მატარებლები მაგნიტურ ბალიშებზე - მაგლევი. Როგორ მუშაობს? სიჩქარის ჩანაწერი

ორასზე მეტი წელი გავიდა იმ მომენტიდან, როდესაც კაცობრიობამ გამოიგონა პირველი ორთქლის ლოკომოტივები. თუმცა, აქამდე საკმაოდ გავრცელებულია სარკინიგზო სახმელეთო ტრანსპორტი, მგზავრებისა და მძიმე ტვირთის გადაყვანა ელექტროენერგიისა და დიზელის საწვავის გამოყენებით.

გარეგნობის ისტორია

მაგნიტურ ბალიშებზე მატარებლების შექმნის იდეა აქტიურად განვითარდა მეოცე საუკუნის დასაწყისში. თუმცა ამ პროექტის რეალიზება იმ დროისთვის რიგი მიზეზების გამო ვერ მოხერხდა. ასეთი მატარებლის წარმოება მხოლოდ 1969 წელს დაიწყო. სწორედ მაშინ დაიგო მაგნიტური ლიანდაგი გერმანიის ფედერაციული რესპუბლიკის ტერიტორიაზე, რომლის გასწვრივ ახალი მანქანა უნდა გაევლო, რომელსაც მოგვიანებით მაგლევის მატარებელი ეწოდა. იგი ამოქმედდა 1971 წელს. პირველი მაგლევი მატარებელი, რომელსაც Transrapid-02 ერქვა, გადიოდა მაგნიტურ ლიანდაგზე.

საინტერესო ფაქტია, რომ გერმანელმა ინჟინერებმა ალტერნატიული მანქანა შექმნეს მეცნიერ ჰერმან კემპერის მიერ დატოვებული ჩანაწერების საფუძველზე, რომელმაც პატენტი ჯერ კიდევ 1934 წელს მიიღო, რაც ადასტურებდა მაგნიტური თვითმფრინავის გამოგონებას.

"Transrapid-02" ძნელად შეიძლება ეწოდოს ძალიან სწრაფად. მას შეეძლო საათში 90 კილომეტრის მაქსიმალური სიჩქარით მოძრაობა. მისი ტევადობაც დაბალი იყო - მხოლოდ ოთხი ადამიანი.

1979 წელს შეიქმნა მაგლევის უფრო მოწინავე მოდელი. ამ მატარებელს, სახელად „Transrapid-05“ უკვე შეეძლო სამოცი რვა მგზავრის გადაყვანა. ის მოძრაობდა ქალაქ ჰამბურგში მდებარე ხაზის გასწვრივ, რომლის სიგრძე 908 მეტრი იყო. მაქსიმალური სიჩქარე, რომელიც ამ მატარებელს ავითარებდა, საათში სამოცდათხუთმეტ კილომეტრს უდრიდა.

იმავე 1979 წელს იაპონიაში გამოიცა მაგლევის კიდევ ერთი მოდელი. მას "ML-500" ერქვა. იაპონურმა მატარებელმა მაგნიტურ ბალიშზე განავითარა სიჩქარე საათში ხუთას ჩვიდმეტ კილომეტრამდე.

კონკურენტუნარიანობა

სიჩქარე, რომელიც შეიძლება განვითარდეს მაგნიტურ ბალიშებზე მატარებლებზე, შეიძლება შევადაროთ თვითმფრინავების სიჩქარეს. ამასთან დაკავშირებით, ამ ტიპის ტრანსპორტი შეიძლება გახდეს სერიოზული კონკურენტი იმ საჰაერო მარშრუტებისთვის, რომლებიც მოქმედებენ ათას კილომეტრამდე მანძილზე. მაგლევების ფართო გამოყენებას აფერხებს ის ფაქტი, რომ მათ არ შეუძლიათ გადაადგილება ტრადიციულ სარკინიგზო ზედაპირებზე. მაგნიტურ ბალიშებზე მატარებლებს სპეციალური მაგისტრალების აშენება სჭირდებათ. და ეს მოითხოვს კაპიტალის დიდ ინვესტიციას. ასევე ითვლება, რომ მაგლევებისთვის შექმნილმა მაგნიტურმა ველმა შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს ადამიანის სხეულზე, რაც უარყოფითად იმოქმედებს მძღოლისა და ამ მარშრუტის მახლობლად მდებარე რეგიონების მაცხოვრებლების ჯანმრთელობაზე.

