Σούχοφ Βιτάλι Βλαντιμίροβιτς, Γκαλίν Αλεξέι Λεονίντοβιτς

Σας παρουσιάζουμε ένα έργο με κύριο θέμα «Ηλεκτρομαγνητικά οχήματα και συσκευές». Έχοντας ξεκινήσει αυτή τη δουλειά, συνειδητοποιήσαμε ότι περισσότερο ενδιαφέρουσα ερώτησηγια εμάς είναι μεταφορά μαγνητικής αιώρησης.

Πρόσφατα, ο διάσημος Άγγλος συγγραφέας επιστημονικής φαντασίας Άρθουρ Κλαρκ έκανε άλλη μια πρόβλεψη. «...Μπορεί να είμαστε στα πρόθυρα της δημιουργίας ενός νέου τύπου διαστημικού σκάφους που θα είναι σε θέση να φύγει από τη Γη ελάχιστο κόστοςξεπερνώντας το βαρυτικό φράγμα, πιστεύει. - Τότε οι σημερινοί πύραυλοι θα γίνουν όπως ήταν Μπαλόνιαπριν από τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο». Σε τι βασίζεται αυτή η κρίση; Η απάντηση πρέπει να αναζητηθεί στις σύγχρονες ιδέες για τη δημιουργία μεταφοράς μαγνητικής αιώρησης.

Κατεβάστε:

Προεπισκόπηση:

1ο ανοιχτό μαθητικό επιστημονικό και πρακτικό συνέδριο

«Οι δραστηριότητες του έργου μου στο κολέγιο»

Διεύθυνση επιστημονικού και πρακτικού έργου:

Ηλεκτρολόγος Μηχανικός

Θέμα έργου:

Ηλεκτρομαγνητικά οχήματα και συσκευές. Μεταφορά με μαγνητική αιώρηση

Ετοιμάστηκε το έργο:

Sukhov Vitaly Vladimirovich, μαθητής της ομάδας 2 ET

Galin Alexey Leonidovich, μαθητής της ομάδας 2 ET

Το όνομα του ιδρύματος:

GBOU SPO Ηλεκτρομηχανολογικό Κολλέγιο Νο 55

Υπεύθυνος έργου:

Utenkova Eateryna Sergeevna

Μόσχα 2012

Εισαγωγή

Magnetoplane ή Maglev

Εγκατάσταση Halbach

συμπέρασμα

Βιβλιογραφία

Εισαγωγή

Σας παρουσιάζουμε ένα έργο με κύριο θέμα «Ηλεκτρομαγνητικά οχήματα και συσκευές». Έχοντας αναλάβει αυτή τη δουλειά, συνειδητοποιήσαμε ότι το πιο ενδιαφέρον ζήτημα για εμάς είναι η μεταφορά με μαγνητική αιώρηση.

Πρόσφατα, ο διάσημος Άγγλος συγγραφέας επιστημονικής φαντασίας Άρθουρ Κλαρκ έκανε άλλη μια πρόβλεψη. «...Μπορεί να είμαστε στα πρόθυρα της δημιουργίας ενός νέου τύπου διαστημικού σκάφους που θα είναι σε θέση να εγκαταλείψει τη Γη με ελάχιστο κόστος ξεπερνώντας το φράγμα της βαρύτητας», πιστεύει. «Τότε οι σημερινοί πύραυλοι θα είναι όπως ήταν τα μπαλόνια πριν από τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο». Σε τι βασίζεται αυτή η κρίση; Η απάντηση πρέπει να αναζητηθεί στις σύγχρονες ιδέες για τη δημιουργία μεταφοράς μαγνητικής αιώρησης.

Magnetoplane ή Maglev

Το Magnetoplane ή Maglev (από το αγγλικό magnetic levitation) είναι ένα τρένο σε μαγνητική ανάρτηση, που κινείται και ελέγχεται από μαγνητικές δυνάμεις. Ένα τέτοιο τρένο, σε αντίθεση με τα παραδοσιακά τρένα, δεν αγγίζει την επιφάνεια της σιδηροτροχιάς κατά την κίνηση. Δεδομένου ότι υπάρχει ένα κενό μεταξύ του τρένου και της κινούμενης επιφάνειας, η τριβή εξαλείφεται και η μόνη δύναμη πέδησης είναι η δύναμη της αεροδυναμικής οπισθέλκουσας.

Η ταχύτητα που επιτυγχάνεται από το Maglev είναι συγκρίσιμη με αυτή ενός αεροπλάνου και του επιτρέπει να ανταγωνιστεί αεροπορικές υπηρεσίεςσε μικρές (για αεροπορία) αποστάσεις (έως 1000 km). Αν και η ιδέα μιας τέτοιας μεταφοράς δεν είναι νέα, οι οικονομικοί και τεχνικοί περιορισμοί την εμπόδισαν να αναπτυχθεί πλήρως: η τεχνολογία έχει εφαρμοστεί για δημόσια χρήση μόνο μερικές φορές. Επί του παρόντος, η Maglev δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει την υπάρχουσα υποδομή μεταφορών, αν και υπάρχουν έργα με την τοποθέτηση μαγνητικών οδικών στοιχείων μεταξύ των σιδηροτροχιών ενός συμβατικού σιδηροδρόμου ή κάτω από τον αυτοκινητόδρομο.

Ήδη συζητείται η ανάγκη για τρένα μαγνητικής αιώρησης (MAGLEV). πολλά χρόνια, ωστόσο, τα αποτελέσματα των προσπαθειών ουσιαστικής εφαρμογής τους αποδείχθηκαν αποθαρρυντικά. Το σημαντικότερο μειονέκτημα των τρένων MAGLEV είναι η ιδιαιτερότητα της λειτουργίας των ηλεκτρομαγνητών, οι οποίοι εξασφαλίζουν την αιώρηση των αυτοκινήτων πάνω από τη γραμμή. Οι ηλεκτρομαγνήτες που δεν ψύχονται σε κατάσταση υπεραγωγιμότητας καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Όταν χρησιμοποιείτε υπεραγωγούς στο ύφασμα, το κόστος ψύξης τους θα ακυρώσει όλα τα οικονομικά πλεονεκτήματα και τη σκοπιμότητα του έργου.

Μια εναλλακτική πρόταση προτάθηκε από τον φυσικό Richard Post του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Livermore, Καλιφόρνια. Η ουσία του έγκειται στη χρήση όχι ηλεκτρομαγνητών, αλλά μόνιμων μαγνητών. Οι μόνιμοι μαγνήτες που χρησιμοποιήθηκαν στο παρελθόν ήταν πολύ αδύναμοι για να σηκώσουν το τρένο και η Post χρησιμοποιεί μια μέθοδο μερικής επιτάχυνσης που αναπτύχθηκε από τον συνταξιούχο φυσικό Klaus Halbach του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Berkley. Ο Halbach πρότεινε μια μέθοδο για τη διάταξη των μόνιμων μαγνητών με τέτοιο τρόπο ώστε να συγκεντρώνονται τα συνολικά πεδία τους προς μία κατεύθυνση. Το Inductrack, όπως ονόμασε το σύστημα η Post, χρησιμοποιεί μονάδες Halbach τοποθετημένες στο κάτω μέρος του αυτοκινήτου. Το ίδιο το ύφασμα είναι μια τακτική διάταξη στροφών μονωμένου χάλκινου καλωδίου.

Εγκατάσταση Halbach

Η εγκατάσταση Halbach συγκεντρώνει το μαγνητικό πεδίο σε ένα συγκεκριμένο σημείο, μειώνοντάς το σε άλλα. Όταν τοποθετείται στο κάτω μέρος του αυτοκινήτου, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που προκαλεί επαρκή ρεύματα στις περιελίξεις του υφάσματος κάτω από το κινούμενο αυτοκίνητο για να σηκώσει το αυτοκίνητο μερικά εκατοστά και να το σταθεροποιήσει [Εικ. 1]. Όταν το τρένο σταματά, το φαινόμενο αιώρησης εξαφανίζεται και τα αυτοκίνητα κατεβαίνουν σε πρόσθετο πλαίσιο.

Ρύζι. 1 Εγκατάσταση Halbach

Το σχήμα δείχνει μια πειραματική τροχιά 20 μέτρων για τη δοκιμή τρένων MAGLEV Inductrack, η οποία περιέχει περίπου 1000 ορθογώνιες επαγωγικές περιελίξεις, πλάτους 15 εκ. η καθεμία. Στο πρώτο πλάνο είναι ένα καρότσι δοκιμής και ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Ράγες αλουμινίου κατά μήκος του καμβά υποστηρίζουν το καρότσι μέχρι να επιτευχθεί σταθερή αιώρηση. Οι εγκαταστάσεις Halbach παρέχουν: κάτω από τον πυθμένα - αιώρηση, στα πλάγια - σταθερότητα.

