Маглев

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Transrapid»)
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 2905 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 1201 день].

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. Дата обращения: 15 апреля 2010. Архивировано из оригинала 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. Дата обращения: 20 марта 2012. Архивировано из оригинала 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]