მოქმედების პრინციპი

მაგნიტურ ბალიშებზე მატარებლები განსაკუთრებული სახის ტრანსპორტია. მოძრაობის დროს მაგლევი, როგორც ჩანს, ცურავს რკინიგზის ლიანდაგზე შეხების გარეშე. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მანქანა კონტროლდება ხელოვნურად შექმნილი მაგნიტური ველის ძალით. მაგლევის მოძრაობის დროს ხახუნი არ არის. დამუხრუჭების ძალა არის აეროდინამიკური წინააღმდეგობა.

Როგორ მუშაობს? თითოეულმა ჩვენგანმა იცის მაგნიტების ძირითადი თვისებების შესახებ მეექვსე კლასის ფიზიკის გაკვეთილებიდან. თუ ორი მაგნიტი შეკრიბება ჩრდილოეთ პოლუსებთან, ისინი მოგერიებენ ერთმანეთს. იქმნება ეგრეთ წოდებული მაგნიტური ბალიში. სხვადასხვა პოლუსების შეერთებისას მაგნიტები ერთმანეთს მიიზიდავენ. ეს საკმაოდ მარტივი პრინციპი საფუძვლად უდევს მაგლევის მატარებლის მოძრაობას, რომელიც ფაქტიურად სრიალებს ჰაერში რელსებიდან უმნიშვნელო მანძილზე.

დღეისათვის უკვე შემუშავებულია ორი ტექნოლოგია, რომელთა დახმარებითაც აქტიურდება მაგნიტური ბალიში ან საკიდი. მესამე არის ექსპერიმენტული და არსებობს მხოლოდ ქაღალდზე.

ელექტრომაგნიტური სუსპენზია

ამ ტექნოლოგიას EMS ეწოდება. ის ეფუძნება ელექტრომაგნიტური ველის სიძლიერეს, რომელიც დროთა განმავლობაში იცვლება. იწვევს მაგლევის ლევიტაციას (ჰაერში აწევას). მატარებლის გადაადგილებისთვის ამ შემთხვევაში საჭიროა T-ს ფორმის რელსები, რომლებიც დამზადებულია გამტარისგან (ჩვეულებრივ ლითონისგან). ამ გზით, სისტემის მუშაობა ჩვეულებრივი რკინიგზის მსგავსია. თუმცა, მატარებელში, ბორბლების წყვილის ნაცვლად, დამონტაჟებულია საყრდენი და სახელმძღვანელო მაგნიტები. ისინი მოთავსებულია ფერომაგნიტური სტატორების პარალელურად, რომლებიც მდებარეობს T- ფორმის ქსელის კიდეზე.

EMS ტექნოლოგიის მთავარი მინუსი არის სტატორსა და მაგნიტებს შორის მანძილის კონტროლის აუცილებლობა. და ეს იმისდა მიუხედავად, რომ ეს დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, მათ შორის ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების არასტაბილურ ხასიათზე. მატარებლის უეცარი გაჩერების თავიდან ასაცილებლად, მასზე დამონტაჟებულია სპეციალური ბატარეები. მათ შეუძლიათ დატენონ საცნობარო მაგნიტებში ჩაშენებული ხაზოვანი გენერატორები და ამით შეინარჩუნონ ლევიტაციის პროცესი დიდი ხნის განმავლობაში.

EMS ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული მატარებლების დამუხრუჭება ხორციელდება დაბალი აჩქარების სინქრონული ხაზოვანი ძრავით. იგი წარმოდგენილია საყრდენი მაგნიტებით, ასევე გზის გასწვრივ, რომელზედაც მაგლევი ტრიალებს. კომპოზიციის სიჩქარე და ბიძგი შეიძლება კონტროლდებოდეს გენერირებული ალტერნატიული დენის სიხშირისა და სიძლიერის შეცვლით. შენელებისთვის საკმარისია მაგნიტური ტალღების მიმართულების შეცვლა.

ელექტროდინამიკური შეჩერება

არსებობს ტექნოლოგია, რომელშიც მაგლევის მოძრაობა ხდება ორი ველის ურთიერთქმედებისას. ერთი მათგანი ავტომაგისტრალის ტილოშია შექმნილი, მეორე კი მატარებლის ბორტზეა შექმნილი. ამ ტექნოლოგიას EDS ეწოდება. მის საფუძველზე აშენდა იაპონური მატარებელი მაგნიტურ ბალიშზე JR-Maglev.

ასეთ სისტემას აქვს გარკვეული განსხვავებები EMS-ისგან, რომელიც იყენებს ჩვეულებრივ მაგნიტებს, რომლებსაც ელექტრო დენი მიეწოდება კოჭებიდან მხოლოდ დენის გამოყენებისას.