Όταν το τρένο φτάσει σε ταχύτητα 1-2 km/h, οι μαγνήτες παράγουν επαρκή ρεύματα στις επαγωγικές περιελίξεις για να ανυψώσουν το τρένο. Η δύναμη που κινεί το τρένο παράγεται από ηλεκτρομαγνήτες εγκατεστημένους κατά διαστήματα κατά μήκος της γραμμής. Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία πάλλονται με τέτοιο τρόπο που απωθούν τις εγκαταστάσεις Halbach που είναι τοποθετημένες στο τρένο και το μετακινούν προς τα εμπρός. Σύμφωνα με την Post, όταν σωστή τοποθεσίαΕγκαταστάσεις Halbach, τα αυτοκίνητα δεν θα χάσουν την ισορροπία σε καμία περίπτωση, ακόμη και πριν από σεισμό. Επί του παρόντος, με βάση την επιτυχία της εργασίας επίδειξης της κλίμακας 1/20 του Post, η NASA έχει υπογράψει συμβόλαιο διάρκειας 3 ετών με την ομάδα του στο Livermore για περαιτέρω έρευνααυτή η ιδέα για πιο αποτελεσματική εκτόξευση δορυφόρων σε τροχιά. Προβλέπεται ότι αυτό το σύστημα θα χρησιμοποιηθεί ως επαναχρησιμοποιήσιμο ενισχυτικό όχημα, το οποίο θα επιτάχυνε τον πύραυλο σε ταχύτητα περίπου 1 Mach πριν ανάψει τους κύριους κινητήρες του.

Ωστόσο, παρ' όλες τις δυσκολίες, οι προοπτικές χρήσης της μεταφοράς με μαγνητική αιώρηση παραμένουν πολύ δελεαστικές. Έτσι, η ιαπωνική κυβέρνηση ετοιμάζεται να ξαναρχίσει τις εργασίες σε έναν θεμελιωδώς νέο τύπο χερσαίων μεταφορών - τρένα με μαγνητική αιώρηση. Σύμφωνα με τους μηχανικούς, τα αυτοκίνητα Maglev είναι σε θέση να καλύψουν την απόσταση μεταξύ των δύο μεγαλύτερων κατοικημένων κέντρων της Ιαπωνίας - του Τόκιο και της Οσάκα - σε μόλις 1 ώρα. Τα τρέχοντα τρένα υψηλής ταχύτητας απαιτούν 2,5 φορές περισσότερο χρόνο για αυτό.

Το μυστικό της ταχύτητας Maglev είναι ότι τα αυτοκίνητα, που αιωρούνται στον αέρα από τη δύναμη της ηλεκτρομαγνητικής απώθησης, δεν κινούνται κατά μήκος της πίστας, αλλά πάνω από αυτήν. Αυτό εξαλείφει εντελώς τις απώλειες που είναι αναπόφευκτες όταν οι τροχοί τρίβονται στις ράγες. Οι μακροχρόνιες δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν στην επαρχία Yamanashi σε δοκιμαστικό τμήμα μήκους 18,4 km επιβεβαίωσαν την αξιοπιστία και την ασφάλεια αυτού Σύστημα μεταφοράς. Τα αυτοκίνητα, κινούμενα αυτόματα, χωρίς φορτίο επιβατών, έφτασαν σε ταχύτητα 550 χλμ./ώρα. Μέχρι στιγμής, το ρεκόρ για σιδηροδρομικές μετακινήσεις υψηλής ταχύτητας ανήκει στους Γάλλους, των οποίων το τρένο TGV επιτάχυνε στα 515 km/h κατά τη διάρκεια δοκιμών το 1990.

Θέματα λειτουργίας οχημάτων μαγνητικής αιώρησης

Οι Ιάπωνες ανησυχούν επίσης για τα οικονομικά προβλήματα, και πρωτίστως το ζήτημα της κερδοφορίας της γραμμής Maglev υπερυψηλής ταχύτητας. Σήμερα, περίπου 24 εκατομμύρια άνθρωποι ταξιδεύουν μεταξύ Τόκιο και Οσάκα κάθε χρόνο και το 70% των επιβατών χρησιμοποιεί τη σιδηροδρομική γραμμή υψηλής ταχύτητας. Σύμφωνα με μελλοντολόγους, η επαναστατική ανάπτυξη του δικτύου επικοινωνίας υπολογιστών θα οδηγήσει αναπόφευκτα σε μείωση της επιβατικής κίνησης μεταξύ των δύο μεγαλύτερων κέντρων της χώρας. Η συμφόρηση των γραμμών μεταφορών μπορεί επίσης να επηρεαστεί από την αναδυόμενη μείωση του ενεργού πληθυσμού της χώρας

Το ρωσικό σχέδιο για το άνοιγμα της κίνησης των τρένων με μαγνητική αιώρηση από τη Μόσχα στην Αγία Πετρούπολη δεν θα εφαρμοστεί στο εγγύς μέλλον, δήλωσε ο επικεφαλής της εταιρείας σε συνέντευξη Τύπου στη Μόσχα στα τέλη Φεβρουαρίου 2011. Ομοσπονδιακή υπηρεσίασιδηροδρομικές μεταφορές Mikhail Akulov. Ενδέχεται να υπάρχουν προβλήματα με αυτό το έργο, καθώς δεν υπάρχει εμπειρία στη λειτουργία τρένων με μαγνητική αιώρηση σε χειμερινές συνθήκες, είπε ο Akulov, λέγοντας ότι ένα τέτοιο έργο προτάθηκε από μια ομάδα Ρώσων προγραμματιστών που υιοθέτησαν την εμπειρία της Κίνας. Ταυτόχρονα, ο Akulov σημείωσε ότι η ιδέα της δημιουργίας γραμμή υψηλής ταχύτηταςΜόσχα - Αγία Πετρούπολη είναι και πάλι επίκαιρη σήμερα. Ειδικότερα, προτάθηκε ο συνδυασμός της δημιουργίας αυτοκινητόδρομου υψηλής ταχύτητας με την παράλληλη κατασκευή αυτοκινητόδρομου. Ο επικεφαλής του πρακτορείου πρόσθεσε ότι ισχυρές επιχειρηματικές δομές από την Ασία είναι έτοιμες να συμμετάσχουν σε αυτό το έργο, χωρίς να διευκρινίζει για ποιες δομές μιλάμε.

Τεχνολογίες αιώρησης μαγνητικού τρένου

Επί αυτή τη στιγμήΥπάρχουν 3 κύριες τεχνολογίες για τη μαγνητική ανάρτηση των τρένων:

1. Σε υπεραγώγιμους μαγνήτες (ηλεκτροδυναμική ανάρτηση, EDS).

Ένας υπεραγώγιμος μαγνήτης είναι ένα σωληνοειδές ή ηλεκτρομαγνήτης με περιέλιξη κατασκευασμένο από υπεραγώγιμο υλικό. Η περιέλιξη στην υπεραγώγιμη κατάσταση έχει μηδενική ωμική αντίσταση. Εάν μια τέτοια περιέλιξη βραχυκυκλωθεί, τότε το ηλεκτρικό ρεύμα που προκαλείται σε αυτό διατηρείται σχεδόν επ' αόριστον.

Το μαγνητικό πεδίο συνεχούς ρεύματος που κυκλοφορεί μέσω της περιέλιξης ενός υπεραγώγιμου μαγνήτη είναι εξαιρετικά σταθερό και χωρίς κυματισμούς, κάτι που είναι σημαντικό για μια σειρά από εφαρμογές στην επιστημονική έρευνα και τεχνολογία. Η περιέλιξη ενός υπεραγώγιμου μαγνήτη χάνει την ιδιότητα της υπεραγωγιμότητας όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει πάνω από την κρίσιμη θερμοκρασία Tk του υπεραγωγού, όταν το κρίσιμο ρεύμα Ik ή το κρίσιμο μαγνητικό πεδίο Hk επιτυγχάνεται στην περιέλιξη. Λαμβάνοντας αυτό υπόψη, για περιελίξεις υπεραγώγιμων μαγνητών. χρησιμοποιούνται υλικά με υψηλές τιμές Tk, Ik και Hk.

2. Σε ηλεκτρομαγνήτες (ηλεκτρομαγνητική ανάρτηση, EMS).

3. Ενεργό μόνιμοι μαγνήτες; Αυτό είναι ένα νέο και δυνητικά πιο οικονομικά αποδοτικό σύστημα.

Η σύνθεση αιωρείται λόγω της απώθησης πανομοιότυπων πόλων μαγνητών και, αντίθετα, της έλξης διαφορετικών πόλων. Η κίνηση πραγματοποιείται γραμμικός κινητήρας.

Ένας γραμμικός κινητήρας είναι ένας ηλεκτροκινητήρας στον οποίο ένα από τα στοιχεία του μαγνητικού συστήματος είναι ανοιχτό και έχει μια αναπτυγμένη περιέλιξη που δημιουργεί ένα τρέχον μαγνητικό πεδίο και το άλλο είναι κατασκευασμένο με τη μορφή οδηγού που εξασφαλίζει γραμμική κίνηση του κινούμενου μέρους του κινητήρα.

Σήμερα, έχουν αναπτυχθεί πολλά σχέδια γραμμικών κινητήρων, αλλά όλα μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες - κινητήρες χαμηλής επιτάχυνσης και κινητήρες υψηλής επιτάχυνσης.

Οι κινητήρες χαμηλής επιτάχυνσης χρησιμοποιούνται στα μέσα μαζικής μεταφοράς (maglev, monorail, μετρό). Οι προωθητές υψηλής επιτάχυνσης είναι αρκετά μικρού μήκους και χρησιμοποιούνται συνήθως για να επιταχύνουν ένα αντικείμενο σε υψηλή ταχύτητα και στη συνέχεια να το απελευθερώσουν. Συχνά χρησιμοποιούνται για έρευνα κρούσεων υπερταχύτητας, όπως όπλα ή εκτοξευτές. διαστημόπλοια. Οι γραμμικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε κινητήρες τροφοδοσίας μηχανών κοπής μετάλλων και στη ρομποτική. βρίσκεται είτε στο τρένο, είτε στη γραμμή, είτε και στα δύο. Ένα σημαντικό σχεδιαστικό πρόβλημα είναι το μεγάλο βάρος ισχυρούς μαγνήτες, αφού απαιτείται ισχυρό μαγνητικό πεδίο για να διατηρηθεί μια τεράστια σύνθεση στον αέρα.

