الشيء الأكثر إثارة للاهتمام حول القطارات على تعليق المغناطيسي

Magnetoplan أو Maglev (من الإنجراف المغناطيسي الإنجليزي) هو قطار على نظام تعليق مغناطيسي ، مدفوع ومسيطر عليه بواسطة قوى مغناطيسية. مثل هذا التركيب ، على عكس القطارات التقليدية ، لا يمس سطح السكة أثناء الحركة. نظرًا لوجود فجوة بين القطار وسطح الحركة ، يتم التخلص من الاحتكاك ، وقوة السحب الوحيدة هي قوة السحب الديناميكي الهوائي.

تشبه السرعة التي يمكن تحقيقها بواسطة Muggle سرعة الطائرة وتسمح لك بالتنافس مع الحركة الجوية على مسافات صغيرة (للطيران) (حتى 1000 كم). على الرغم من أن فكرة هذا النقل ليست جديدة ، فإن القيود الاقتصادية والتقنية لم تسمح لها بالتطور بشكل كامل: للاستخدام العام ، تم تنفيذ التكنولوجيا عدة مرات فقط. حاليًا ، لا تستطيع Maglev استخدام البنية التحتية للنقل الحالية ، على الرغم من وجود مشاريع لها موقع عناصر الطريق المغناطيسي بين قضبان السكك الحديدية التقليدية أو تحت المسار.

قطار التعليق المغناطيسي نظرة عامة

في الوقت الحالي ، هناك 3 تقنيات رئيسية للتعليق المغناطيسي للقطارات:

1. على المغناطيس فائق التوصيل (تعليق الديناميكي الكهربائي ، EDS).

المغناطيس فائق التوصيل - ملف لولبي أو مغناطيس كهربائي مع لف المواد فائقة التوصيل. اللف في حالة الموصلية الفائقة لديه مقاومة أومية صفر. إذا كان مثل هذا الملف قصير الدائرة ، فسيتم الحفاظ على التيار الكهربائي المستحث فيه لأي وقت تقريبًا.

إن المجال المغناطيسي للتيار غير المتداول الذي يدور خلال لف مغناطيس التوصيل الفائق ثابت للغاية وخالي من التموجات ، وهو أمر مهم لعدد من التطبيقات في البحث العلمي والتكنولوجيا. إن لف مغناطيس الموصلية الفائقة يفقد خاصية الموصلية الفائقة عندما ترتفع درجة الحرارة فوق درجة الحرارة الحرجة Tk للموصل الفائق ، عندما يصل Ik الحالي الحرج أو الحقل المغناطيسي الحرج Hk إلى اللف. ونظرا لهذا ، لفائف المغناطيس فائقة التوصيل. قم بتطبيق مواد ذات قيم عالية من Tk و Ik و Nk.

2. على المغناطيسات الكهربائية (التعليق الكهرومغناطيسي ، EMS).

3. على المغناطيس الدائم. إنه نظام جديد وربما أكثر اقتصادا.

 

التركيبة ترتفع بسبب تنافر نفس أقطاب المغناطيس ، وعلى العكس من ذلك ، جذب الأقطاب المختلفة. تتم الحركة بواسطة محرك خطي.

محرك خطي - محرك كهربائي يكون فيه أحد عناصر النظام المغناطيسي مفتوحًا وله لف ممتد يخلق مجالًا مغناطيسيًا متنقلًا ، والآخر مصنوع على شكل دليل يوفر حركة خطية للجزء المتحرك من المحرك.

في الوقت الحاضر ، تم تطوير العديد من مشاريع المحركات الخطية ، ولكن يمكن تقسيمها جميعًا إلى فئتين - محركات منخفضة السرعة ومحركات عالية السرعة.

تستخدم المحركات منخفضة السرعة في وسائل النقل العام (ماجليف ، المونوريل ، المترو). محركات التسارع العالية صغيرة للغاية في الطول ، وعادة ما تستخدم لتسريع كائن بسرعة عالية ومن ثم إطلاقه. وغالبًا ما يتم استخدامها للبحث في حوادث التصادم الفائقة السرعة ، مثل الأسلحة أو قاذفات المركبات الفضائية. المحركات الخطية تستخدم على نطاق واسع في محركات الأعلاف لآلات القطع المعدنية ، وفي الروبوتات. يقع إما في القطار ، أو في الطريق ، أو كلاهما هناك وهناك. تتمثل مشكلة التصميم الخطيرة في الوزن الكبير للمغناطيسات القوية بما فيه الكفاية ، حيث يلزم وجود مجال مغناطيسي قوي للحفاظ على تركيبة هائلة في الهواء.