EDS ტექნოლოგია გულისხმობს ელექტროენერგიის მუდმივ მიწოდებას. ეს ხდება მაშინაც კი, თუ ელექტრომომარაგება გამორთულია. ასეთი სისტემის ხვეულებში დამონტაჟებულია კრიოგენული გაგრილება, რაც ზოგავს ელექტროენერგიის მნიშვნელოვან რაოდენობას.

EDS ტექნოლოგიის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

ელექტროდინამიკურ საკიდზე მომუშავე სისტემის დადებითი მხარე მისი სტაბილურობაა. მაგნიტებსა და ტილოებს შორის მანძილის უმნიშვნელო შემცირება ან გაზრდაც კი რეგულირდება მოგერიებისა და მიზიდულობის ძალებით. ეს საშუალებას აძლევს სისტემას იყოს უცვლელ მდგომარეობაში. ამ ტექნოლოგიით, არ არის საჭირო საკონტროლო ელექტრონიკის დაყენება. არც ტილოსა და მაგნიტებს შორის მანძილის რეგულირების მოწყობილობებია საჭირო.

EDS ტექნოლოგიას აქვს გარკვეული უარყოფითი მხარეები. ამრიგად, კომპოზიციის ლევიტაციისთვის საკმარისი ძალა შეიძლება წარმოიშვას მხოლოდ მაღალი სიჩქარით. ამიტომ მაგლევი აღჭურვილია ბორბლებით. ისინი უზრუნველყოფენ მოძრაობას საათში ას კილომეტრამდე სიჩქარით. ამ ტექნოლოგიის კიდევ ერთი მინუსი არის ხახუნის ძალა, რომელიც წარმოიქმნება საგრებელი მაგნიტების უკანა და წინა ნაწილში დაბალი სიჩქარით.

მგზავრებისთვის განკუთვნილ მონაკვეთში ძლიერი მაგნიტური ველის გამო აუცილებელია სპეციალური დაცვის დაყენება. წინააღმდეგ შემთხვევაში კარდიოსტიმულატორის მქონე პირს მგზავრობის უფლება არ აქვს. დაცვა ასევე საჭიროა მაგნიტური შენახვის მედიისთვის (საკრედიტო ბარათები და HDD).

ტექნოლოგია დამუშავების პროცესშია

მესამე სისტემა, რომელიც ამჟამად მხოლოდ ქაღალდზე არსებობს, არის მუდმივი მაგნიტების გამოყენება EDS ვერსიაში, რომლებიც არ საჭიროებენ ენერგიას გასააქტიურებლად. ბოლო დრომდე ითვლებოდა, რომ ეს შეუძლებელი იყო. მკვლევარები თვლიდნენ, რომ მუდმივ მაგნიტებს არ გააჩნდათ ისეთი ძალა, რომელსაც შეეძლო მატარებლის ლევიტაცია გამოეწვია. თუმცა, ეს პრობლემა თავიდან აიცილეს. მის გადასაჭრელად მაგნიტები მოათავსეს ჰალბახის მასივში. ასეთი განლაგება იწვევს მაგნიტური ველის შექმნას არა მასივის ქვეშ, არამედ მის ზემოთ. ეს ხელს უწყობს კომპოზიციის ლევიტაციის შენარჩუნებას საათში დაახლოებით ხუთი კილომეტრის სიჩქარითაც კი.

ამ პროექტს ჯერ არ მიუღია პრაქტიკული განხორციელება. ეს გამოწვეულია მუდმივი მაგნიტებით დამზადებული მასივების მაღალი ღირებულებით.

მაგლევის უპირატესობები

მაგლევის მატარებლების ყველაზე მიმზიდველი მხარე არის მაღალი სიჩქარის მიღწევის პერსპექტივა, რაც საშუალებას მისცემს მაგლევს მომავალში კონკურენცია გაუწიონ რეაქტიულ თვითმფრინავებსაც კი. ამ ტიპის ტრანსპორტი საკმაოდ ეკონომიურია ელექტროენერგიის მოხმარების თვალსაზრისით. ასევე დაბალია მისი ექსპლუატაციის ხარჯები. ეს შესაძლებელი ხდება ხახუნის არარსებობის გამო. სასიამოვნოა მაგლევების დაბალი ხმაურიც, რაც დადებითად აისახება ეკოლოგიურ მდგომარეობაზე.