Σύμφωνα με το θεώρημα του Earnshaw (S. Earnshaw, μερικές φορές γράφεται Earnshaw), τα στατικά πεδία που δημιουργούνται μόνο από ηλεκτρομαγνήτες και μόνιμους μαγνήτες είναι ασταθή, σε αντίθεση με τα πεδία των διαμαγνητικών υλικών.

Οι διαμαγνήτες είναι ουσίες που μαγνητίζονται προς την κατεύθυνση του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου που ενεργεί πάνω τους. Ελλείψει εξωτερικού μαγνητικού πεδίου, τα διαμαγνητικά υλικά δεν έχουν μαγνητική ροπή. και υπεραγώγιμοι μαγνήτες. Υπάρχουν συστήματα σταθεροποίησης: οι αισθητήρες μετρούν συνεχώς την απόσταση από το τρένο μέχρι τη γραμμή και η τάση στους ηλεκτρομαγνήτες αλλάζει ανάλογα.

Μπορείτε να εξετάσετε την αρχή της κίνησης των οχημάτων με μαγνητική αιώρηση στο παρακάτω διάγραμμα.

Αυτό δείχνει την αρχή της κίνησης των οχημάτων προς τα εμπρός υπό την επίδραση των μεταβαλλόμενων μαγνητικών πεδίων. Η διάταξη των μαγνητών επιτρέπει στο φορείο να φαίνεται να τραβιέται προς τα εμπρός προς τον αντίθετο πόλο, μετακινώντας έτσι ολόκληρη τη δομή.

Η μαγνητική εγκατάσταση Sami παρουσιάζεται αναλυτικότερα στο διάγραμμασχέδια μαγνητικής ανάρτησης και ηλεκτρικής κίνησης του πληρώματος με βάση γραμμικά ασύγχρονα μηχανήματα

Ρύζι. 1. Σχεδιασμός μαγνητικής ανάρτησης και ηλεκτρικής κίνησης του φορείου με βάση γραμμικές ασύγχρονες μηχανές:
1 - μαγνητικό πηνίο ανάρτησης. 2 - δευτερεύον στοιχείο. 3 - κάλυμμα? 4.5 - δόντια και περιέλιξη του επαγωγέα ανάρτησης. 6,7 - αγώγιμο κλωβό και μαγνητικό κύκλωμα του δευτερεύοντος στοιχείου. 8 - βάση? 9-πλατφόρμα? 10 - σώμα πληρώματος, 11, 12 - ελατήρια. 13 - αποσβεστήρας? 14 - ράβδος? 15 - κυλινδρική άρθρωση. 16 - συρόμενη υποστήριξη. 17 - βραχίονας, 18 - στοπ, 19 - ράβδος. Von - Ταχύτητα μαγνητικού πεδίου: Fn - ανυψωτική δύναμη της ανάρτησης: Wb - επαγωγή του κενού εργασίας της ανάρτησης

Εικ.2. Σχεδιασμός γραμμικού ασύγχρονου κινητήρα έλξης:
1 - επαγωγέας κίνησης έλξης. 2 - δευτερεύον στοιχείο. 3 - μαγνητικό κύκλωμα του επαγωγέα μετάδοσης κίνησης. 4 - πλάκες πίεσηςεπαγωγέας κίνησης? 5 - δόντια πηνίου κίνησης. 6 - πηνία περιέλιξης επαγωγέα κίνησης. 7 - βάση.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μεταφοράς με μαγνητική αιώρηση

Πλεονεκτήματα

• Θεωρητικά, η υψηλότερη ταχύτητα που μπορεί να επιτευχθεί σε ένα στοκ (μη σπορ) αυτοκίνητο. επίγεια μεταφορά.
• Χαμηλό θόρυβο.

Ελαττώματα

• Υψηλό κόστος δημιουργίας και συντήρησης κομματιών.
• Βάρος μαγνητών, κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.
• Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από το maglev μπορεί να είναι επιβλαβές για τα πληρώματα της εκπαίδευσης ή/και τους κοντινούς κατοίκους. Ακόμη και μετασχηματιστές έλξης που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρισμένα εναλλασσόμενο ρεύμαΟι σιδηρόδρομοι είναι επιβλαβείς για τους οδηγούς, αλλά στην περίπτωση αυτή η ένταση του πεδίου είναι μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερη. Είναι επίσης πιθανό οι γραμμές Maglev να μην είναι διαθέσιμες σε άτομα που χρησιμοποιούν βηματοδότες.
• Θα είναι απαραίτητος ο έλεγχος του κενού μεταξύ του δρόμου και του τρένου (αρκετά εκατοστά) σε υψηλές ταχύτητες (εκατοντάδες km/h). Αυτό απαιτεί εξαιρετικά γρήγορα συστήματα ελέγχου.
• Απαιτεί πολύπλοκη υποδομή τροχιάς.

Για παράδειγμα, ένα βέλος για ένα Maglev αντιπροσωπεύει δύο τμήματα δρόμου που εναλλάσσονται ανάλογα με την κατεύθυνση της στροφής. Επομένως, είναι απίθανο οι γραμμές maglev να σχηματίσουν περισσότερο ή λιγότερο διακλαδισμένα δίκτυα με διχάλες και διασταυρώσεις.

Ανάπτυξη νέων τρόπων μεταφοράς

Οι εργασίες για τη δημιουργία τρένων μαγνητικής αιώρησης χωρίς τροχούς υψηλής ταχύτητας συνεχίζονται εδώ και πολύ καιρό, ιδιαίτερα στη Σοβιετική Ένωση από το 1974. Ωστόσο, το πρόβλημα των πιο υποσχόμενων μεταφορών του μέλλοντος παραμένει ανοιχτό και αποτελεί ένα ευρύ πεδίο δραστηριότητας.

Ρύζι. 2 Μοντέλο αμαξοστοιχίας μαγνητικής αιώρησης

Το σχήμα 2 δείχνει ένα μοντέλο ενός τρένου μαγνητικής αιώρησης, όπου οι προγραμματιστές αποφάσισαν να γυρίσουν το σύνολο μηχανικό σύστημαάνω κάτω. Μια σιδηροδρομική διαδρομή είναι μια συλλογή γραμμών που απέχουν σε ορισμένες ίσες αποστάσεις. στηρίγματα από οπλισμένο σκυρόδεμαμε ειδικά ανοίγματα (παράθυρα) για τρένα. Δεν υπάρχουν ράγες. Γιατί; Το γεγονός είναι ότι το μοντέλο είναι ανάποδα και το ίδιο το τρένο χρησιμεύει ως σιδηροτροχιά και οι τροχοί με ηλεκτρικούς κινητήρες είναι εγκατεστημένοι στα παράθυρα στήριξης, η ταχύτητα περιστροφής των οποίων ελέγχεται εξ αποστάσεως από τον μηχανοδηγό. Έτσι, το τρένο φαίνεται να πετάει στον αέρα. Οι αποστάσεις μεταξύ των στηριγμάτων επιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε σε κάθε στιγμή της κίνησής του το τρένο να βρίσκεται σε τουλάχιστον δύο ή τρία από αυτά και ένα αυτοκίνητο έχει μήκος μεγαλύτερο από ένα άνοιγμα. Αυτό επιτρέπει όχι μόνο να διατηρείται το τρένο αναρτημένο, αλλά ταυτόχρονα, εάν ένας από τους τροχούς αποτύχει σε οποιοδήποτε στήριγμα, η κίνηση θα συνεχιστεί.

Υπάρχουν αρκετά πλεονεκτήματα από τη χρήση αυτού του συγκεκριμένου μοντέλου. Πρώτον, εξοικονομεί υλικά, δεύτερον, το βάρος του τρένου μειώνεται σημαντικά (δεν χρειάζονται κινητήρες ή τροχοί), τρίτον, ένα τέτοιο μοντέλο είναι εξαιρετικά φιλικό προς το περιβάλλον και τέταρτον, είναι δυνατό να τοποθετηθεί μια τέτοια διαδρομή σε μια πυκνή κατοικημένη πόλη ή περιοχή ο χειρισμός ανώμαλου εδάφους είναι πολύ πιο εύκολος από τους τυπικούς τρόπους μεταφοράς.

