Tàu điện Maglev chạy trên nệm từ trường nên loại bỏ ma sát lăn. Tốc độ cao nhất đạt được là 603 km/h, nhanh gấp 2 lần so với những siêu xe Lamborghini hay Ferrari.
Maglev là loại tàu điện sử dụng từ trường để lơ lửng trên đường ray và phóng đi với vận tốc trên 500 km/h. Nam châm điện được đặt dọc đường ray và bên trong thân tàu để đẩy con tàu lao về phía trước.
Hiện nay, Shanghai Maglev Train là tàu thương mại nhanh nhất thế giới, với vận tốc tối đa lên tới 430 km/h. Đây là tuyến đường nối sân bay quốc tế Pudong và vùng ngoại ô của Thượng Hải. Để chạy hết quãng đường dài 30,5 km, Maglev chỉ mất 8 phút di chuyển.
| Shanghai Maglev Train là tuyến tàu đệm từ trường thương mại đầu tiên trên thế giới. Ảnh: Train-simulator. |
Tàu Maglev vận hành trơn tru và êm hơn so với các tàu sử dụng bánh xe. Phương tiện này cũng không bị ảnh hưởng bởi thời tiết. Năng lượng giúp con tàu lơ lửng chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng số năng lượng để vận hành. Do lực cản không khí lớn, tàu Maglev trên thực tế vẫn chưa đạt được tốc độ 3.500 km/h như trên lý thuyết. Hiện nay, con tàu nắm giữ kỷ lục tốc độ là JR Central's L0 của Nhật Bản, với tốc độ tối đa 603 km/h.
Maglev từng được xem là tương lai của ngành đường sắt thế giới bởi khả năng vận hành ưu việt, tốc độ cao và ít gây tiếng ồn. Khác với những phương tiện dùng bánh truyền thống, năng lượng bị tiêu hao bởi lực ma sát khiến nó không thể chạy nhanh. Maglev giải quyết được vấn đề này nhờ tạo nên những nệm từ trường khiến con tàu lơ lửng. Mặc dù vậy, Maglev vẫn ở giai đoạn thử nghiệm bởi giá thành xây dựng cao hơn nhiều so với tàu truyền thống, bù lại chi phí bảo trì thấp hơn tàu điện thông thường.
Quá trình phát triển
Cuối những năm 1940, kỹ sư điện người Anh Eric Laithwaite, đồng thời là giáo sư tại trường Imperial College London đã phát triển đường ray điện từ trường kích thước thật. Hệ thống đường ray này được ông đặt tên là động cơ tuyến tính. Động cơ tuyến tính không đòi hỏi tiếp xúc vật lý giữa bánh xe và đường ray nhưng vẫn đảm bảo tốc độ chuyển động của con tàu.
Hệ thống Maglev đầu tiên chính thức khai trương vào năm 1984 gần Birmingham, Anh. Tuyến đường nối sân bay Birmingham và ga đường sắt quốc tế Birmingham, tốc độ chạy 42 km/h. Hệ thống này bị đóng cửa năm 1995 do không đủ an toàn.
| Maglev của Đức đạt vận tốc tối đa 420 km/h. Ảnh: Wikipedia. |
Đức cũng thử nghiệm công nghệ Maglev khi xây dựng đoạn đường dài 31,5 km nối Dörpen và Lathen và có đường vòng để quay đầu. Tuyến Maglev của Đức đạt tốc độ thử nghiệm 420 km/h.
Tuy nhiên vào năm 2006, một tai nạn của hệ thống này do lỗi của con người đã cướp đi sinh mạng 23 hành khách. Từ đó trở đi, những thử nghiệm được tiến hành mà không có người bên trong. Đến năm 2011, giấy phép thử nghiệm Maglev hết hạn và không được chính phủ nước này gia hạn. Năm 2012, đường ray thử nghiệm bị phá dỡ.
