Уже в начале ХХ были достаточно хорошо изучены физические принципы магнитной левитации, а в 1934 году немецкий инженер Герман Кемпер запатентовал поезд на магнитной подушке, который он назвал «магнитоплан». Именно он и стал прообразом будущих маглевов.
При движении поезд в прямом смысле слова парит над трассой, используя эффект взаимоотталкивания одинаковых полюсов магнитов. Несмотря на то, что в теории создание маглева не выглядит слишком сложной задачей, на практике разработчики поездов на магнитной подушке столкнулись с огромным количеством проблем.
На решение многочисленных сложностей ушли долгие десятилетия, и в настоящее время только две страны в мире — Китай и Япония — эксплуатируют пассажирские поезда-маглевы. И если Япония занимается маглевами более полувека, то Китай решил просто позаимствовать немецкую систему Transrapid, которая в самой Германии так и не нашла коммерческого применения.
Не для гражданских целей?
Система Transrapid предлагалась исключительно для гражданского использования, однако ее разработкой с начала семидесятых годов прошлого века занимались такие гиганты западногерманской «оборонки», как Krupp, Thyssen, Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB), Henschel и Krauss-Maffei, к которым вскоре присоединился концерн Siemens.
На разработку маглева была брошена вся западногерманская инженерная элита, которая со своей задачей справилась блестяще, сумев создать вполне работоспособную систему.
Всего было построено девять моделей поездов Transrapid, которые испытывались на нескольких экспериментальных трассах, где они показали многообещающие результаты. Однако правительство ФРГ решило отказаться от поездов на магнитной подушке, отдав предпочтение высокоскоростным железнодорожным поездам, несмотря на то, что последние ни при каких обстоятельствах не смогли бы достичь показателей поездов системы Transrapid. Так, в 1988 году поезд Transrapid-07 смог разогнаться до 450 км/ч, и это был явно не предел.
Не впечатлили немецкое правительство и другие преимущества маглевов перед традиционными поездами: нулевой выброс вредных веществ, способность проходить более крутые повороты и уклоны, меньшая шумность, отсутствие износа ходовой части (по причине ее отсутствия) и практически нулевая аварийность. Даже при отключении электричества маглев, благодаря имеющимся на борту аккумуляторам, не упадет на большой скорости на трассу. Кроме того, некоторые поезда на магнитной подушке, например, японский MLX01, снабжены колесами, которые убираются и выпускаются при небольших скоростях наподобие самолетного шасси.
Огромным плюсом является сервисное обслуживание поездов, у которых нет ходовой части, требующей обычно дорогостоящего ремонта, нет передач и двигателей, соответственно — нет износа всех этих узлов. Маглеву не нужен даже машинист, так как практически все поезда могут работать в беспилотном режиме.
Почему маглевы не стали массовыми
Есть и минусы — это повышенный электромагнитный фон и строительство трасс, которые могут быть не просто дорогими, а очень дорогими. Например, стоимость 286-километрового отрезка трассы от Токио до Нагойи оценена в 46,5 млрд долларов, а вся трасса целиком, протяженностью 438 километров от Токио до Осаки, обойдется в 74 млрд долларов.
Большая часть трассы проходит в толще горных массивов, чем и объясняется такая просто космическая стоимость. Без многочисленных тоннелей цена трассы была бы заметно меньше. Так китайская 30,5-километровая трасса от Шанхая до аэропорта Пудун стоит всего 1,2 млрд долларов, причем в эту цену входит стоимость станций и поездов. И хотя цена перевозки пассажира на маглеве обходится дороже, чем на обычном поезде, было бы корректно сравнивать маглевы не с поездами, а с пассажирскими самолетами. Ведь их эксплуатационная скорость ближе к авиации, чем к наземному транспорту.
Так, китайский маглев перевозит пассажиров со скоростью 431 км/ч, что чуть меньше, чем у турбовинтового пассажирского самолета, а японский маглев в апреле 2015 года смог разогнаться до рекордных 603 км/ч. При этом стоимость перевозки пассажира у маглева более чем в два раза ниже, чем у пассажирских самолетов. А уж про безопасность и говорить нечего.
В 2004 году Китай был чуть ли не единственной страной в мире, эксплуатирующей маглевы. Хотя до этого в Поднебесной никогда маглевами всерьез не занимались, и китайцы ни при каких условиях не могли выйти на лидирующие позиции. Но как это нередко уже бывало в истории китайской промышленности, огромный шаг вперед им помогли сделать немцы. Если быть точнее, то концерны Siemens и Thyssen-Krupp. Именно немцы поделились с китайскими партнерами наработками по системе Transrapid.