Αλλά δεν μπορούμε παρά να αναφέρουμε τις ελλείψεις. Για παράδειγμα, εάν ένα από τα στηρίγματα αποκλίνει σημαντικά κατά μήκος της διαδρομής, αυτό θα οδηγήσει σε καταστροφή. Ωστόσο, καταστροφές είναι επίσης πιθανές στο πλαίσιο των συμβατικών σιδηροδρόμων. Ένα άλλο ζήτημα που οδηγεί σε έντονη αύξηση του κόστους της τεχνολογίας είναι φυσική άσκησηστα στηρίγματα. Για παράδειγμα, η ουρά ενός τρένου που μόλις άφησε ένα συγκεκριμένο άνοιγμα, αν πούμε με απλά λόγια, όπως λέμε, «κολλάει» και βάζει μεγάλο φορτίο στο επόμενο στήριγμα, ενώ το ίδιο το κέντρο βάρους του τρένου μετατοπίζεται, γεγονός που επηρεάζει όλα τα στηρίγματα συνολικά. Περίπου η ίδια κατάσταση προκύπτει όταν η κεφαλή του τρένου φεύγει από το άνοιγμα και «κολλάει» με τον ίδιο τρόπο μέχρι να φτάσει στο επόμενο στήριγμα. Αποδεικνύεται ότι είναι ένα είδος αιώρησης. Το πώς οι σχεδιαστές σκοπεύουν να λύσουν αυτό το πρόβλημα (με τη βοήθεια ενός φέροντος πτερυγίου, τεράστια ταχύτητα, μείωση της απόστασης μεταξύ των στηρίξεων...) είναι ακόμα ασαφές. Υπάρχουν όμως λύσεις. Και το τρίτο πρόβλημα είναι οι στροφές. Δεδομένου ότι οι προγραμματιστές αποφάσισαν ότι το μήκος του αυτοκινήτου είναι περισσότερο από ένα άνοιγμα, υπάρχει θέμα στροφών

Ρύζι. 3 Unitsky High-Speed ​​String Transport

Ως εναλλακτική λύση σε αυτό, υπάρχει μια καθαρά ρωσική ανάπτυξη που ονομάζεται Yunitsky High-Speed ​​String Transport (UST). Στο πλαίσιο του, προτείνεται η χρήση προεντεταμένων σιδηροτροχιών ανυψωμένων σε στηρίγματα σε ύψος 5-25 μέτρων, κατά μήκος των οποίων κινούνται τετράτροχα δομοστοιχεία μεταφοράς. Το κόστος του UST αποδεικνύεται πολύ χαμηλότερο - 600-800 χιλιάδες δολάρια ανά χιλιόμετρο και με υποδομές και τροχαίο υλικό - 900-1200 χιλιάδες δολάρια ανά χιλιόμετρο.

Ρύζι. 4 Παράδειγμα μονοσιδηροδρομικής μεταφοράς

Αλλά το εγγύς μέλλον εξακολουθεί να θεωρείται ως ένα κανονικό σόου monorail. Επιπλέον, στο πλαίσιο των μονοσιδηροδρομικών συστημάτων, οι πιο πρόσφατες τεχνολογίες για την αυτοματοποίηση των μεταφορών ανατρέπονται τώρα. Για παράδειγμα, η αμερικανική εταιρεία Taxi 2000 δημιουργεί ένα σύστημα μονόδρομων αυτόματων ταξί SkyWeb Express, που μπορούν να ταξιδέψουν τόσο εντός της πόλης όσο και εκτός αυτής. Σε τέτοια ταξί δεν χρειάζεται οδηγός (όπως στα βιβλία και τις ταινίες επιστημονικής φαντασίας). Δηλώνετε τον προορισμό σας και το ταξί σας μεταφέρει μόνο του εκεί, φτιάχνοντας ανεξάρτητα τη βέλτιστη διαδρομή. Όλα λειτουργούν εδώ - τόσο η ασφάλεια όσο και η ακρίβεια. Το Taxi 2000 είναι σήμερα το πιο ρεαλιστικό και εφικτό έργο

συμπέρασμα

Τα τρένα με μαγνητική αιώρηση θεωρούνται ένας από τους πιο υποσχόμενους τύπους μεταφορών του μέλλοντος. Τα τρένα με μαγνητική αιώρηση διαφέρουν από τα συνηθισμένα τρένα και τα μονοσιδηροτροχιά λόγω της παντελούς απουσίας τροχών - όταν κινούνται, τα αυτοκίνητα φαίνεται να επιπλέουν πάνω από μια ευρεία ράγα λόγω της δράσης των μαγνητικών δυνάμεων. Ως αποτέλεσμα, η ταχύτητα ενός τέτοιου τρένου μπορεί να φτάσει τα 400 km/h και σε ορισμένες περιπτώσεις μια τέτοια μεταφορά μπορεί να αντικαταστήσει ένα αεροπλάνο. Επί του παρόντος, μόνο ένα έργο μαγνητικού δρόμου, που ονομάζεται επίσης Transrapid, εφαρμόζεται στην πράξη στον κόσμο.

Πολλές εξελίξεις και έργα είναι ήδη 20-30 ετών. Και το κύριο καθήκον για τους δημιουργούς τους είναι να προσελκύσουν επενδυτές. Το ίδιο το πρόβλημα της μεταφοράς είναι αρκετά σημαντικό, γιατί συχνά αγοράζουμε ορισμένα προϊόντα τόσο ακριβά επειδή ξοδεύονται πολλά για τη μεταφορά τους. Το δεύτερο πρόβλημα είναι το περιβάλλον, το τρίτο είναι η μεγάλη συμφόρηση των συγκοινωνιακών οδών, η οποία αυξάνεται από χρόνο σε χρόνο, και για ορισμένα είδη μεταφορών κατά δεκάδες τοις εκατό.

Ας ελπίσουμε ότι στο εγγύς μέλλον εμείς οι ίδιοι θα μπορέσουμε να οδηγήσουμε ένα όχημα με μαγνητική αιώρηση. Ο χρόνος κυλά...

Βιβλιογραφία

1. Drozdova T.E. Θεωρητική βάσηπροοδευτικές τεχνολογίες. - Μόσχα: MGOU, 2001. - 212 σελ.
2. Επιστήμη και τεχνολογία υλικών δομικών υλικών / Tyalina L.N., Fedorova N.V. Φροντιστήριο. - Tambov: TSTU, 2006. - 457 σελ.
3. Μέθοδοι για την προστασία των εσωτερικών υδάτων από τη ρύπανση και την εξάντληση / ed. Γκάβιτς Ι.Κ. - M.: UNITY-DANA, 2002. - 287 σελ.
4. Μέθοδοι βιομηχανικού καθαρισμού Λυμάτων/ Zhukov A.I. Mongait I.L., Rodziller I.D. - Μ.: Infra-M, 2005. - 338 σελ.
5. Βασικές αρχές τεχνολογιών για τις πιο σημαντικές βιομηχανίες / εκδ. Sidorova I.A. Εγχειρίδιο για τα πανεπιστήμια. - Μ.: Ανώτερη Σχολή, 2003. - 396 σελ.
6. Σύστημα τεχνολογιών των σημαντικότερων βιομηχανιών Εθνική οικονομία/ Dvortsin M.D., Dmitrienko V.V., Krutikova L.V., Mashikhina L.G. Φροντιστήριο. - Khabarovsk: KhPI, 2003. - 523 p.

Έχουν περάσει περισσότερα από διακόσια χρόνια από τη στιγμή που η ανθρωπότητα εφηύρε τις πρώτες ατμομηχανές. Ωστόσο, οι χερσαίες σιδηροδρομικές μεταφορές, οι μεταφορές επιβατών με ηλεκτρική ενέργεια και καύσιμο ντίζελ, εξακολουθούν να είναι πολύ συνηθισμένες.

Αξίζει να πούμε ότι όλα αυτά τα χρόνια, μηχανικοί-εφευρέτες εργάζονται ενεργά για τη δημιουργία εναλλακτικούς τρόπουςκίνηση. Το αποτέλεσμα της δουλειάς τους ήταν τρένα μαγνητικής αιώρησης.

Ιστορία εμφάνισης

Η ίδια η ιδέα της δημιουργίας τρένων μαγνητικής αιώρησης αναπτύχθηκε ενεργά στις αρχές του εικοστού αιώνα. Ωστόσο, δεν κατέστη δυνατή η υλοποίηση αυτού του έργου εκείνη την εποχή για διάφορους λόγους. Η παραγωγή ενός τέτοιου τρένου ξεκίνησε μόλις το 1969. Τότε άρχισε να τοποθετείται μια μαγνητική τροχιά στο έδαφος της Ομοσπονδιακής Δημοκρατίας της Γερμανίας, κατά μήκος της οποίας έπρεπε να περάσει ένα νέο όχημα, το οποίο αργότερα ονομάστηκε τρένο Maglev. Εκτοξεύτηκε το 1971. Το πρώτο τρένο Maglev, που ονομάζεται Transrapid-02, πέρασε κατά μήκος της μαγνητικής διαδρομής.

Ένα ενδιαφέρον γεγονός είναι ότι Γερμανοί μηχανικοί κατασκεύασαν ένα εναλλακτικό όχημα με βάση τις σημειώσεις που άφησε ο επιστήμονας Hermann Kemper, ο οποίος το 1934 έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας που επιβεβαίωνε την εφεύρεση του μαγνητικού επιπέδου.

Το Transrapid-02 δύσκολα μπορεί να ονομαστεί πολύ γρήγορο. Μπορούσε να κινηθεί με μέγιστη ταχύτηταμε 90 χιλιόμετρα την ώρα. Η χωρητικότητά του ήταν επίσης χαμηλή - μόνο τέσσερα άτομα.

Το 1979, δημιουργήθηκε ένα πιο προηγμένο μοντέλο maglev. που φέρει το όνομα «Transrapid-05», μπορούσε ήδη να μεταφέρει εξήντα οκτώ επιβάτες. Κινήθηκε κατά μήκος μιας γραμμής που βρισκόταν στην πόλη του Αμβούργου, το μήκος της οποίας ήταν 908 μέτρα. που ανέπτυξε αυτό το τρένο ήταν ίσο με εβδομήντα πέντε χιλιόμετρα την ώρα.

Επίσης το 1979, ένα άλλο μοντέλο maglev κυκλοφόρησε στην Ιαπωνία. Ονομάστηκε "ML-500". σε μια μαγνητική αιώρηση έφτασε σε ταχύτητες έως και πεντακόσια δεκαεπτά χιλιόμετρα την ώρα.