ხარვეზები

მაგლევის უარყოფითი მხარე არის მათი შესაქმნელად საჭირო ძალიან დიდი რაოდენობა. ასევე მაღალია ტრასის მოვლა-პატრონობის ხარჯები. გარდა ამისა, ტრანსპორტის განხილული რეჟიმი მოითხოვს ტრასების კომპლექსურ სისტემას და ულტრა ზუსტი ინსტრუმენტებს, რომლებიც აკონტროლებენ მანძილს ტრასასა და მაგნიტებს შორის.

პროექტის განხორციელება ბერლინში

გერმანიის დედაქალაქში 1980 წელს მოხდა პირველი მაგლევის ტიპის სისტემის გახსნა, სახელწოდებით M-Bahn. ტილოს სიგრძე 1,6 კმ იყო. შაბათ-კვირას მაგლევის მატარებელი სამ მეტროსადგურს შორის გადიოდა. მგზავრებისთვის მგზავრობა უფასო იყო. ბერლინის კედლის დაცემის შემდეგ ქალაქის მოსახლეობა თითქმის გაორმაგდა. იგი მოითხოვდა სატრანსპორტო ქსელების შექმნას მაღალი სამგზავრო მოძრაობის უზრუნველყოფის შესაძლებლობით. სწორედ ამიტომ, 1991 წელს დაიშალა მაგნიტური ტილო და მის ადგილას მეტროს მშენებლობა დაიწყო.

ბირმინგემი

გერმანიის ამ ქალაქში, დაბალსიჩქარიანი მაგლევი 1984 წლიდან 1995 წლამდე იყო დაკავშირებული. აეროპორტი და რკინიგზის სადგური. მაგნიტური ბილიკის სიგრძე მხოლოდ 600 მ იყო.

გზამ ათი წელი იმუშავა და მგზავრების არაერთი პრეტენზიის გამო დაიკეტა არსებული დისკომფორტის შესახებ. შემდგომში მონორკინიგნულმა ტრანსპორტმა მაგლევი შეცვალა ამ მონაკვეთში.

შანხაი

პირველი მაგნიტური გზა ბერლინში გერმანულმა კომპანია Transrapid-მა ააგო. პროექტის წარუმატებლობამ არ შეაჩერა დეველოპერები. მათ განაგრძეს კვლევა და მიიღეს ბრძანება ჩინეთის მთავრობისგან, რომელმაც გადაწყვიტა ქვეყანაში მაგლევის ბილიკის აშენება. შანხაი და პუდონგის აეროპორტი დაკავშირებული იყო ამ ჩქაროსნული (450 კმ/სთ-მდე) მარშრუტით.

30 კმ სიგრძის გზა 2002 წელს გაიხსნა. სამომავლო გეგმები მოიცავს მის გაფართოებას 175 კმ-მდე.

იაპონია

ამ ქვეყანაში 2005 წელს გაიმართა გამოფენა Expo-2005. მისი გახსნით ექსპლუატაციაში შევიდა 9 კმ სიგრძის მაგნიტური ბილიკი. ხაზზე ცხრა სადგურია. მაგლევი ემსახურება საგამოფენო ადგილის მიმდებარე ტერიტორიას.

მაგლევი მომავლის ტრანსპორტად ითვლება. უკვე 2025 წელს იგეგმება ახალი ავტომაგისტრალის გახსნა ისეთ ქვეყანაში, როგორიც იაპონიაა. მაგლევის მატარებელი მგზავრებს ტოკიოდან კუნძულის ცენტრალური ნაწილის ერთ-ერთ რაიონში გადაიყვანს. მისი სიჩქარე 500 კმ/სთ იქნება. პროექტის განსახორციელებლად დაახლოებით ორმოცდახუთი მილიარდი დოლარი იქნება საჭირო.

ავ. ლუდმილა ფროლოვა 2015 წლის 19 იანვარი http://fb.ru/article/165360/po...

იაპონურმა მაგნიტოპლანეტის მატარებელმა სიჩქარის რეკორდი კიდევ ერთხელ მოხსნა

მატარებელი 280 კილომეტრის მანძილს სულ რაღაც 40 წუთში გაივლის

იაპონურმა მაგლევის მატარებელმა დაარღვია საკუთარი სიჩქარის რეკორდი 603 კმ/სთ სიჩქარით დარტყმით ფუჯიიამას მახლობლად გამოცდაზე.

წინა რეკორდი - 590 კმ/სთ - მან გასულ კვირას დაამყარა.