Nhật Bản được coi là quốc gia đi đầu trong công nghệ tàu điện cao tốc. Vào ngày 21/12/1979, tàu lửa SCMaglev của Nhật đạt tốc độ 517 km/h và lập kỷ lục Guinness. Tuy nhiên, hệ thống này gặp tai nạn khiến đoàn tàu bị phá huỷ. Một thiết kế mới được lựa chọn. Thử nghiệm tiếp tục trong những năm 1980.
Hàn Quốc bắt đầu nghiên cứu công nghệ Maglev chậm hơn các quốc gia khác, tuy nhiên họ đã đưa vào hoạt động tuyến Maglev thương mại đầu tiên của mình hồi tháng 2 năm nay.
Tuyến đường nối sân bay Incheon của Hàn Quốc là hệ thống Maglev thương mại thứ 3 trên thế giới, sau Thượng Hải và Nhật Bản.
Hệ thống Maglev của Hàn Quốc giai đoạn 1 có chiều dài 6,1 km, tốc độ 110 km/h. Giai đoạn 2 dài 9,7 km và giai đoạn 3 dài 37,4 km. Sau khi hoàn thành, đây sẽ là tuyến đường hoạt động theo vòng tròn.
Mặc dù vậy, Maglev truyền thống vẫn bị rào cản vận tốc bởi lực cản không khí khiến nó không thể nhanh hơn máy bay. Người ta nghĩ ra một phương án thiết kế mới là Vactrain - Maglev sử dụng đường ống chân không để loại bỏ lực cản không khí. Điều này giúp tốc độ tàu tăng lên gấp nhiều lần, bởi hầu hết năng lượng cấp cho xe lửa bị mất do lực cản không khí.
Tuy nhiên, nguy cơ tiềm ẩn đối với hành khách bên trong các đường ống chân không là cabin có thể bị mất áp suất và khiến hành khách bị ngạt. Trên lý thuyết, những con tàu Maglev chạy trong ống chân không có thể vượt Đại Tây Dương trong 21 phút.
Kỷ lục và các đoàn tàu Maglev đang hoạt động
Tốc độ cao nhất được ghi nhận trên Maglev đạt 603 km/h bởi hệ thống tàu JR Central's L0 của Nhật, vào 21/4/2015. Kỷ lục này nhanh hơn 28 km/h so với tàu TGV bánh sắt của Pháp. Tuy nhiên, công nghệ trên hai loại tàu này thực sự khác biệt.
TGV mất 72,4 km và 13 phút để đạt tốc độ tối đa, sau đó phải chạy 77,25 km để dừng lại hoàn toàn. Tổng quãng đường 149,65 km cho bài kiểm tra tăng tốc và giảm tốc. Trong khi đó, Maglev của Nhật chỉ mất 18,4 km vừa tăng tốc vừa giảm tốc. Quãng đường bằng 1/8 so với TGV.
| JR Central's L0 là tàu Maglev nhanh nhất thế giới với kỷ lục 603 km/h. Ảnh: Theguardian. |
Sau nhiều thập kỷ nghiên cứu và phát triển, hiện chỉ có ba hệ thống Maglev thương mại đang hoạt động, cùng hai hệ thống khác đang được xây dựng.
Tháng 4/2004, hệ thống Transrapid của Thượng Hải bắt đầu hoạt động vận chuyển hành khách. Tháng 3/2005, Nhật Bản cho hoạt động tuyến đường Linimo với tốc độ thấp để phục vụ World Expo 2005. Trong 3 tháng đầu tiên, Linimo đã vận chuyển 10 triệu hành khách. Hàn Quốc trở thành quốc gia thứ ba trên thế giới thương mại hoá công nghệ Maglev với tuyến Incheon Airport Maglev bắt đầu hoạt động từ 3/2/2016.
Shanghai Maglev [Trung Quốc]
Vào tháng 1/2001, Trung Quốc ký thoả thuận với công ty Transrapid của Đức để xây dựng một tuyến đường Maglev theo công nghệ EMS, nối sân bay quốc tế Pudong với trạm Metro Longyang ở rìa phía Đông Thượng Hải.
