Маглев

Запрос «ТП-01» перенаправляется сюда. На эту тему нужно создать отдельную статью.

Поезд на магнитной подвеске в Шанхае, Китай

Поезд на магнитной подушке, магнитопла́н или магле́в (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 (для устранения и этого препятствия имеются проекты вакуумного поезда). 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, однако ранее 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.

Технология

На данный момент существует три основных технологии магнитного подвеса поездов:

1. на электромагнитах (электромагнитная подвеска, EMS);
2. на сверхпроводящих магнитах (электродинамическая подвеска, EDS);
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

• 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. В связи с этим прорабатываются проекты по использованию магнитных ускорителей в качестве средства вывода полезной нагрузки в космос (см. Космическая пушка)^[2][3].
• Низкий уровень шума^{[источник не указан 1968 дней]}.

Недостатки

• 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^[4] электросмог, который гипотетически мог бы отрицательно воздействовать на окружающую среду и здоровье людей. Возможны помехи в работе электроприборов.
• В условиях обильных снегопадов и сугробов проблематично рассчитывать на высокую скорость маглева.
• На высокой скорости в случае аварии или террористической диверсии неизбежно огромное количество человеческих жертв и увечий.
• Создание гигантских эстакад, исключающих прогибы под тяжестью массивного поезда с мощными магнитами, и поддержание большого электрического напряжения, финансово очень затратно.

Реализация

Поезд Transrapid 08 на станции полигона Эмсланд

Германия

Эмсланд

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 Трансрапид в Германии и в Шанхае немецкая фирма Paul Vahle GmbH & Co. KG^[5] спроектировала специальные контактные рельсы^[6], модифицированная версия которых стала впоследствии использоваться для зарядки аккумуляторов в трамваях на остановках^[7].

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.

• 
  Transrapid 04
• 
  Transrapid 05
• 
  Transrapid 06
• 
  Transrapid 07
• 
  Transrapid 08
• 
  Transrapid 09

M-Bahn в Берлине

Поезд M-Bahn

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

Дорога длиной 1,6 км соединяла три станции метро от железнодорожного узла Gleisdreieck до выставочного комплекса на Potsdamer Straße и была открыта для движения пассажиров 28 августа 1989 года^[8]. Поезда могли достигать скорости 80 км/ч и вмещали до 130 пассажиров^[9]. 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^[10].

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.

Великобритания (Бирмингем)

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

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 Евгений Моисеевич Фришман. Была сконструирована 100-килограммовая тележка. На высоте 15 миллиметров от стенда её удерживали магниты^[11].

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^[12].

Строительство первой магнитной железной дороги было начато в 1987 году^[13] 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?][14]}.

Россия

В России научные разработки и эксперименты по использованию магнитной левитации на железнодорожном транспорте проводит научно-образовательный инженерный кластер «Российский Маглев».^[15]

Первую трассу намерен построить Московский институт теплотехники корпорации Роскосмос, трассу намечено ввести в строй к 2025 году^[16].

Китай

См. также: Транспорт в КНР § Железнодорожный транспорт

Поезд Transrapid Шанхайского маглева

Шанхай

Основная статья: Шанхайский маглев

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)^[17].

На начало 2017 года шанхайский маглев является единственным в мире высокоскоростным поездом на магнитной подушке, находящимся в коммерческой эксплуатации^[17].

Чанша

Основная статья: Маглев Чанши

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^[18] 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.^[19] Конструкционная скорость поездов составляет 120 км/ч, однако в настоящее время она ограничена до 100 км/ч.^[20]

Строительство линии было начато в мае 2014 года, стоимость проекта составила 4,6 миллиарда юаней (749 миллионов долларов).^[21]. Испытания поездов начались 26 декабря 2015 года, а с 6 мая 2016 года линия открылась для пассажиров и были начаты регулярные перевозки^[22]

Пекин

Основная статья: Пекинский маглев

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^[23].

Япония

Основная статья: JR-Maglev

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.

К открытию выставки Expo 2005 в Японии, 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^[24].

В 2027 году планируется открытие регулярного движения между городами Токио и Нагоя.^[25]

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.^[26]

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.^[27]

• 
  Поезд MLX01-2
• 
  Поезд L0

Южная Корея

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.^[28]

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

• 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.^[29] После почти годичного расследования причиной аварии была названа человеческая ошибка, вину возложили на трёх сотрудников Transrapid.

