Они ездят не по железнодорожному полотну, а по специальной магнитной линии. В пути такой поезд не прикасается к трассе, а левитирует над ее поверхностью на расстоянии около полутора сантиметров. Это позволяет минимизировать трение и, как следствие, увеличивает скорость передвижения.
Шанхайский маглев стал самым быстрым электропоездом в мире в начале нашего века: его скорость составляет 431 км/ч. А в 2027 году в Японии планируют начать эксплуатацию новой модели — в своих экспериментальных поездках она разгонялась до 603 км/ч за счет уникальных аэродинамических характеристик. Как же работают левитирующие поезда и почему они до сих пор не захватили мир?
История и современность
Идея создания поезда на магнитной подушке не нова — еще в начале 20 века инженеры Европейских стран патентовали технологии и создавали экспериментальные модели левитирующих поездов. Советские конструкторы тоже работали с технологией магнитной левитации — поезд модели ТП-01 прошел испытания в 1979 году.
Первый прототип пассажирского маглева был создан в том же 1979 году в Германии. А постоянную специализированную трассу для поезда на магнитной подушке построили в Великобритании в 1984 — эта линия соединила город Бирмингем с аэропортом. Однако уже через 11 лет эту дорогу закрыли: оборудование постепенно изнашивалось, замена деталей обходилась дорого, и от убыточной трассы решили отказаться. Все европейские магнитно-левитационные линии законсервированы, и новые испытания не планируются.
Сегодня высокоскоростные магнитные поезда ездят только в странах Азии — да и то на небольшие расстояния. В Китае такие линии функционируют в Шанхае, Пекине и Чанше, они соединяют мегаполисы с аэропортами и пригородами. В Японии работает экспериментальная трасса в префектуре Яманаси и короткая коммерческая — в Нагое, также планируется строительство скоростной линии между Токио и Нагоей. В Южной Корее поезд на магнитной подушке соединил Сеул и аэропорт Инчхон.
Технология
Из учебника физики мы помним, что магнит имеет два полюса: северный и южный. Одноименные полюса двух магнитов отталкиваются друг от друга, разноименные же притягиваются. На этом простом принципе основана работа маглева. Сегодня конструкторы используют две технологии магнитного подвеса: электромагнитную и электродинамическую.
Поезда на электромагнитном подвесе ездят на Т-образном рельсовом полотне, изготовленном из проводника. Они работают практически так же, как привычный железнодорожный транспорт, только вместо колес у них — магнитная система. Левитация в этом случае обеспечивается за счет батарей, которые заряжаются от линейных генераторов, встроенных в электромагниты — на таких батареях поезд может левитировать даже во время остановки. Правда, контролировать необходимое расстояние между полотном и поездом приходится с помощью сложных автоматизированных систем.
Технологию электромагнитного подвеса использовали немецкие поезда, а сегодня на ее основе работает шанхайский маглев.
А вот для работы электродинамического подвеса используют сверхпроводящие электромагниты. В отличие от обычных, сверхпроводящие магниты работают, даже если отключить источник электроэнергии. Эта система более стабильна: расстояние между опорным магнитом и поездом не требует контроля и коррекции. Однако поезд может левитировать только при движении на больших скоростях, а для разгона и остановки приходится использовать обычные колеса.
На базе технологии электродинамического подвеса функционируют японские магнитные поезда.
Достоинства и недостатки
В 1980-х маглев считался транспортом будущего. И действительно, такие поезда имеют много достоинств:
- экологичность;
- низкий уровень шума;
- высокая скорость;
- безопасность: поезд не может слететь с рельсов;
- низкая (в сравнении с обычными электропоездами) стоимость эксплуатации.
Однако, широкого распространения эта технология пока не получила — и объяснение этому простое. Строительство левитационных трасс обходится очень дорого, а прибыль такие линии принесут в лучшем случае через несколько десятков лет после начала эксплуатации. В большинстве стран ни правительство, ни частные инвесторы не готовы к таким затратам.
Тем не менее, эту технологию постепенно развивают в странах Азии. Особенно активно работают над левитирующими поездами китайцы: к 2020 году они планируют запустить еще несколько магнитных линий в 12 городах. И кто знает, может маглевы все-таки произведут революцию в мире скоростного транспорта?
Надежда Климова