Ανταγωνισμός

Η ταχύτητα που μπορούν να φτάσουν τα τρένα με μαγνητική αιώρηση μπορεί να συγκριθεί με αυτή. Από αυτή την άποψη, αυτό το είδος μεταφοράς μπορεί να γίνει σοβαρός ανταγωνιστής εκείνων των αεροπορικών εταιρειών που λειτουργούν σε απόσταση έως και χιλίων χιλιομέτρων. Η ευρεία χρήση των maglev παρεμποδίζεται από το γεγονός ότι δεν μπορούν να κινηθούν σε παραδοσιακές σιδηροδρομικές επιφάνειες. Τα τρένα με μαγνητική αιώρηση απαιτούν την κατασκευή ειδικών αυτοκινητοδρόμων. Και αυτό απαιτεί μεγάλες επενδύσεις κεφαλαίων. Πιστεύεται επίσης ότι αυτό που δημιουργείται για οχήματα maglev μπορεί να επηρεάσει αρνητικά το ανθρώπινο σώμα, γεγονός που θα επηρεάσει αρνητικά την υγεία του οδηγού και των κατοίκων περιοχών που βρίσκονται κοντά σε μια τέτοια διαδρομή.

Αρχή λειτουργίας

Τα τρένα με μαγνητική αιώρηση είναι ένα ειδικό είδος μεταφοράς. Ενώ κινείται, το maglev φαίνεται να επιπλέει πάνω από τη σιδηροδρομική γραμμή χωρίς να το αγγίζει. Αυτό συμβαίνει επειδή το όχημα κινείται από τη δύναμη ενός τεχνητά δημιουργημένου μαγνητικού πεδίου. Δεν υπάρχει τριβή όταν κινείται το maglev. Η δύναμη πέδησης σε αυτή την περίπτωση είναι αεροδυναμική οπισθέλκουσα.

Πώς λειτουργεί; Καθένας από εμάς γνωρίζει για τις βασικές ιδιότητες των μαγνητών από τα μαθήματα φυσικής της έκτης τάξης. Αν δύο μαγνήτες έρθουν κοντά ο ένας στον άλλο με τους βόρειους πόλους τους, θα απωθήσουν ο ένας τον άλλον. Δημιουργείται ένα λεγόμενο μαγνητικό μαξιλάρι. Όταν συνδέονται διαφορετικοί πόλοι, οι μαγνήτες θα έλκονται μεταξύ τους. Αυτή η μάλλον απλή αρχή αποτελεί τη βάση της κίνησης ενός τρένου maglev, το οποίο κυριολεκτικά γλιστράει στον αέρα σε μικρή απόσταση από τις ράγες.

Επί του παρόντος, έχουν ήδη αναπτυχθεί δύο τεχνολογίες με τη βοήθεια των οποίων ενεργοποιείται ένα μαγνητικό μαξιλάρι ή ανάρτηση. Το τρίτο είναι πειραματικό και υπάρχει μόνο στα χαρτιά.

Ηλεκτρομαγνητική ανάρτηση

Αυτή η τεχνολογία ονομάζεται EMS. Βασίζεται στην ισχύ του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, το οποίο αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Προκαλεί αιώρηση (άνοδος στον αέρα) του maglev. Για την κίνηση του τρένου σε αυτή την περίπτωση απαιτούνται ράγες σχήματος Τ, οι οποίες είναι κατασκευασμένες από αγωγό (συνήθως μέταλλο). Με αυτόν τον τρόπο, η λειτουργία του συστήματος είναι παρόμοια με έναν συμβατικό σιδηρόδρομο. Ωστόσο, το τρένο έχει μαγνήτες στήριξης και καθοδήγησης αντί για ζεύγη τροχών. Τοποθετούνται παράλληλα με τους σιδηρομαγνητικούς στάτορες που βρίσκονται κατά μήκος της άκρης του φύλλου σχήματος Τ.

Το κύριο μειονέκτημα της τεχνολογίας EMS είναι η ανάγκη ελέγχου της απόστασης μεταξύ του στάτορα και των μαγνητών. Και αυτό παρά το γεγονός ότι εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της ευμετάβλητης φύσης.Για να αποφευχθεί η ξαφνική διακοπή του τρένου, τοποθετούνται ειδικές μπαταρίες σε αυτό. Μπορούν να επαναφορτίσουν τους μαγνήτες στήριξης που είναι ενσωματωμένοι σε αυτά και έτσι να διατηρήσουν τη διαδικασία αιώρησης για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Η πέδηση των αμαξοστοιχιών με βάση την τεχνολογία EMS πραγματοποιείται από σύγχρονο γραμμικό κινητήρα χαμηλής επιτάχυνσης. Αντιπροσωπεύεται από μαγνήτες στήριξης, καθώς και μια επιφάνεια δρόμου πάνω από την οποία επιπλέει το maglev. Η ταχύτητα και η ώση του τρένου μπορούν να ρυθμιστούν αλλάζοντας τη συχνότητα και την ισχύ του παραγόμενου εναλλασσόμενου ρεύματος. Για να επιβραδύνετε, αρκεί να αλλάξετε την κατεύθυνση των μαγνητικών κυμάτων.

Ηλεκτροδυναμική ανάρτηση

Υπάρχει μια τεχνολογία στην οποία η κίνηση ενός maglev συμβαίνει μέσω της αλληλεπίδρασης δύο πεδίων. Ένα από αυτά δημιουργείται στον αυτοκινητόδρομο και το δεύτερο στο τρένο. Αυτή η τεχνολογία ονομάζεται EDS. Χτισμένο στη βάση του Ιαπωνικό τρένοσε μαγνητική αιώρηση JR-Maglev.

Αυτό το σύστημα έχει κάποιες διαφορές από το EMS, όπου χρησιμοποιούνται συμβατικοί μαγνήτες, στους οποίους τροφοδοτείται ηλεκτρικό ρεύμα από πηνία μόνο όταν εφαρμόζεται ρεύμα.

Η τεχνολογία EDS συνεπάγεται συνεχή παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό συμβαίνει ακόμα και αν η παροχή ρεύματος είναι απενεργοποιημένη. Τα πηνία ενός τέτοιου συστήματος είναι εξοπλισμένα με κρυογονική ψύξη, η οποία επιτρέπει την εξοικονόμηση σημαντικών ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της τεχνολογίας EDS

Η θετική πλευρά ενός συστήματος που λειτουργεί σε ηλεκτροδυναμική ανάρτηση είναι η σταθερότητά του. Ακόμη και μια ελαφρά μείωση ή αύξηση της απόστασης μεταξύ των μαγνητών και του καμβά ρυθμίζεται από τις δυνάμεις της απώθησης και της έλξης. Αυτό επιτρέπει στο σύστημα να παραμείνει σε αμετάβλητη κατάσταση. Με αυτήν την τεχνολογία, δεν υπάρχει ανάγκη εγκατάστασης ηλεκτρονικών για έλεγχο. Δεν χρειάζονται συσκευές για τη ρύθμιση της απόστασης μεταξύ της λεπίδας και των μαγνητών.

Η τεχνολογία EDS έχει ορισμένα μειονεκτήματα. Έτσι, μια δύναμη επαρκής για να αιωρηθεί η σύνθεση μπορεί μόνο να προκύψει υψηλή ταχύτητα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα maglev είναι εξοπλισμένα με τροχούς. Εξασφαλίζουν την κίνησή τους με ταχύτητες έως και εκατό χιλιόμετρα την ώρα. Ένα άλλο μειονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι η δύναμη τριβής που εμφανίζεται στο πίσω και στο μπροστινό μέρος των απωθητικών μαγνητών σε χαμηλές ταχύτητες.

Λόγω του ισχυρού μαγνητικού πεδίου, πρέπει να τοποθετηθεί ειδική προστασία στο τμήμα επιβατών. Σε αντίθετη περίπτωση, ένα άτομο με ηλεκτρονικό βηματοδότη απαγορεύεται να ταξιδέψει. Απαιτείται επίσης προστασία για μαγνητικά μέσα αποθήκευσης (πιστωτικές κάρτες και σκληροί δίσκοι).

Τεχνολογία υπό ανάπτυξη

Το τρίτο σύστημα, που προς το παρόν υπάρχει μόνο στα χαρτιά, είναι η χρήση μόνιμων μαγνητών στην έκδοση EDS, οι οποίοι δεν απαιτούν ενέργεια για να ενεργοποιηθούν. Μόλις πρόσφατα θεωρήθηκε ότι αυτό ήταν αδύνατο. Οι ερευνητές πίστευαν ότι οι μόνιμοι μαγνήτες δεν είχαν τη δύναμη να προκαλέσουν την αιώρηση ενός τρένου. Ωστόσο, αυτό το πρόβλημα αποφεύχθηκε. Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, τοποθετήθηκαν μαγνήτες σε μια «συστοιχία Halbach». Αυτή η διάταξη οδηγεί στη δημιουργία ενός μαγνητικού πεδίου όχι κάτω από τη συστοιχία, αλλά πάνω από αυτήν. Αυτό βοηθά στη διατήρηση της αιώρησης του τρένου ακόμη και με ταχύτητα περίπου πέντε χιλιομέτρων την ώρα.

Αυτό το έργο δεν έχει ακόμη υλοποιηθεί στην πράξη. Αυτό εξηγείται υψηλό κόστοςσυστοιχίες από μόνιμους μαγνήτες.