JR Central, რომელიც ფლობს ამ მატარებლებს, აპირებს მათი გაშვება ტოკიო-ნაგოიას მარშრუტზე 2027 წლისთვის.

მატარებელი 280 კილომეტრის მანძილს სულ რაღაც 40 წუთში გაივლის.

ამასთან, კომპანიის მენეჯმენტის თქმით, ისინი მგზავრებს მაქსიმალური სიჩქარით არ გადაიყვანენ: ის „მხოლოდ“ 505 კმ/სთ-მდე დააჩქარებს. მაგრამ ესეც შესამჩნევად აღემატება იაპონიის უსწრაფესი შინკანსენის მატარებლის სიჩქარეს, რომელიც საათში 320 კმ მანძილს ფარავს.

მგზავრებს არ აჩვენებენ სიჩქარის ჩანაწერებს, მაგრამ მათთვის საკმარისი იქნება 500 კმ/სთ-ზე მეტი.

ნაგოიასკენ ჩქაროსნული გზის მშენებლობის ღირებულება თითქმის 100 მილიარდი დოლარი იქნება, იმის გამო, რომ მარშრუტის 80%-ზე მეტი გადის გვირაბებში.

სავარაუდოდ, მაგლევის მატარებლები 2045 წლისთვის ტოკიოდან ოსაკამდე მანძილს მხოლოდ ერთ საათში დაფარავს, რაც მგზავრობის დროს განახევრებს.

ტყვიის მატარებლის ტესტების დასათვალიერებლად 200-მდე ენთუზიასტი შეიკრიბა.

"მე მაწუხებს, ძალიან მინდა ამ მატარებლით რაც შეიძლება მალე ვიმგზავრო", - უთხრა ერთმა მაყურებელმა NHK-ს. "ეს თითქოს ისტორიაში ახალი გვერდი გაიხსნა ჩემთვის."

"რაც უფრო სწრაფად მოძრაობს მატარებელი, მით უფრო სტაბილურია ის, ამიტომ მგზავრობის ხარისხი გაუმჯობესდა ჩემი აზრით", - თქვა იასუკაზუ ენდომ, JR Central-ის კვლევის ხელმძღვანელმა.

2027 წლისთვის ტოკიო-ნაგოიას მარშრუტზე ახალი მატარებლები ამოქმედდება

იაპონიას დიდი ხანია აქვს ფოლადის ლიანდაგზე ჩქაროსნული გზების ქსელი სახელად შინკანსენი. თუმცა, ახალი მაგლევის მატარებლის ტექნოლოგიაში ინვესტიციით, იაპონელები იმედოვნებენ, რომ შეძლებენ მის საზღვარგარეთ ექსპორტს.

აშშ-ში ვიზიტის დროს იაპონიის პრემიერ-მინისტრი შინზო აბე, სავარაუდოდ, შესთავაზებს დახმარებას ნიუ-იორკსა და ვაშინგტონს შორის ჩქაროსნული მაგისტრალის მშენებლობაში.

სხვა პოსტებისთვის "პერსპექტიული მაღალსიჩქარიანი ტრანსპორტი" და "ადგილობრივი ტრანსპორტის პერსპექტივა" სერიებში იხილეთ:

ზებგერითი ვაკუუმური "მატარებელი" - Hyperloop. სერიიდან "პერსპექტიული მაღალსიჩქარიანი ტრანსპორტი".

სერია "ადგილობრივი ტრანსპორტის პერსპექტივა". ახალი ელექტრო მატარებელი EP2D

ვიდეო ბონუსი

მაგლევის მატარებლები ზედაპირული საზოგადოებრივი ტრანსპორტის ყველაზე სწრაფი ფორმაა. და მიუხედავად იმისა, რომ ჯერჯერობით ექსპლუატაციაში მხოლოდ სამი პატარა ლიანდაგია ამოქმედებული, მაგნიტური მატარებლების პროტოტიპების კვლევა და ტესტირება მიმდინარეობს სხვადასხვა ქვეყანაში. როგორ განვითარდა მაგნიტური ლევიტაციის ტექნოლოგია და რა ელის მას უახლოეს მომავალში, ამ სტატიიდან შეიტყობთ.