Tuyến Maglev đầu tiên trên thế giới bắt đầu hoạt động từ năm 2004 với 115 chuyến mỗi ngày, chạy quãng đường 30,5 km trong 7 phút, tốc độ tối đa 431 km/h và trung bình 266 km/h. Trong quá trình chạy thử, hệ thống này đạt tốc độ tối đa 501 km/h.
Linimo [Nhật Bản]
Linimo là tàu Maglev tốc độ thấp được đưa vào hoạt động từ năm 2005. Linimo dài 9 km, tốc độ tối đa 100 km/h. Chỉ trong 3 tháng đầu tiên, hơn 10 triệu lượt khách đã sử dụng đoàn tàu này. Với tốc độ 100 km/h, nó đủ chậm để dừng thường xuyên để trả khách. Tàu hoạt động gần như không phát ra tiếng ồn. Linimo cũng có thể hoạt động trong thời tiết khắc nghiệt, thậm chí chống chịu được động đất mạnh.
Incheon Airport Maglev [Hàn Quốc]
Hàn Quốc là nước thứ ba trên thế giới thành công trong việc thương mại hoá công nghệ Maglev, sau Linimo của Nhật Bản và Shanghai Maglev của Trung Quốc. Tuyến đường Incheon Maglev bắt đầu hoạt động từ 3/2/2016. So với Linimo, tàu Hàn Quốc có thiết kế theo phong cách tương lai nhiều hơn nhờ sử dụng nhiều vật liệu nhẹ như composite. Chi phí xây dựng cũng cắt giảm được một nửa so với đoàn tàu của Nhật. Tuyến đường này kết nối Incheon với Yongyu, giảm thời gian so với tàu điện truyền thống.
Theo Zing
Siêu xe bọc thép bậc nhất thế giới sắp về tay đại gia Quảng Ninh
Thủ đoạn mới "khoắng sạch" đồ trong xe, ai đi Mazda cũng cần biết
Kinh nghiệm thoát hiểm khi xe rơi xuống nước
Tại sao Việt Nam xuất hiện lắm 'xe điên'?
Học lái ô tô số tự động: Dạy cắt xén, sẽ tái phát 'xe điên'
Công nghệ như nhau, tại sao Vespa đắt gấp đôi xe Lead?
Ngã 5, ngã 6 ở Việt Nam chưa là gì! Ở đây có tới nút giao thông ngã 16
Những đóng góp lớn của Honda Việt Nam sau 20 năm phát triển
Trong hơn hai trăm năm đã trôi qua kể từ thời điểm hiện tại khi loài người đã phát minh ra đầu máy hơi nước đầu tiên. Tuy nhiên, đến nay việc vận chuyển đất đường sắt chuyên chở hành khách và vật nặng bằng cách sử dụng sức mạnh của điện và nhiên liệu diesel, là rất phổ biến.
Nó cần phải nói rằng tất cả những năm này, các kỹ sư, nhà phát minh đang tích cực làm việc để phát triển những phương pháp thay thế để đi du lịch. Kết quả của công việc của họ trở thành tàu bay lên từ.
Câu chuyện về
Ý tưởng rất để tạo ra một con tàu bay lên từ đã được phát triển tích cực trong những năm đầu thế kỷ XX. Tuy nhiên, để thực hiện dự án này trong thời gian đối với một số lý do không thành công. Để sản xuất một chiếc xe lửa như vậy chỉ bắt đầu vào năm 1969. Đó là lúc lãnh thổ của nước Cộng hòa Liên bang Đức đã bắt đầu đặt nền ca khúc từ trên đó nó sẽ mất một chiếc xe mới, mà sau này được đặt tên như: đào tạo, Maglev. nó đã được đưa ra vào năm 1971. Theo dõi từ tổ chức tàu Maglev đầu tiên, được gọi là "Transrapid-02."