بواسطة نظرية إيرنشو (التي يكتبها إيرنشو في بعض الأحيان) ، فإن الحقول الثابتة التي أنشأتها المغناطيسات المغناطيسية والمغناطيس الدائم وحدها غير مستقرة ، على عكس حقول المغناطيسية المزدوجة.

المغناطيسات - المواد الممغنطة في اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي الذي يعمل عليها. في حالة عدم وجود مجال مغناطيسي خارجي ، لا تتمتع المغناطيسات بلحظة مغناطيسية. ومغناطيس فائقة التوصيل. هناك أنظمة تثبيت: أجهزة الاستشعار تقيس باستمرار المسافة من القطار إلى المسار ، وبالتالي ، يتغير الجهد الكهربائي على المغناطيسات الكهربائية. التطورات الأكثر نشاطا Muggle هي ألمانيا واليابان.

كرامة

• من الناحية النظرية ، أعلى سرعة يمكن الحصول عليها في النقل البري التسلسلي (وليس الرياضي).

• انخفاض مستوى الضجيج.

القصور

• التكلفة العالية لإنشاء وصيانة المسار.

• وزن المغناطيس ، استهلاك الطاقة.

• قد يكون الحقل الكهرومغناطيسي الناتج عن التعليق المغناطيسي ضارًا لأطقم القطارات و / أو السكان المحيطين بها. حتى المحولات الجر المستخدمة في السكك الحديدية المكهربة مع التيار المتردد ضارة للسائقين ، ولكن في هذه الحالة تكون قوة المجال أكبر من حيث الحجم. من الممكن أيضًا ألا تكون خطوط النقل متاحة للأشخاص الذين يستخدمون أجهزة تنظيم ضربات القلب.

• ستكون مطلوبة بسرعة عالية (مئات الكيلومترات / ساعة) للتحكم في الفجوة بين الطريق والقطار (عدة سنتيمترات). هذا يتطلب أنظمة تحكم فائقة السرعة.

• البنية التحتية المعقدة للسفر مطلوبة.

على سبيل المثال ، يمثل سهم Muggle قسمين من الطريق يستبدل كل منهما الآخر وفقًا لاتجاه الدوران. لذلك ، من غير المحتمل أن تشكل خطوط Muggle شبكات فرعية أو أكثر مع وجود شوكات وتقاطعات.

خيارات

هناك مشاريع للطرق المغناطيسية مع أنواع مختلفة من التعليق المغناطيسي ، على سبيل المثال ، عروض أنبوبي السكك الحديدية للتخلي عن السكك الحديدية على هذا النحو ، واستخدام فقط دعم حلقي متباعدة بشكل دوري.

تطبيق

M-Bahn في برلين

تم بناء أول نظام Muggle العام (M-Bahn) في برلين في الثمانينات.

طريق بطول 1.6 كم يربط 3 محطات مترو من تقاطع سكة ​​حديد Gleisdreieck إلى أرض معارض Potsdamer Strasse. بعد تجارب طويلة ، كان الطريق مفتوحًا لحركة المسافرين في 28 أغسطس 1989. كانت الرحلة مجانية ، وتم التحكم في السيارات تلقائيًا بدون سائق ، وكان الطريق يعمل فقط في عطلات نهاية الأسبوع. في المنطقة التي اقترب فيها الطريق ، كان من المفترض أن يتم تنفيذ عمليات البناء الشامل. تم بناء الطريق على الركيزة لخط المترو U2 السابق ، حيث توقفت حركة المرور بسبب تقسيم ألمانيا والدمار خلال الحرب. 18 يوليو 1991 ، دخل الخط حيز التشغيل التجاري وهو مدرج في نظام مترو برلين.

بعد تدمير جدار برلين ، تضاعف عدد سكان برلين بالفعل وكان من الضروري ربط شبكات النقل في الشرق والغرب. قطع الطريق الجديد خط مترو مهمًا ، وكانت المدينة بحاجة لضمان حركة مرور عالية للركاب. بعد 13 يومًا من بدء التشغيل ، 31 يوليو 1991 ، قررت البلدية تفكيك الطريق المغناطيسي واستعادة مترو الأنفاق. في 17 سبتمبر ، تم تفكيك الطريق ، وبعد ذلك تمت استعادة المترو.