მაგლევის ისტორიის პირველი გვერდები სავსე იყო მე-20 საუკუნის დასაწყისში მიღებული პატენტების რიგებით სხვადასხვა ქვეყანაში. ჯერ კიდევ 1902 წელს გერმანელ გამომგონებელს ალფრედ სეიდენს მიენიჭა პატენტი ხაზოვანი ძრავით აღჭურვილი მატარებლის დიზაინისთვის. და ოთხი წლის შემდეგ, ფრანკლინ სკოტ სმიტმა შეიმუშავა ელექტრომაგნიტურად შეჩერებული მატარებლის კიდევ ერთი ადრეული პროტოტიპი. ცოტა მოგვიანებით, 1937 წლიდან 1941 წლამდე პერიოდში, გერმანელმა ინჟინერმა ჰერმან კემპერმა მიიღო კიდევ რამდენიმე პატენტი, რომელიც დაკავშირებულია ხაზოვანი ელექტროძრავებით აღჭურვილი მატარებლებთან. სხვათა შორის, 2004 წელს აშენებული მოსკოვის მონორელის სატრანსპორტო სისტემის მოძრავი შემადგენლობა იყენებს ასინქრონულ ხაზოვან ძრავებს გადაადგილებისთვის - ეს არის მსოფლიოში პირველი მონორეილი ხაზოვანი ძრავით.

მოსკოვის მონოლარული სისტემის მატარებელი ტელეცენტრის სადგურთან ახლოს

1940-იანი წლების ბოლოს მკვლევარები სიტყვებიდან საქმეზე გადავიდნენ. ბრიტანელმა ინჟინერმა ერიკ ლაზეთვეიტმა, რომელიც ბევრისთვის ცნობილია, როგორც "მაგლევის მამა", მოახერხა ხაზოვანი ინდუქციური ძრავის პირველი სამუშაო სრული პროტოტიპის შემუშავება. მოგვიანებით, 1960-იან წლებში, იგი შეუერთდა Tracked Hovercraft-ის მაღალსიჩქარიანი მატარებლის განვითარებას. სამწუხაროდ, 1973 წელს პროექტი დაიხურა უსახსრობის გამო.

1979 წელს გამოჩნდა მსოფლიოში პირველი მაგლევი მატარებლის პროტოტიპი, რომელიც ლიცენზირებულია სამგზავრო გადაზიდვის მომსახურების უზრუნველსაყოფად, Transrapid 05. ჰამბურგში აშენდა 908 მ სიგრძის საცდელი ბილიკი, რომელიც წარმოდგენილი იყო IVA 79 გამოფენაზე. პროექტისადმი ინტერესი იმდენად დიდი იყო. რომ Transrapid 05-მა მოახერხა გამოფენის დასრულებიდან კიდევ სამი თვის განმავლობაში წარმატებით ემუშავა და ჯამში დაახლოებით 50 ათასი მგზავრის გადაყვანა. ამ მატარებლის მაქსიმალური სიჩქარე იყო 75 კმ/სთ.

და პირველი კომერციული მაგნიტოპლანი გამოჩნდა 1984 წელს ბირმინგემში, ინგლისში. მაგლევის ხაზი აკავშირებდა ბირმინგემის საერთაშორისო აეროპორტის ტერმინალს და ახლომდებარე მატარებლის სადგურს. იგი წარმატებით მუშაობდა 1984 წლიდან 1995 წლამდე. ხაზის სიგრძე მხოლოდ 600 მ იყო, ხოლო სიმაღლე, რომლითაც ხაზოვანი ასინქრონული ძრავით მატარებელი მაღლა ასწია, იყო 15 მილიმეტრი. 2003 წელს მის ადგილას აშენდა AirRail Link სამგზავრო ტრანსპორტირების სისტემა, რომელიც დაფუძნებულია Cable Liner ტექნოლოგიაზე.

1980-იან წლებში დაიწყო მაღალსიჩქარიანი მაგნიტური ლევიტაციის მატარებლების შექმნის პროექტების შემუშავება და განხორციელება არა მხოლოდ ინგლისსა და გერმანიაში, არამედ იაპონიაში, კორეაში, ჩინეთსა და აშშ-ში.

Როგორ მუშაობს

მაგნიტების ძირითადი თვისებების შესახებ ვიცით მე-6 კლასის ფიზიკის გაკვეთილებიდან. თუ მუდმივი მაგნიტის ჩრდილოეთ პოლუსს სხვა მაგნიტის ჩრდილოეთ პოლუსთან მიიყვანთ, ისინი ერთმანეთს მოგერიებენ. თუ ერთ-ერთი მაგნიტი გადატრიალებულია, რომელიც აკავშირებს სხვადასხვა პოლუსს, ის იზიდავს. ეს მარტივი პრინციპი გვხვდება მაგლევის მატარებლებში, რომლებიც ჰაერში გადადიან ლიანდაგზე მცირე მანძილზე.