Một thực tế thú vị là các kỹ sư người Đức đã tạo ra một chiếc xe thay thế trên cơ sở các hồ sơ đó khiến các nhà khoa học Hermann Kemper, vào năm 1934 đã nhận được một bằng sáng chế xác nhận magnitoplana sáng chế.
"Transrapid-02" khó có thể gọi là rất nhanh. Ông có thể di chuyển với tốc độ tối đa 90 km mỗi giờ. Đó là thấp và năng lực của mình - chỉ có bốn người.
Năm 1979 chúng tôi đã tạo ra một mô hình tiên tiến hơn của Maglev. tàu này, được gọi là "Transrapid-05" có thể thực hiện sáu mươi tám hành khách. Ông di chuyển xuống dòng, nằm ở thành phố Hamburg, có chiều dài là 908 mét. Tốc độ tối đa, trong đó phát triển đào tạo này là tương đương với bảy mươi lăm cây số một giờ.
Cũng trong năm 1979, một mô hình maglev được phát hành tại Nhật Bản. Nó được gọi là "ML-500". tàu Nhật Bản bay lên từ phát triển với tốc độ lên đến 517 km một giờ.
khả năng cạnh tranh
Tốc độ có thể phát triển một tàu bay lên từ, có thể được so sánh với tốc độ của máy bay. Do đó, loại phương tiện giao thông có thể trở thành một đối thủ cạnh tranh nghiêm trọng đối với các hãng hàng không Air, trong đó hoạt động ở khoảng cách hàng ngàn cây số. ứng dụng phổ quát của Maglev cản trở bởi thực tế là họ không thể di chuyển bằng bìa đường sắt thông thường. Magnetic levitation tàu cần một cấu trúc đặc biệt của đường cao tốc. Điều này đòi hỏi đầu tư vốn lớn. Người ta cũng tin rằng đã được tạo ra cho Maglev từ trường có thể ảnh hưởng tiêu cực đến cơ thể con người, trong đó có một tác động tiêu cực đối với sức khỏe của người lái xe và người dân trong những khu vực có gần một đường cao tốc.
nguyên tắc hoạt động
Magnetic levitation tàu là một loại đặc biệt của phương tiện giao thông. Trong khi lái xe Maglev dường như lảng vảng phía trên đường ray mà không cần chạm vào nó. Điều này xảy ra với lý do rằng sức mạnh chiếc xe được điều khiển từ trường được tạo ra giả tạo. Trong giao thông Maglev không có ma sát. Trong đó lực phanh là kéo khí động học.
Làm thế nào nó hoạt động? Về những gì các tính chất cơ bản là nam châm, mỗi người chúng ta nhận thức được những bài học của vật lý lớp sáu. Nếu hai nam châm đã gặp nhau ở Bắc Cực, họ sẽ bị đẩy lùi. Nó tạo ra một bay lên từ cái gọi là. Khi tham gia các cực khác nhau của nam châm sẽ bị thu hút với nhau. nguyên tắc tương đối đơn giản Đây là cơ sở của tàu chuyển động Maglev mà theo nghĩa đen lướt qua không khí tại một khoảng cách ngắn từ đường ray.
Bây giờ là hai công nghệ được phát triển bởi các phương tiện được điều khiển bởi một bay lên từ hoặc đình chỉ. Thứ ba là thực nghiệm, và chỉ tồn tại trên giấy.
hệ thống treo điện từ
Công nghệ này được gọi là EMS. Nó được dựa trên sức mạnh của điện từ trường, thay đổi theo thời gian. Cô và các nguyên nhân khinh công [không khí tăng] Maglev. Đối với chuyển động của tàu trong trường hợp này đòi hỏi phải có đường ray hình chữ T, được làm bằng một dây dẫn [thường là kim loại]. vận hành hệ thống này tương tự như đường sắt thông thường. Tuy nhiên, thay vì các bộ bánh xe lửa được cài đặt hỗ trợ và hướng dẫn các nam châm. Họ được bố trí song song với stato sắt từ nằm trên các cạnh của các webs hình chữ T.