Πλεονεκτήματα των maglevs

Η πιο ελκυστική πτυχή των αμαξοστοιχιών με μαγνητική αιώρηση είναι η προοπτική να επιτύχουν υψηλές ταχύτητες, οι οποίες θα επιτρέψουν στα maglev να ανταγωνιστούν ακόμη και με αεριωθούμενα αεροσκάφη στο μέλλον. Αυτός ο τύποςοι μεταφορές είναι αρκετά οικονομικές όσον αφορά την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Το κόστος λειτουργίας του είναι επίσης χαμηλό. Αυτό γίνεται δυνατό λόγω της απουσίας τριβής. Ο χαμηλός θόρυβος των maglev είναι επίσης ευχάριστος, ο οποίος θα έχει θετική επίδραση στην περιβαλλοντική κατάσταση.

Ελαττώματα

Το μειονέκτημα των maglev είναι ότι η ποσότητα που απαιτείται για τη δημιουργία τους είναι πολύ μεγάλη. Το κόστος συντήρησης της πίστας είναι επίσης υψηλό. Επιπλέον, ο εξεταζόμενος τύπος μεταφοράς απαιτεί ένα πολύπλοκο σύστημα τροχιών και εξαιρετικά ακριβών οργάνων που ελέγχουν την απόσταση μεταξύ της επιφάνειας του δρόμου και των μαγνητών.

στο Βερολίνο

Στην πρωτεύουσα της Γερμανίας το 1980 άνοιξε το πρώτο σύστημα τύπου maglev που ονομάζεται M-Bahn. Το μήκος του δρόμου ήταν 1,6 χλμ. Το τρένο με μαγνητική αιώρηση έτρεχε μεταξύ τριών σταθμών του μετρό τα Σαββατοκύριακα. Το ταξίδι για τους επιβάτες ήταν δωρεάν. Στη συνέχεια, ο πληθυσμός της πόλης σχεδόν διπλασιάστηκε. Χρειάστηκε δημιουργία δίκτυα μεταφορώνμε δυνατότητα παροχής υψηλής επιβατικής κίνησης. Γι' αυτό το 1991 διαλύθηκε η μαγνητική ταινία και στη θέση του ξεκίνησε η κατασκευή του μετρό.

Μπέρμιγχαμ

Σε αυτή τη γερμανική πόλη, το Maglev χαμηλής ταχύτητας συνδέθηκε από το 1984 έως το 1995. αεροδρόμιο και σιδηροδρομικό σταθμό. Το μήκος της μαγνητικής διαδρομής ήταν μόλις 600 μέτρα.

Σαγκάη

Ο πρώτος μαγνητικός σιδηρόδρομος στο Βερολίνο κατασκευάστηκε από τη γερμανική εταιρεία Transrapid. Η αποτυχία του έργου δεν πτόησε τους προγραμματιστές. Συνέχισαν την έρευνά τους και έλαβαν εντολή από την κινεζική κυβέρνηση, η οποία αποφάσισε να κατασκευάσει μια πίστα maglev στη χώρα. Η Σαγκάη και το αεροδρόμιο Pudong συνδέονται με αυτήν τη διαδρομή υψηλής ταχύτητας (έως 450 km/h).
Ο δρόμος μήκους 30 χιλιομέτρων άνοιξε το 2002. Τα μελλοντικά σχέδια περιλαμβάνουν την επέκτασή του στα 175 χιλιόμετρα.

Ιαπωνία

Αυτή η χώρα φιλοξένησε την έκθεση Expo-2005 το 2005. Για τη διάνοιξή του τέθηκε σε λειτουργία μαγνητική τροχιά μήκους 9 χλμ. Υπάρχουν εννέα σταθμοί στη γραμμή. Το Maglev εξυπηρετεί την περιοχή δίπλα στον εκθεσιακό χώρο.

Τα Maglev θεωρούνται η μεταφορά του μέλλοντος. Ήδη το 2025, σχεδιάζεται να ανοίξει ένας νέος αυτοκινητόδρομος σε μια χώρα όπως η Ιαπωνία. Το τρένο με μαγνητική αιώρηση θα μεταφέρει επιβάτες από το Τόκιο σε μία από τις περιοχές στο κεντρικό τμήμα του νησιού. Η ταχύτητά του θα είναι 500 km/h. Το έργο θα απαιτήσει περίπου σαράντα πέντε δισεκατομμύρια δολάρια.

Ρωσία

Οι Ρωσικοί Σιδηρόδρομοι σχεδιάζουν επίσης να δημιουργήσουν ένα τρένο υψηλής ταχύτητας. Μέχρι το 2030, το Maglev στη Ρωσία θα συνδέει τη Μόσχα με το Βλαδιβοστόκ. Οι επιβάτες θα διανύσουν το ταξίδι των 9.300 χιλιομέτρων σε 20 ώρες. Η ταχύτητα ενός τρένου μαγνητικής αιώρησης θα φτάσει έως και πεντακόσια χιλιόμετρα την ώρα.

Παρά το γεγονός ότι έχουν περάσει περισσότερα από διακόσια χρόνια από τη δημιουργία των πρώτων ατμομηχανών, η ανθρωπότητα δεν είναι ακόμα έτοιμη να εγκαταλείψει τελείως τη χρήση καυσίμου ντίζελ, ατμού και ηλεκτρικής ενέργειας ως κινητήρια δύναμη ικανή να κινηθεί βαρύ φορτίοκαι επιβατών.

Ωστόσο, όπως καταλαβαίνετε ο ίδιος, όλο αυτό το διάστημα οι μηχανικοί και οι εφευρέτες δεν ήταν εντελώς αδρανείς και το αποτέλεσμα της δουλειάς των σκέψεών τους ήταν η απελευθέρωση εναλλακτικών μεθόδων μεταφοράς κατά μήκος της σιδηροδρομικής γραμμής.

Η ιστορία των τρένων ηλεκτρομαγνητικής αιώρησης

Η ίδια η ιδέα της κατασκευής ενός τρένου που κινείται με μαγνητική αιώρηση δεν είναι τόσο καινούργια. Για πρώτη φορά, οι εφευρέτες άρχισαν να σκέφτονται τη δημιουργία τέτοιου τροχαίου υλικού στις αρχές του 20ου αιώνα, αλλά για διάφορους λόγους, η υλοποίηση αυτού του έργου δεν μπορούσε να εφαρμοστεί για πολύ καιρό.

Μόλις το 1969, στο έδαφος της τότε Ομοσπονδιακής Δημοκρατίας της Γερμανίας, άρχισαν να κατασκευάζουν ένα παρόμοιο τρένο, που αργότερα ονομάστηκε Maglev, και χάραξαν τη μαγνητική διαδρομή. Η εκτόξευση του πρώτου maglev, που ονομάζεται Transrapid-02, πραγματοποιήθηκε δύο χρόνια αργότερα.

Ένα ενδιαφέρον γεγονός είναι ότι στην κατασκευή του maglev, οι Γερμανοί μηχανικοί βασίστηκαν σε σημειώσεις του επιστήμονα Hermann Kemper, ο οποίος έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη δημιουργία ενός μαγνητικού αεροπλάνου το 1934. Το πρώτο maglev "Tranrapid-02" δεν μπορεί να ονομαστεί υψηλής ταχύτητας, καθώς έφτασε σε ταχύτητα μόλις 90 km/h. Η χωρητικότητά του ήταν επίσης πολύ χαμηλή: μόνο τέσσερα άτομα.

Το επόμενο μοντέλο maglev, που δημιουργήθηκε το 1979, το Transrapid-05, μπορούσε να φιλοξενήσει έως και 68 επιβάτες και κινούνταν κατά μήκος της επιβατικής γραμμής του Αμβούργου, η οποία είχε μήκος 908 m, με ταχύτητα 75 km/h.

TransRapid-05

Ταυτόχρονα, στην άλλη άκρη της ηπείρου, στην Ιαπωνία, το ίδιο 1979, κυκλοφόρησε το μοντέλο maglev «ML-500», ικανό να φτάσει ταχύτητες έως και 517 km/h.

Τι είναι το Maglev και ποια είναι η αρχή της λειτουργίας του;

Το Maglev (ή απλά μαγνητική αιώρηση) είναι ένας τύπος μεταφοράς που ελέγχεται και προωθείται από τη δύναμη ενός μαγνητικού πεδίου. Σε αυτή την περίπτωση, το maglev δεν αγγίζει τη σιδηροδρομική γραμμή, αλλά «αιωρείται» από πάνω της, κρατούμενο από ένα τεχνητά δημιουργημένο μαγνητικό πεδίο. Σε αυτή την περίπτωση, η τριβή εξαλείφεται· μόνο η αεροδυναμική αντίσταση λειτουργεί ως δύναμη πέδησης.

Σε διαδρομές μικρών αποστάσεων στο μέλλον, το maglev μπορεί να γίνει σοβαρός ανταγωνιστής εναέρια μεταφοράλόγω της ικανότητάς του να αναπτύσσει πολύ υψηλή ταχύτητα κίνησης. Σήμερα, η ευρεία εισαγωγή των maglev παρεμποδίζεται σε μεγάλο βαθμό από το γεγονός ότι δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε παραδοσιακές σιδηροδρομικές επιφάνειες κύριας γραμμής. Το Maglev μπορεί να ταξιδέψει μόνο σε έναν ειδικά κατασκευασμένο μαγνητικό αυτοκινητόδρομο, ο οποίος απαιτεί πολύ μεγάλες επενδύσεις κεφαλαίου.

Πιστεύεται επίσης ότι η μαγνητική μεταφορά μπορεί να επηρεάσει αρνητικά το σώμα των οδηγών και των κατοίκων περιοχών κοντά σε μαγνητικές διαδρομές.