برمنغهام

ركض مكوك نقل سريع من مطار برمنغهام إلى أقرب محطة قطار بين عامي 1984 و 1995. كان طول الجنزير 600 متر وفجوة التعليق 1.5 سم ، وبعد العمل لمدة 10 سنوات ، تم إغلاق الطريق بسبب شكاوى الركاب من الإزعاج واستعيض عنه بخط حديدي تقليدي.

شنغهاي

لم يعطل فشل طريق Muggle الأول في برلين شركة Transrapid الألمانية ، وهي شركة تابعة لشركة Siemens AG و ThyssenKrupp ، عن مواصلة البحث ، وفي وقت لاحق تلقت الشركة طلبًا من الحكومة الصينية لبناء خط Muggle عالي السرعة (450 كم / ساعة) من مطار Shanghai Pudong إلى شنغهاي. تم افتتاح الطريق في عام 2002 ، طوله 30 كم. في المستقبل ، من المخطط تمديدها إلى الطرف الآخر من المدينة إلى مطار هونغتشياو القديم وإلى الجنوب الغربي إلى مدينة هانغتشو ، وبعد ذلك يجب أن يبلغ طوله الإجمالي 175 كم.

اليابان

في اليابان ، يتم اختبار طريق بالقرب من محافظة Yamanashi باستخدام تقنية JR-Maglev. كانت السرعة التي تحققت خلال الاختبارات مع MLX01-901 مع الركاب في 2 ديسمبر 2003 581 كم / ساعة.

هناك ، في اليابان ، بدأ تشغيل مسار جديد في افتتاح معرض Expo 2005 في مارس 2005. يتكون خط Linimo (Nagoya) البالغ طوله 9 كم من 9 محطات. الحد الأدنى نصف القطر هو 75 متر ، والحد الأقصى للانحدار هو 6 ٪. يسمح المحرك الخطي للقطار بالتسارع إلى 100 كم / ساعة في ثوانٍ. يخدم الخط المنطقة المجاورة للمكان ، وجامعة Aichi ، وبعض أجزاء من Nagakute. القطارات المصنعة من قبل Chubu HSST Development Corp.

هناك أدلة على أن الشركات اليابانية المذكورة أعلاه تبني خطا مشابها في كوريا الجنوبية.

سوف اليابان إطلاق قطار وسادة المغناطيسي

تخطط اليابان لإطلاق قطار وسائد مغناطيسي فائق السرعة في السنة المالية 2025. تبلغ تكلفة بناء الخط والقطارات حوالي 45 مليار دولار ، وفقًا لوكالة فرانس برس.

سوف القطار استخدام تكنولوجيا المغنطيسى (تسمى أحيانا muggle). يسمح المجال المغناطيسي للتكوين ، على الرغم من جاذبية الأرض ، بالارتفاع فوق الخط وبسبب هذا التحرك بشكل أسرع بكثير من القطار العادي.

يقع خط السكك الحديدية المغنطيسي للركاب الوحيد في العالم في شنغهاي ويبلغ طوله 30.5 كيلومترًا. يتحرك القطار على طوله بسرعة 430 كيلومتر في الساعة.

سيربط خط ياباني بطول 290 كيلومتراً طوكيو ومنطقة غير محددة في وسط اليابان. من المتوقع أن تصل القطارات بمحرك كهربائي خطي إلى حوالي 500 كيلومتر في الساعة.

سيتم تنفيذ بناء الخط من قبل شركة Central Japan Railway Co. (جيه آر سنترال) ، والتي في عام 2003 بالفعل اختبار تكنولوجيا المغنطيسى. بعدها سجل الفريق ذو الخبرة رقما قياسيا عالميا للسرعة: 581 كيلومتر في الساعة. تذكر أن الرقم القياسي لسرعة قطار السكك الحديدية التقليدي ينتمي إلى فرنسا - 574.8 كيلومترًا في الساعة.

ستنفق الشركة حوالي 45 مليار دولار على المشروع. في البداية ، كان من المتوقع أن تدعم الحكومة جزئياً بناء الخط ، لكن هذه الآمال لم تتحقق ، ونتيجة لذلك ، ستجد الشركة أموالًا عن طريق زيادة ديونها طويلة الأجل. JR-ماجليف

الميزات التكنولوجية

يستخدم JR-Maglev نظام التعليق الديناميكي الكهربي على مغناطيس التوصيل الفائق (EDS) ، المثبت على القطار وعلى المسار. على عكس نظام Transransid الألماني (خط التشغيل من شنغهاي إلى مطار شنغهاي في الصين) ، لا يستخدم JR-Maglev نظام قطار أحادي: قطارات تتحرك في القناة بين المغناطيس. يسمح لك هذا المخطط بتطوير سرعات أعلى ، ويوفر مزيدًا من الأمان للركاب في حالة الإخلاء وسهولة التشغيل.