Китайцы обгонят всех?
Китайцы построили 30-километровую трассу от Шанхая до аэропорта Пудон, а немецкие компании изготовили маглевы SMT Transrapid вместимостью 574 пассажира, эксплуатация которых началась в 2004 году. Некоторое время SMT Transrapid считался самым быстрым поездом в мире, который сумел разогнаться до 501 км/ч. Позже его опередил японский маглев MLX01, показав результат на 102 км/ч быстрее.
За первые несколько лет эксплуатации ничего, кроме убытков, шанхайская трасса китайцам не принесла, но они продолжают верить в ее перспективность. Более того, собираются строить ещё несколько трасс. Китайская госкорпорация CRRC планирует в ближайшее время испытать революционный маглев, способный разгоняться до 1000 км/ч.
Достичь такой скорости маглевам мешает сопротивление воздуха. Поэтому перспективный поезд будет ехать не по обычной трассе, а внутри вакуумного тоннеля-трубы, строительство которого уже началось в провинции Хубэй. Если испытания этой трассы завершатся успешно, то Китай закрепит свое лидерство в создании высокоскоростного пассажирского транспорта, а маглевы, перемещающиеся в вакуумной трубе, смогут конкурировать с ближнемагистральными пассажирскими самолетами.
В Китае был зафиксирован первый в мире инцидент с коммерческими маглевами — 11 августа 2006 года из-за короткого замыкания в аккумуляторном отсеке загорелся один из поездов. Правда, шанхайские пожарные сработали оперативно, поезд потушили, и никто не пострадал. За 16 лет эксплуатации это было единственное чрезвычайное происшествие с маглевами, хотя скептики утверждали, что поезд, летящий над трассой со скоростью больше 400 км/ч, просто по определению не может быть безопасным. Но, как показало время, по части безопасности маглевы могут дать фору кому угодно.
История советских маглевов
В своё время поездами на магнитной подушке заинтересовались и в СССР. Советский Союз всегда стремился быть в авангарде технического прогресса, и в семидесятые годы институт ВНИИПИтранспрогресс начал разрабатывать первый советский маглев, получивший название ТП-01.
В Раменском была построена 180-метровая испытательная трасса, которую затем удлинили до 850 метров. Стадии разработки маглева советскими инженерами практически ничем не отличалась от таких же у немецких коллег. Точно так же, как и в СССР, в ФРГ сначала была построена небольшая трасса, затем к гамбургской выставке IVA-1979 была построена 908-метровая трасса, по которой маглев Transrapid-05 совершал демонстрационные поездки с посетителями выставки.
В обеих странах планировалось начать регулярные пассажироперевозки, но этим планам так и не суждено было сбыться. Приговор советскому маглеву вынесла сама история. До 1991 года планировалось построить первую в СССР трассу в Армении. Эта 16-километровой трасса должна была связать Ереван и Абовян, маглев мог брать на борт 64 пассажира и перевозить их со скоростью 250 км/ч. Но эта трасса так и не была построена: в декабре 1988 года в Армении произошло землетрясение, и все силы были брошены на восстановление городов Спитак и Ленинакан (Гюмри). А через три года не стало самого Советского Союза, затем наступили «лихие» девяностые годы, и о маглевах забыли. Самый совершенный советский маглев — ТП-05 — сохранился до наших дней, отправившись «на хранение» тридцать лет назад.
Используют ли маглев другие страны?
Сейчас лишь четыре страны в мире имеют опыт эксплуатации маглевов. Это — Япония и Китай, где темой маглевов занялись всерьез и надолго, а также ФРГ и Англия. Несмотря на невостребованность системы Transrapid в Германии, именно эта страна стала одним из первопроходцев в сфере разработки поездов на магнитной подушке.
Стоит сказать спасибо китайцам за то, что уникальные разработки немецких инженеров не пропали зря, как это случилось с разработками советских инженеров. А вот британцы могут записать в свой актив первую в мире коммерческую трассу маглева, открытую осенью 1984 года в пригороде Бирмингема — Солихалле. Этот городок вписал свое имя в историю не только как вотчина Land Rover, но и как место рождения первой в мире коммерческой трассы маглева, обслуживающей аэропорт Бирмингема.
Построенный англичанами магнитный путь имел длину всего 600 метров и обесценивал один из главных «козырей» маглева — скорость. На 600-метровом «огрызке» поезду негде было разогнаться. Впрочем, это не помешало трассе функционировать более десятилетия, после чего к теме маглевов в Соединенном Королевстве охладели и решили не возвращаться.