Πλεονεκτήματα των Maglevs

Τα πλεονεκτήματα των maglev περιλαμβάνουν την τεράστια προοπτική επίτευξης υψηλών ταχυτήτων που μπορούν να ανταγωνιστούν ακόμη και τα αεριωθούμενα αεροσκάφη. Επιπλέον, το maglev είναι αρκετά οικονομική μεταφορά από άποψη κατανάλωσης ενέργειας. Επιπλέον, ουσιαστικά δεν υπάρχει τριβή μεταξύ των εξαρτημάτων, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά το λειτουργικό κόστος.

Αναμφίβολα Σαγκάη Maglev- ένα από τα αξιοθέατα της Σαγκάης και όλης της Κίνας. Ο πρώτος εμπορικός μαγνητικός σιδηρόδρομος στον κόσμο τέθηκε σε λειτουργία τον Ιανουάριο του 2004.

Τώρα αυτή η γραμμή μήκους 30 χιλιομέτρων συνδέεται με το σταθμό του μετρό Long Yang Lu στην περιοχή της Σαγκάης. Αυτή η απόσταση καλύπτεται από ένα τρένο με μαγνητική αιώρηση σε λιγότερο από 8 λεπτά. Για σύγκριση, αν περάσετε, θα χρειαστούν 40 λεπτά.

Πρέπει να οδηγήσετε ένα τέτοιο τρένο τουλάχιστον δύο φορές - μια φορά παρακολουθώντας την ένδειξη ταχύτητας όταν φτάνει στο μέγιστο και μια άλλη φορά θαυμάζοντας τη θέα από το παράθυρο :)

Το Shanghai Maglev κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας γερμανική τεχνολογία. Ενεργές εξελίξεις στον τομέα αυτό πραγματοποιούνται κυρίως στην Ιαπωνία και τη Γερμανία.

Μαγνητικό επίθεμα. Πως δουλεύει?

Η λέξη Maglev είναι σύντομη μαγνητική ανύψωση(magnetig levitation, αγγλικά), δηλαδή το τρένο φαίνεται να αιωρείται πάνω από την επιφάνεια του δρόμου υπό την επίδραση ενός ισχυρού ηλεκτρομαγνητικού πεδίου.

Ελεγχόμενη ηλεκτρονικάηλεκτρομαγνήτες (1). Επίσης, μαγνήτες βρίσκονται στο κάτω μέρος της ειδικής ράγας (2). Όταν οι μαγνήτες αλληλεπιδρούν, το τρένο αιωρείται ένα εκατοστό πάνω από τη ράγα. Υπάρχουν επίσης μαγνήτες υπεύθυνοι για την πλευρική ευθυγράμμιση (3). Η περιέλιξη, που τοποθετείται κατά μήκος της γραμμής, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που θέτει το τρένο σε κίνηση.

Το τρένο ταξιδεύει χωρίς οδηγό. Η διαχείριση πραγματοποιείται από το κέντρο ελέγχου με χρήση υπολογιστών. Ηλεκτρική ενέργειατροφοδοτείται από το κέντρο ελέγχου μόνο στο τμήμα κατά μήκος του οποίου κινείται αυτή τη στιγμή η αμαξοστοιχία. Για να επιβραδυνθεί, το μαγνητικό πεδίο αλλάζει το διάνυσμά του.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

«Αν κάποιος από εσάς αποφασίσει να φτιάξει έναν πύργο, δεν θα κάτσει πρώτα να μετρήσει όλα τα έξοδα για να δει αν έχει αρκετά χρήματα για να τον τελειώσει;». (Λουκάς 14, κεφάλαιο 28, στίχος)

Αυτά τα λόγια περιέχουν έναν από τους λόγους για τους οποίους τέτοια τρένα δεν κατασκευάζονταν παντού.

Η κατασκευή και η συντήρηση ενός ειδικού μετρητή είναι δαπανηρή. Για παράδειγμα, η κατασκευή του Shanghai Maglev περιπλέχθηκε ακόμη περισσότερο από υγροτόπους. Κάθε στήριγμα τροχιάς τοποθετείται σε ένα ειδικό τσιμεντένιο μαξιλάρι που στηρίζεται σε μια βραχώδη βάση. Σε ορισμένα σημεία αυτό το μαξιλάρι φτάνει τα 85 μέτρα σε πάχος! Ως αποτέλεσμα, αυτά τα 30 χιλιόμετρα μαγνητικού δρόμου κοστίζουν 10 δισεκατομμύρια γιουάν.

Επιπλέον, δεν είναι πλέον δυνατό να επιτρέπονται άλλα οχήματα σε αυτόν τον δρόμο. Αυτό το διακρίνει από τις γραμμές που έχουν κατασκευαστεί για τρένα υψηλής ταχύτητας - τα κανονικά μπορούν ακόμα να ταξιδεύουν σε αυτές.

Τώρα για τα ευχάριστα πράγματα. Το κύριο πλεονέκτημα του Maglev είναι, φυσικά, η ταχύτητα. Σε λίγη ώρα μετά την εκκίνηση, το τρένο επιταχύνει στα 430 χλμ. την ώρα.

Σχετικά χαμηλή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας - αρκετές φορές μικρότερη από αυτή ενός αυτοκινήτου ή ενός αεροπλάνου. Κατά συνέπεια, υπάρχει λιγότερη βλάβη στο περιβάλλον.

Δεδομένου ότι η τριβή των εξαρτημάτων μειώνεται σημαντικά, το κόστος λειτουργίας ενός τέτοιου τρένου είναι χαμηλότερο.

Δοκιμές έδειξαν ότι το μαγνητικό πεδίο στο τρένο είναι ακόμη πιο αδύναμο από ότι στα συμβατικά τρένα. Αυτό σημαίνει ότι οι ισχυροί μαγνήτες δεν είναι επικίνδυνοι για τους επιβάτες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων με ηλεκτρονικό βηματοδότη καρδιάς.

Σε περίπτωση απώλειας ισχύος, το τρένο είναι εξοπλισμένο με μπαταρίες που ενεργοποιούν ειδικά φρένα. Δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο με αντίστροφο διάνυσμα και η ταχύτητα του τρένου μειώνεται στα 10 χλμ. την ώρα και τελικά το τρένο σταματά και πέφτει στις γραμμές.

Το μέλλον της Σαγκάης Maglev

Τώρα το μήκος του μονοπατιού maglev είναι 30 χιλιόμετρα. Είναι γνωστό για σχέδια επέκτασης της γραμμής σε άλλο αεροδρόμιο της Σαγκάης - στο Hongqiao, που βρίσκεται στα δυτικά της. Και στη συνέχεια επεκτείνετε το δρόμο προς τα νοτιοδυτικά προς το Hangzhou. Ως αποτέλεσμα, το μήκος της διαδρομής θα ήταν 175 χλμ. Αλλά προς το παρόν το έργο έχει παγώσει μέχρι το 2014. Από το 2010, η Σαγκάη και η Χανγκζού συνδέονται με σιδηρόδρομο υψηλής ταχύτητας. Ο χρόνος θα δείξει εάν τα σχέδια για την επέκταση του Maglev θα υλοποιηθούν.

Είναι επίσης ένα τρένο με μαγνητική αιώρηση, είναι επίσης maglev από το αγγλικό magnetic levitation ("magnetic levitation") - αυτό είναι ένα τρένο μαγνητικής αιώρησης, οδηγούμενο και οδηγείται με τη βίαηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Ένα τέτοιο τρένο, σε αντίθεση με τα παραδοσιακά τρένα, δεν αγγίζει την επιφάνεια της σιδηροτροχιάς κατά την κίνηση. Δεδομένου ότι υπάρχει ένα κενό μεταξύ του τρένου και της επιφάνειας κίνησης, η τριβή εξαλείφεται και η μόνη δύναμη πέδησης είναι η αεροδυναμική αντίσταση. Το Maglev αναφέρεται στις μονοσιδηροδρομικές μεταφορές.

Μονόγραμμος:

Η επίγεια μεταφορά υψηλής ταχύτητας (HSLT) είναι σιδηροδρομική μεταφορά που εκτελεί τρένα με ταχύτητες άνω των 200 km/h (120 mph). Αν και στις αρχές του 20ου αιώνα, τα τρένα που ταξίδευαν με ταχύτητες άνω των 150-160 km/h ονομάζονταν υψηλής ταχύτητας.
Σήμερα, τα τρένα VSNT ταξιδεύουν σε ειδικά καθορισμένες σιδηροδρομικές γραμμές - μια γραμμή υψηλής ταχύτητας (HSL), ή σε μια μαγνητική αιώρηση, κατά μήκος της οποίας κινείται το maglev που φαίνεται παραπάνω.

Το πρώτο τακτικό δρομολόγιο τρένων υψηλής ταχύτητας ξεκίνησε το 1964 στην Ιαπωνία. Το 1981, τα τρένα VSNT άρχισαν να λειτουργούν στη Γαλλία, και σύντομα τα περισσότερα Δυτική Ευρώπη, συμπεριλαμβανομένης της Μεγάλης Βρετανίας, ενώθηκε σε ένα ενιαίο σιδηροδρομικό δίκτυο υψηλής ταχύτητας. Τα σύγχρονα τρένα υψηλής ταχύτητας σε λειτουργία έχουν ταχύτητες περίπου 350-400 km/h και σε δοκιμές μπορούν ακόμη και να επιταχύνουν στα 560-580 km/h, όπως το JR-Maglev MLX01, το οποίο σημείωσε ρεκόρ ταχύτητας 581 km/h h κατά τη διάρκεια δοκιμών το 2003. h.
Στην Ρωσία τακτική χρήσητρένα υψηλής ταχύτητας, σε κοινές γραμμές με τακτικά τρένα, ξεκίνησαν το 2009. Και μόνο μέχρι το 2017 έχει ολοκληρωθεί η κατασκευή της πρώτης εξειδικευμένης σιδηροδρομικής γραμμής υψηλής ταχύτητας της Ρωσίας Μόσχα - Αγία Πετρούπολη.