См. также

• Вакуумный поезд
  • Hyperloop
• Гравитационный поезд
• Космическая пушка

Примечания

1. JR-Maglev, скорость до 581 км/ч с пассажирами на борту
2. Первая космическая миля: орбита  (неопр.). Дата обращения: 26 февраля 2012. Архивировано 7 марта 2012 года.
3. Создатель маглева призывает летать в космос на поезде  (неопр.). Дата обращения: 20 марта 2012. Архивировано из оригинала 4 марта 2012 года.
4. What are electromagnetic fields? (англ.). World Health Organization. Дата обращения: 21 ноября 2017. Архивировано 15 ноября 2017 года.
5. Paul Vahle GmbH & Co. KG. Архивная копия от 15 сентября 2021 на Wayback Machine (участвавала и в создании Останкинской телебашни)
6. Wayback Machine  (неопр.). web.archive.org (26 мая 2013). Дата обращения: 15 сентября 2021. Архивировано 26 мая 2013 года.
7. CAF Greentech (англ.). Дата обращения: 15 сентября 2021. Архивировано 13 мая 2021 года.
8. Chronik des Berliner M-Bahn-Testbetriebs (нем.). Дата обращения: 17 октября 2018. Архивировано 22 февраля 2019 года.
9. Typenblatt Fahrzeugtyp M80/2 (нем.). Дата обращения: 17 октября 2018. Архивировано 10 марта 2016 года.
10. M-Bahn Berlin (нем.). Дата обращения: 17 октября 2018. Архивировано 6 октября 2018 года.
11. М.Николаев. Поезда без колес // Известия. — 1977. — 1 декабрь (№ 18736). — С. 2.
12. Тим Скоренко: «Советский маглев: 25 лет под целлофаном» in Популярная Механика, Mai 2015 Nr. 5 (151), S. 52-56  (неопр.). Дата обращения: 12 мая 2016. Архивировано 12 мая 2016 года.
13. The unknown russian monorail  (неопр.). Дата обращения: 30 октября 2013. Архивировано 28 апреля 2021 года.
14. Дорога на магнитном подвесе: второе дыхание в россии? Архивная копия от 10 августа 2013 на Wayback Machine В Санкт-Петербурге обсуждается идея строительства царскосельской дороги на магнитном подвесе как составной части проекта воссоздания Павловского музыкального вокзала. Андрей Гурьев
15. Николай Ульянов Магнит тянет в полёт // Эксперт, 2021, № 18-19. — с. 26-33
16. 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
17. «A high speed getaway like no other»  (неопр.). Дата обращения: 28 января 2017. Архивировано 27 января 2017 года.
18. "中国首条国产中低速磁悬浮铁路开通试运营". Архивировано 9 августа 2017. Дата обращения: 7 июня 2017.
19. New maglev projects on track for launch next year  (неопр.). China.org.cn (9 июля 2014). Дата обращения: 7 июня 2017. Архивировано 9 июля 2014 года.
20. Changsha airport maglev line openes  (неопр.). Railway Gazette (4 апреля 2016). Дата обращения: 7 июня 2017. Архивировано 8 апреля 2016 года.
21. Changsha maglev project in progress  (неопр.). China Daily (27 ноября 2014). Дата обращения: 7 июня 2017. Архивировано 13 января 2015 года.
22. Trial operation of magnetic levitation line in Changsha to start  (неопр.). People's Daily Online (6 мая 2015). Дата обращения: 7 июня 2017. Архивировано 6 мая 2016 года.
23. В тестовом режиме начата эксплуатация первой в Пекине маглев-линии S1
24. Chubu Hsst Development Corporation Архивная копия от 29 марта 2014 на Wayback Machine
25. Новое поколение серии L0  (неопр.). Дата обращения: 8 июня 2013. Архивировано 12 июня 2013 года.
26. Japan’s maglev train sets world speed record at 590 kph  (неопр.). Дата обращения: 16 апреля 2015. Архивировано 16 апреля 2015 года.
27. "Maglev train clocks 603 kph during test run, notching up new world record". Архивировано 21 апреля 2015. Дата обращения: 21 апреля 2015.
28. Kbs World // KBS World
29. В аварии сверхскоростного поезда погиб 21 человек  (неопр.). Дата обращения: 22 сентября 2006. Архивировано 29 декабря 2007 года.

Литература

• Дзензерский В. А. и др. Высокоскоростной магнитный транспорт с электродинамической левитацией. — Киев: Наукова думка, 2001. — 479 с. — 1000 экз. — ISBN 966-00-0720-5.
• Измеров О. Магия магнитоплана: Рождённый ползать уже летает // Популярная механика : журнал. — М., 2005. — № 7.
• Yadav M. и др. Review of Magnetic Levitation (MAGLEV): A Technology to Propel Vehicles with Magnets (англ.) // Global Journal of Researches in Engineering A: Mechanical and Mechanics Engineering : журнал. — Global Journals Inc., 2013. — Vol. 13, iss. 7. — ISSN 2249-4596.

Ссылки

• Transrapid
• Сверхскоростной поезд на магнитной подвеске JR-Maglev MLX01
• Маглев Германия «Transrapid», маглев-дороги в Шанхае, «Япон маглев» / Линимо : info + Фотографии.
• Маглев IMB International Maglev Board
• Фотографии маглев-дороги в Шанхае