მაგნიტური შეჩერების ტექნოლოგია ეფუძნება სამ ძირითად ქვესისტემას: ლევიტაციას, სტაბილიზაციას და აჩქარებას. ამავდროულად, ამ დროისთვის არსებობს ორი ძირითადი მაგნიტური შეჩერების ტექნოლოგია და ერთი ექსპერიმენტული, დადასტურებული მხოლოდ ქაღალდზე.

ელექტრომაგნიტური შეჩერების (EMS) ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული მატარებლები ლევიტაციისთვის იყენებენ ელექტრომაგნიტურ ველს, რომლის სიძლიერე დროთა განმავლობაში იცვლება. ამავდროულად, ამ სისტემის პრაქტიკული დანერგვა ძალიან ჰგავს ჩვეულებრივი სარკინიგზო ტრანსპორტის მუშაობას. აქ გამოყენებულია T-ს ფორმის სარკინიგზო საწოლი, რომელიც დამზადებულია გამტარისგან (ძირითადად ლითონისგან), მაგრამ მატარებელი ბორბლების ნაცვლად იყენებს ელექტრომაგნიტების სისტემას - საყრდენს და სახელმძღვანელოებს. საყრდენი და სახელმძღვანელო მაგნიტები განლაგებულია ფერომაგნიტური სტატორების პარალელურად, რომლებიც მდებარეობს T- ფორმის ბილიკის კიდეებზე. EMS ტექნოლოგიის მთავარი მინუსი არის მანძილი საცნობარო მაგნიტსა და სტატორს შორის, რომელიც არის 15 მილიმეტრი და უნდა კონტროლდებოდეს და გამოსწორდეს სპეციალური ავტომატური სისტემებით, რაც დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, მათ შორის ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების წყვეტილი ბუნებაზე. სხვათა შორის, ლევიტაციის სისტემა მუშაობს მატარებელზე დამონტაჟებული ბატარეების წყალობით, რომლებიც იტენება საცნობარო მაგნიტებში ჩაშენებული ხაზოვანი გენერატორებით. ამგვარად, გაჩერების შემთხვევაში მატარებელი ბატარეებზე დიდხანს ლევიტაციას შეძლებს. EMS ტექნოლოგიის საფუძველზე აშენდა Transrapid მატარებლები და, კერძოდ, შანხაის მაგლევი.

EMS ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული მატარებლები ამოძრავებს და დამუხრუჭებს დაბალი აჩქარების სინქრონული ხაზოვანი ძრავით, რომელიც წარმოდგენილია დამხმარე მაგნიტებითა და ტილოებით, რომლის ზემოთაც მაგნიტური თვითმფრინავი ტრიალებს. ზოგადად, ქსელში ჩაშენებული მამოძრავებელი სისტემა არის ჩვეულებრივი სტატორი (წრფივი ელექტროძრავის სტაციონარული ნაწილი), რომელიც განლაგებულია ქსელის ბოლოში, ხოლო საცნობარო ელექტრომაგნიტები, თავის მხრივ, მუშაობენ როგორც ელექტროძრავის არმატურა. ამრიგად, ბრუნვის წარმოქმნის ნაცვლად, ხვეულებში ალტერნატიული დენი წარმოქმნის აღგზნებული ტალღების მაგნიტურ ველს, რომელიც მოძრაობს მატარებელს კონტაქტის გარეშე. ალტერნატიული დენის სიძლიერისა და სიხშირის შეცვლა საშუალებას გაძლევთ დაარეგულიროთ კომპოზიციის წევა და სიჩქარე. ამავდროულად, შენელებისთვის, თქვენ უბრალოდ უნდა შეცვალოთ მაგნიტური ველის მიმართულება.

ელექტროდინამიკური შეჩერების ტექნოლოგიის (EDS) გამოყენების შემთხვევაში, ლევიტაცია ხორციელდება ქსელში მაგნიტური ველისა და მატარებლის ბორტზე ზეგამტარი მაგნიტების მიერ შექმნილი ველის ურთიერთქმედებით. იაპონური JR-Maglev მატარებლები აშენდა EDS ტექნოლოგიის საფუძველზე. EMS ტექნოლოგიისგან განსხვავებით, რომელიც იყენებს ჩვეულებრივ ელექტრომაგნიტებს და ხვეულებს ელექტროენერგიის გასატარებლად მხოლოდ დენის გამოყენებისას, ზეგამტარ ელექტრომაგნიტებს შეუძლიათ ელექტროენერგიის გატარება დენის წყაროს გათიშვის შემდეგაც კი, მაგალითად, ელექტროენერგიის გათიშვის შემთხვევაში. EDS სისტემაში ხვეულების გაგრილება საკმაოდ დიდ ენერგიას დაზოგავს. თუმცა, კრიოგენული გაგრილების სისტემა, რომელიც გამოიყენება კოჭების გაგრილებისთვის, შეიძლება საკმაოდ ძვირი იყოს.