Nhược điểm chính của công nghệ EMS là sự cần thiết để kiểm soát khoảng cách giữa stator và các nam châm. Và điều này mặc dù thực tế là nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm cả những từ bản chất dễ bay hơi của tương tác điện từ. Để tránh dừng lại đột ngột của tàu, pin đặc biệt cài đặt trên nó. Họ có thể nạp tiền vào máy phát điện tuyến tính, tích hợp nam châm hỗ trợ, và do đó thời gian đủ dài để hỗ trợ quá trình bay lên.
lịch trình phanh tạo ra công nghệ EMS dựa thực hiện tăng tốc động cơ tuyến tính thấp đồng bộ. Ông được đại diện bởi nam châm tham khảo, cũng như đường bộ, qua đó dao động Maglev. Tốc độ và thành phần cảm giác thèm ăn có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi tần số và cường độ tạo ra bởi một AC. Đối với làm chậm đủ để thay đổi hướng của sóng điện từ.
hệ thống treo điện động
Có một kỹ thuật trong đó chuyển động xảy ra tại một sự tương tác Maglev của hai lĩnh vực. Một trong số đó được tạo ra trong dòng web, và lần thứ hai - về thành phần hội đồng quản trị. Công nghệ này tên EDS. Tại cơ sở của nó được xây dựng một Nhật Bản tàu bay lên từ JR-Maglev.
Hệ thống này có một số khác biệt so với EMS, trong đó sử dụng nam châm thông thường, mà được cung cấp từ các cuộn dây một dòng điện chỉ khi điện được áp dụng.
công nghệ EDS liên quan đến một nguồn cung cấp liên tục của điện. Điều này xảy ra ngay cả khi nguồn điện bị tắt. Trong cuộn dây như cài đặt hệ thống làm mát đông lạnh cho phép để tiết kiệm một lượng điện năng đáng kể.
Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ EDS
Mặt tích cực của hệ thống, làm việc trên một hệ thống treo điện động là ổn định của nó. Thậm chí giảm nhẹ hoặc tăng khoảng cách giữa các nam châm và các trang web được điều chỉnh bởi các thế lực hút và lực đẩy. Điều này cho phép hệ thống để được trong điều kiện tương tự. Với công nghệ này không có cần phải cài đặt thiết bị điện tử để điều khiển. Chúng ta không cần và các thiết bị để điều chỉnh khoảng cách giữa các web và các nam châm.
công nghệ EDS có một số nhược điểm. Như vậy, đủ lực để nâng thành phần, chỉ có thể xảy ra ở tốc độ cao. Đó là lý do tại sao Maglev trang bị bánh xe. Họ cung cấp phong trào của họ với tốc độ lên đến một trăm cây số một giờ. Một nhược điểm của công nghệ này là động lực ma sát phát sinh ở phía sau và phía trước của nam châm đẩy lùi tại một giá trị tốc độ thấp.
Do từ trường mạnh trong một phần dành cho hành khách phải cài đặt bảo vệ đặc biệt. Nếu không, một người với một máy tạo nhịp tim để du lịch đều bị cấm. Bảo vệ là cần thiết cho các tàu sân bay dữ liệu từ [thẻ tín dụng và HDD].
Công nghệ này đang được phát triển
Hệ thống thứ ba, mà bây giờ chỉ tồn tại trên giấy, là việc sử dụng các tùy chọn EDS của nam châm vĩnh cửu mà không cần phải kích hoạt mất điện. Gần đây hơn, người ta nghĩ rằng điều này là không thể. Các nhà nghiên cứu tin rằng nam châm vĩnh cửu không có lực lượng có thể gây ra tàu bay lên. Tuy nhiên, vấn đề này đã được tránh. Nam châm đặt trong một "Halbach mảng" cho quyết định của mình. một sự sắp xếp như vậy dẫn đến việc tạo ra các từ trường ngoài mảng, và ở trên nó. Điều này giúp duy trì cấu trúc khinh công ngay cả ở tốc độ khoảng năm cây số một giờ.