Εκτός από τους επιβάτες, τα τρένα υψηλής ταχύτητας μεταφέρουν επίσης φορτίο, για παράδειγμα: η γαλλική υπηρεσία La Poste διαθέτει στόλο ειδικών ηλεκτρικών τρένων TGV για τη μεταφορά αλληλογραφίας και δεμάτων.

Η ταχύτητα των «μαγνητικών» τρένων, δηλαδή των τρένων maglev, είναι συγκρίσιμη με την ταχύτητα ενός αεροπλάνου και τους επιτρέπει να ανταγωνίζονται τις αεροπορικές μεταφορές σε διαδρομές μικρών και μεσαίων αποστάσεων (έως 1000 km). Αν και η ίδια η ιδέα μιας τέτοιας μεταφοράς δεν είναι νέα, οι οικονομικοί και τεχνικοί περιορισμοί δεν της επέτρεψαν να αναπτυχθεί πλήρως.

Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν 3 κύριες τεχνολογίες για τη μαγνητική ανάρτηση των τρένων:

1. Σε υπεραγώγιμους μαγνήτες (ηλεκτροδυναμική ανάρτηση, EDS).
2. Σε ηλεκτρομαγνήτες (ηλεκτρομαγνητική ανάρτηση, EMS).
3. Σε μόνιμους μαγνήτες. Αυτό είναι ένα νέο και δυνητικά πιο οικονομικά αποδοτικό σύστημα.

Η σύνθεση αιωρείται λόγω της απώθησης πανομοιότυπων μαγνητικών πόλων και, αντίθετα, της έλξης αντίθετων πόλων. Η κίνηση πραγματοποιείται από έναν γραμμικό κινητήρα που βρίσκεται είτε στο τρένο, είτε στην ράγα, είτε και στα δύο. Μια σημαντική πρόκληση σχεδιασμού είναι το μεγάλο βάρος επαρκώς ισχυρών μαγνητών, καθώς απαιτείται ισχυρό μαγνητικό πεδίο για τη διατήρηση της τεράστιας σύνθεσης στον αέρα.

Πλεονεκτήματα του Maglev:

• θεωρητικά η υψηλότερη ταχύτητα που μπορεί να επιτευχθεί στις δημόσιες (μη αθλητικές) χερσαίες μεταφορές·
• μεγάλες προοπτικές για την επίτευξη ταχύτητες πολλαπλάσιες από αυτές που χρησιμοποιούνται στην αεροπορία αεριωθουμένων.
• χαμηλό θόρυβο.

Μειονεκτήματα του Maglev:

• υψηλό κόστος δημιουργίας και συντήρησης της διαδρομής - το κόστος κατασκευής ενός χιλιομέτρου διαδρομής maglev είναι συγκρίσιμο με το σκάψιμο ενός χιλιομέτρου σήραγγας του μετρό με κλειστό τρόπο;
• το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που δημιουργείται μπορεί να είναι επιβλαβές για τα πληρώματα εκπαίδευσης και τους γύρω κατοίκους. Ακόμη και οι μετασχηματιστές έλξης που χρησιμοποιούνται σε σιδηροδρόμους με ηλεκτρισμό AC είναι επιβλαβείς για τους οδηγούς. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, η ένταση του πεδίου είναι μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερη. Είναι επίσης πιθανό οι γραμμές Maglev να μην είναι διαθέσιμες σε άτομα που χρησιμοποιούν βηματοδότες.
• σιδηροδρομικές γραμμές τυπικό πλάτος, ανακατασκευασμένο για κυκλοφορία υψηλής ταχύτητας, παραμένει προσβάσιμο σε τακτικά επιβατικά και προαστιακά τρένα. Η διαδρομή Maglev υψηλής ταχύτητας δεν είναι κατάλληλη για τίποτα άλλο. θα απαιτηθούν πρόσθετες πίστες για υπηρεσίες χαμηλής ταχύτητας.

Οι πιο ενεργές εξελίξεις του maglev πραγματοποιούνται από τη Γερμανία και την Ιαπωνία.

*Βοήθεια: Τι είναι το Shinkansen;
Shinkansen είναι το όνομα του σιδηροδρομικού δικτύου υψηλής ταχύτητας στην Ιαπωνία, που έχει σχεδιαστεί για τη μεταφορά επιβατών μεταξύ μεγάλες πόλειςχώρες. Ανήκει στους Ιαπωνικούς Σιδηροδρόμους. Η πρώτη γραμμή άνοιξε μεταξύ Οσάκα και Τόκιο το 1964, το Tokaido Shinkansen. Αυτή η γραμμή είναι η πιο πολυσύχναστη σιδηροδρομική γραμμή υψηλής ταχύτητας στον κόσμο. Μεταφέρει περίπου 375.000 επιβάτες καθημερινά.

Το "Bullet Train" είναι ένα από τα ονόματα των τρένων Shinkansen. Τα τρένα μπορούν να έχουν έως και 16 αυτοκίνητα. Κάθε άμαξα φτάνει σε μήκος τα 25 μέτρα, με εξαίρεση τα καρότσια κεφαλής, τα οποία είναι συνήθως ελαφρώς μακρύτερα. συνολικό μήκοςΗ απόσταση του τρένου είναι περίπου 400 μέτρα. Οι σταθμοί για τέτοια τρένα είναι επίσης πολύ μεγάλοι και ειδικά προσαρμοσμένοι για αυτά τα τρένα.

Στην Ιαπωνία, τα maglev ονομάζονται συχνά "riniaka" (Ιαπωνικά: リニアカー), που προέρχονται από το αγγλικό "γραμμικό αυτοκίνητο" λόγω του γραμμικού κινητήρα που χρησιμοποιείται στο πλοίο.

Το JR-Maglev χρησιμοποιεί ηλεκτροδυναμική ανάρτηση με υπεραγώγιμους μαγνήτες (EDS), εγκατεστημένους τόσο στο τρένο όσο και στην τροχιά. Σε αντίθεση με το γερμανικό σύστημα Transrapid, το JR-Maglev δεν χρησιμοποιεί μονόδρομο: τα τρένα κινούνται σε ένα κανάλι μεταξύ μαγνητών. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει υψηλότερες ταχύτητες, εξασφαλίζει μεγαλύτερη ασφάλεια των επιβατών σε περίπτωση εκκένωσης και ευκολία στη λειτουργία.

Σε αντίθεση με την ηλεκτρομαγνητική ανάρτηση (EMS), τα τρένα που χρησιμοποιούν τεχνολογία EDS απαιτούν πρόσθετους τροχούς όταν ταξιδεύουν με χαμηλές ταχύτητες (έως 150 km/h). Όταν επιτευχθεί μια ορισμένη ταχύτητα, οι τροχοί διαχωρίζονται από το έδαφος και το τρένο «πετά» σε απόσταση πολλών εκατοστών από την επιφάνεια. Σε περίπτωση ατυχήματος, οι τροχοί επιτρέπουν επίσης στο τρένο να σταματήσει πιο ομαλά.

Για το φρενάρισμα σε κανονική λειτουργία, χρησιμοποιούνται ηλεκτροδυναμικά φρένα. Για περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης, το τρένο είναι εξοπλισμένο με ανασυρόμενα αεροδυναμικά και δισκόφρενα στα φορεία.

Βόλτα με maglev με τελική ταχύτητα 501 km/h. Η περιγραφή αναφέρει ότι το βίντεο έγινε το 2005:

Αρκετά τρένα με σε διάφορες μορφέςκώνος μύτης: από το συνηθισμένο μυτερό έως σχεδόν επίπεδο, μήκους 14 μέτρων, σχεδιασμένο για να απαλλαγεί από το δυνατό κρότο που συνοδεύει ένα τρένο που εισέρχεται σε σήραγγα με μεγάλη ταχύτητα. Το τρένο Maglev μπορεί να ελεγχθεί πλήρως από υπολογιστή. Ο οδηγός παρακολουθεί τη λειτουργία του υπολογιστή και λαμβάνει μια εικόνα της διαδρομής μέσω βιντεοκάμερας (η καμπίνα του οδηγού δεν έχει παράθυρα προβολής προς τα εμπρός).

Η τεχνολογία JR-Maglev είναι ακριβότερη από μια παρόμοια εξέλιξη της Transrapid, που εφαρμόζεται στην Κίνα (γραμμή προς το αεροδρόμιο της Σαγκάης), καθώς απαιτεί μεγάλα έξοδα για τον εξοπλισμό της διαδρομής με υπεραγώγιμους μαγνήτες και την τοποθέτηση σηράγγων στα βουνά με εκρηκτική μέθοδο. Το συνολικό κόστος του έργου θα μπορούσε να είναι 82,5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ. Εάν η γραμμή γινόταν κατά μήκος της παράκτιας οδού Tokaido, θα κόστιζε λιγότερο αλλά θα απαιτούσε κατασκευή μεγάλη ποσότηταμικρές σήραγγες. Παρά το γεγονός ότι το ίδιο το τρένο μαγνητικής αιώρησης είναι αθόρυβο, κάθε είσοδος στη σήραγγα με υψηλή ταχύτητα θα προκαλέσει ένα κτύπημα συγκρίσιμο σε όγκο με μια έκρηξη, επομένως η τοποθέτηση της γραμμής σε πυκνοκατοικημένες περιοχές είναι αδύνατη.