حركة maglev يرجع إلى المحرك الخطي.

على عكس نظام التعليق الكهرومغناطيسي (EMS) ، تتطلب القطارات التي يتم إنشاؤها باستخدام تقنية EDS عجلات إضافية عند السفر بسرعات منخفضة (حتى 150 كم / ساعة). عند الوصول إلى سرعة معينة ، يتم فصل العجلات عن الأرض ويدور القطار على مسافة عدة سنتيمترات من السطح. في حالة وقوع حادث ، تسمح العجلات أيضًا بإيقاف القطار ليونة. ومع ذلك ، فإن تكلفة بناء وتشغيل نظام EDS الذي تنفذه JR-Maglev أغلى من أنظمة EMS Transrapid.

للفرامل في الوضع العادي ، يتم استخدام الفرامل الديناميكية الكهربائية. لحالات الطوارئ ، تم تجهيز القطار مع الفرامل الهوائية القابلة للسحب وقرص الأقراص على العربات.

على الخط في Yamanashi ، يتم اختبار عدة قطارات ذات أشكال مختلفة من حواف الأنف: من المدببة المعتادة إلى المسطحة تقريبًا وطولها 14 مترًا ، والمصممة للتخلص من القطن الصاخب الذي يصاحب القطار الذي يدخل النفق بسرعة عالية. قطار Muggle يمكن التحكم فيه بالكامل بواسطة الكمبيوتر.يقوم برنامج التشغيل بمراقبة تشغيل الكمبيوتر ويتلقى صورة للمسار عبر كاميرا الفيديو (لا تحتوي كابينة السائق على نوافذ للرؤية الأمامية).

الصينيون ضد "طريق المستقبل"

خرج سكان شنغهاي باحتجاجات جماعية ضد الكبرياء المحلي - وهو سكة سكة مغناطيسية فريدة من نوعها ، يبدو أن قطاراتها تطير في الهواء.

علاوة على ذلك ، لم يكن العمال الجائعون هم الذين خرجوا إلى الشوارع ، بل كانوا ممثلين من الطبقة الوسطى. انتهكوا حظر البلاد للمظاهرات وهتفوا: "أنقذوا الأطفال ، قاوموا الإشعاع!"

المغناطيس القوي ، كما هو ، يعلق القطار فوق المنصة ويدفعها للأمام بسرعة تصل إلى 430 كيلومتر في الساعة. من أجل إطلاق أول طريق - من المطار إلى ضواحي المدينة - تم دفع 1.4 مليار دولار ، والآن في شنغهاي قرروا تمديد هذا الطريق 30 كيلومترًا أخرى عبر المدينة.

"نشعر بأننا نعيش في الميكروويف ، وقد انخفضت قيمة منازلنا ، ويرفض أصحاب العقارات التعامل معنا عندما يكتشفون أن بيوتنا قريبة من مسار القطار" ، يشتكي الصينيون ، الذين كانت منازلهم على مقربة من "طريق المستقبل" ". وفقا لهم ، فإن الطريق السريع تنبعث منها قوية الإشعاع الكهرومغناطيسي.

"سكة حديد المستقبل" التي تم إنشاؤها في ألمانيا ، وتسببت في السابق في احتجاجات من أهالي شنغهاي. لكن هذه المرة ، وعدت السلطات ، التي خافت من المظاهرات التي تهدد بالامتداد إلى اضطرابات كبرى ، بالتعامل مع القطارات. من أجل إيقاف المظاهرات في الوقت المناسب ، قام المسؤولون بتعليق كاميرات الفيديو في تلك الأماكن التي تحدث فيها الاحتجاجات الجماهيرية في أغلب الأحيان. الحشد الصيني منظم ومحمول للغاية ، ويمكنه التجمع في غضون ثوانٍ ويتحول إلى مظاهرة بها شعارات.

هذه هي أكبر العروض الشعبية في شنغهاي منذ المسيرات المعادية لليابان في عام 2005. ليس هذا هو الاحتجاج الأول الناجم عن قلق الصينيين من تدهور البيئة. في الصيف الماضي ، أجبر آلاف المتظاهرين الحكومة على تأجيل بناء مجمع كيميائي.