Ưu điểm của Maglev
Phía hấp dẫn nhất của tàu bay lên từ là viễn cảnh của việc đạt được tốc độ cao trong đó sẽ cho phép Maglev trong tương lai để cạnh tranh ngay cả với một máy bay phản lực. Đây là loại phương tiện giao thông là khá tiết kiệm ở mức điện tiêu thụ. chi phí thấp và hoạt động của nó. Điều này có thể do sự vắng mặt của ma sát. Vui lòng và Maglev tiếng ồn thấp, trong đó có một tác động tích cực đối với môi trường sinh thái.
thiếu sót
Mặt tiêu cực của Maglev là số tiền quá lớn cần thiết để tạo ra chúng. chi phí cao và bảo trì theo dõi. Bên cạnh đó, đối với các chế độ coi vận tải đòi hỏi một hệ thống phức tạp các đường dẫn và các thiết bị có độ chính xác cao mà kiểm soát khoảng cách giữa các web và các nam châm.
Thực hiện dự án ở Berlin
Trong thủ đô nước Đức, việc khai trương hệ thống maglev loại đầu tiên vào năm 1980 dưới cái tên M-Bahn. chiều dài web là 1,6 km. Magnetic levitation tàu con thoi giữa ba trạm tàu điện ngầm vào cuối tuần. Đáp ứng của hành khách được tự do. Sau sự sụp đổ của Bức tường Berlin, dân số của thành phố đã tăng gần một nửa. Phải mất việc tạo ra các mạng lưới giao thông với khả năng cung cấp một lưu lượng giao thông cao. Đó là lý do tại sao đến năm 1991 thì vải từ đã được tháo dỡ và xây dựng tàu điện ngầm bắt đầu ở vị trí của mình.
Birmingham
Đây thành phố của Đức Maglev tốc độ thấp cùng nhau đưa 1984-1995. sân bay và ga xe lửa. chiều dài đường truyền từ chỉ 600 m là.
Cách làm việc cho mười năm và đã được đóng cửa để đáp ứng với nhiều khiếu nại của hành khách trên bất tiện hiện có. Sau đó vận chuyển đường ray xe lửa thay thế Maglev trên trang web này.
Thượng Hải
Con đường từ đầu tiên ở Berlin được xây dựng bởi công ty Đức Transrapid. dự án thất bại không ngăn cản các nhà phát triển. Họ tiếp tục nghiên cứu của họ và nhận được một đơn đặt hàng từ chính phủ Trung Quốc, đã quyết định xây dựng đường đua-Maglev của đất nước. Thượng Hải và sân bay "Phố Đông" liên kết tốc độ cao [lên đến 450 km / h] cách.
Con đường là 30 km dài được khai trương vào năm 2002. Các kế hoạch cho tương lai - phần mở rộng của nó tới 175 km.
sơn mài Nhật
Ở đất nước này vào năm 2005 đã có một cuộc triển lãm Expo-2005. Đối với công chiếu đầu tiên đã được đưa vào khai thác chiều dài theo dõi từ của 9 km. chín trạm nằm trên đường dây. Maglev phục vụ lãnh thổ, đó là tiếp giáp với địa điểm tổ chức triển lãm.
Maglev coi là tương lai của phương tiện giao thông. Đã vào năm 2025 nó được lên kế hoạch để mở một ca khúc siêu nhanh mới ở một đất nước như Nhật Bản. Magnetic levitation tàu sẽ chuyên chở hành khách từ Tokyo đến một trong những khu vực trung tâm của hòn đảo. tốc độ của nó là 500 km / h. Đối với dự án sẽ cần khoảng 45000000000 USD.
Nga
Tạo một tàu cao tốc là kế hoạch và đường sắt. Đến năm 2030, Maglev ở Nga giữa Moscow và Vladivostok. Cách để vượt qua 9300 hành khách km trong 20 giờ. Tàu tốc độ bay lên từ sẽ được lên đến năm trăm cây số một giờ.