsha maglev project in progress. China Daily (27 ноября 2014). Дата обращения: 7 июня 2017. Архивировано 13 января 2015 года.
  25. Trial operation of magnetic levitation line in Changsha to start. People's Daily Online (6 мая 2015). Дата обращения: 7 июня 2017. Архивировано 6 мая 2016 года.
  26. В тестовом режиме начата эксплуатация первой в Пекине маглев-линии S1
  27. Chubu Hsst Development Corporation. Дата обращения: 7 апреля 2014. Архивировано 29 марта 2014 года.
  28. Новое поколение серии L0. Дата обращения: 8 июня 2013. Архивировано 12 июня 2013 года.
  29. Japan’s maglev train sets world speed record at 590 kph. Дата обращения: 16 апреля 2015. Архивировано 16 апреля 2015 года.
  30. Maglev train clocks 603 kph during test run, notching up new world record. Архивировано 21 апреля 2015 года. Дата обращения 21 апреля 2015.
  31. Kbs World. KBS World.
  32. В аварии сверхскоростного поезда погиб 21 человек. Дата обращения: 22 сентября 2006. Архивировано 29 декабря 2007 года.

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]