تعليق

وفقًا لعلماء البيئة التابعون للصندوق العالمي للطبيعة ، فإن الخطر الأكبر من قطارات الوسائد المغناطيسية هو ما يسمى التلوث الضوضائي. إن ضجيج هذه القطارات غير مزعج ومزعج أكثر بكثير من ضجيج القطارات أو القطارات التقليدية. البقاء المستمر في منطقة هذا الضجيج يسبب شعورا بالقلق وانعدام الأمن والتهيج. أي أصوات بطريقة أو بأخرى تصرف على الناس بشكل مزعج ، وهذه خاصة ، يؤكد الخبراء. عادة لا يتم ملاحظة مشاكل الإشعاع ، المغناطيسية أو الحرارية ، لأن هذه القطارات تعمل لمسافات قصيرة وبفترات زمنية كبيرة.

انظر أيضا: ميناتو موتور المغناطيسي

Comments

[#1]

على الأرجح ، فإن مؤلف المقال لم يسبق له مثيل ولم يستخدم قط - باختصار ، عالم نظريات في علم الجنس.
1. فيما يتعلق بالضوضاء - غالبًا ما استقل قطار Shanghai Muggle وسأقول أنه لا توجد ضوضاء ممتعة لا في الخارج أو في الداخل. في الخارج ، شاهدت في كثير من الأحيان ركوب Muggle - بهدوء شديد - لا تقارن على الإطلاق بقطار كهربائي.
2. فيما يتعلق باحتجاجات السكان الصينيين في شنغهاي. - لقد عشت لمدة 10 سنوات ولم أر احتجاجًا واحدًا يتعلق بهذا الطريق.
3. الصينيون ، مثل الضيوف ، يحبون هذا النوع من النقل. مريح جدا - خاصة إذا لم يكن هناك أمتعة. 7 دقائق وأنت في وسط المدينة. تكلفة 40 يوان - حوالي 180 روبل.
4. فيما يتعلق بالشقق - لم تصبح أي شقق في شنغهاي أرخص بسبب هذا القطار ، ولكن على العكس من ذلك ، فإن تلك الشقق القريبة من المحطة الطرفية قد ارتفعت فقط في السعر. ربما كان الأمر يتعلق بأولئك الذين هُدموا أو يجب هدمهم بسبب الطريق الجديد (وليس هناك فقط شقق هناك ومنازل خاصة) - من الممكن أن يحتج شخص ما على شيء هناك.

[#2]

في شنغهاي ، الجميع يحب المترو. باع جاري شقة في منطقة النخبة لشراء أقرب إلى المترو. لا يوجد شيء لتفعله بدون المترو.

[#3 ضيف]

شكرا لهذه المادة ، مفيدة. صحيح ، يبدو أن هذا العمل أبعد ما يكون عن الربح. صحيح ، هناك طريقة لتصحيح الوضع الحالي - تكنولوجيا جديدة. يمكن تمثيل معادلات ماكسويل بشكل مختلف (المادة "التفسير المكاني لمتجه Umov-Poynting"). هذا يفتح إمكانية إنشاء تقنية الديناميكا الكهربائية (بالمعنى الكلاسيكي) للوغل دون استخدام مغناطيس دائم وقادر على العمل بسرعة صفر. استخدام هذه التكنولوجيا سوف يقلل بشكل كبير من التكلفة. للوهلة الأولى ، هذا أبعد ما يكون عن الوضوح ، حيث أنه ليس من الواضح أن جميع القوى المكانية لكولوم ونيوتن ولورنتز مستمدة من الصيغة نفسها (في المقال "التفسير المكاني لظواهر الجاذبية"). لذلك ، ليس كل شيء متشائمًا ، فالأمر صغير: تحتاج فقط إلى إظهار المرونة والتخلي عن الضغط من أجل التقنيات غير المبتكرة.

[#4]

إضافة إلى ما سبق. على الجسر نفسه ، لا توجد مغناطيسات. هم فقط على القطار نفسه. على الجسر ، باستثناء شكل الشريط ، يشبه الدوار محركًا كهربائيًا ، حيث يتحرك Maglev.
يتم تقديم الطاقة إلى قسم الطريق تلقائيًا ، وقبل القطار بدقيقة واحدة. على السكك الحديدية العادية التيار على الأسلاك فوق الخط هو دائما على.

اليكس، على YouTube ، هناك الكثير من مقاطع الفيديو مع Maglev ، والتي لا يمكن تسميتها في الصين "هادئة".