EDS სისტემის მთავარი უპირატესობაა მაღალი სტაბილურობა - ქსელსა და მაგნიტებს შორის მანძილის მცირე შემცირებით წარმოიქმნება საგრებელი ძალა, რომელიც აბრუნებს მაგნიტებს თავდაპირველ მდგომარეობაში, ხოლო მანძილის გაზრდა ამცირებს მოგერიების ძალას და ზრდის მიმზიდველი ძალა, რომელიც კვლავ იწვევს სისტემის სტაბილიზაციას. ამ შემთხვევაში არ არის საჭირო ელექტრონიკა მატარებელსა და ლიანდაგს შორის მანძილის გასაკონტროლებლად და გამოსასწორებლად.

მართალია, მას ასევე არ შეეძლო ნაკლოვანებების გარეშე - მატარებლის ლევიტაციისთვის საკმარისი ძალა მხოლოდ მაღალი სიჩქარით ხდება. ამ მიზეზით, EDS მატარებელი აღჭურვილი უნდა იყოს ბორბლებით, რომლებსაც შეუძლიათ გადაადგილება დაბალი სიჩქარით (100 კმ/სთ-მდე). შესაბამისი ცვლილებები ასევე უნდა განხორციელდეს ლიანდაგის მთელ სიგრძეზე, რადგან ტექნიკური გაუმართაობის გამო მატარებელს ნებისმიერ ადგილას შეუძლია გაჩერება.

EDS-ის კიდევ ერთი მინუსი არის ის, რომ დაბალი სიჩქარით, ხახუნის ძალა წარმოიქმნება ქსელში მოქცეული მაგნიტების წინა და უკანა ნაწილში, რომელიც მოქმედებს მათ წინააღმდეგ. ეს არის ერთ-ერთი მიზეზი იმისა, რის გამოც ჯ.რ.-მაგლევმა მიატოვა სრულად ამაღელვებელი სისტემა და გაიხედა გვერდითი ლევიტაციის სისტემისკენ.

ასევე აღსანიშნავია, რომ ძლიერი მაგნიტური ველები სამგზავრო განყოფილებაში საჭიროებს მაგნიტური დაცვის დაყენებას. დაცვის გარეშე მგზავრებისთვის ასეთი მანქანით მგზავრობა ელექტრონული კარდიოსტიმულატორით ან მაგნიტური საცავის მედიით (HDD და საკრედიტო ბარათები) უკუნაჩვენებია.

EDS ტექნოლოგიაზე დაფუძნებულ მატარებლებში აჩქარების ქვესისტემა მუშაობს ზუსტად ისევე, როგორც EMS ტექნოლოგიაზე დაფუძნებულ მატარებლებში, გარდა იმისა, რომ პოლარობის ცვლილების შემდეგ სტატორები აქ ჩერდებიან ერთი წუთით.

მესამე, ყველაზე ახლოს განხორციელების ტექნოლოგიასთან, რომელიც ჯერჯერობით მხოლოდ ქაღალდზე არსებობს, არის EDS ვარიანტი Inductrack მუდმივი მაგნიტებით, რომლებიც არ საჭიროებენ ენერგიას გააქტიურებისთვის. ბოლო დრომდე მკვლევარები თვლიდნენ, რომ მუდმივ მაგნიტებს არ ჰქონდათ საკმარისი ძალა მატარებლის ლევიტაციისთვის. თუმცა ეს პრობლემა მოგვარდა მაგნიტების ე.წ „ჰალბახის მასივში“ მოთავსებით. ამავდროულად, მაგნიტები განლაგებულია ისე, რომ მაგნიტური ველი წარმოიქმნება მასივის ზემოთ, და არა მის ქვემოთ და შეუძლია შეინარჩუნოს მატარებლის ლევიტაცია ძალიან დაბალი სიჩქარით - დაახლოებით 5 კმ / სთ. მართალია, მუდმივი მაგნიტების ასეთი მასივების ღირებულება ძალიან მაღალია, ამიტომ ჯერ არ არსებობს არც ერთი კომერციული პროექტი.

გინესის რეკორდების წიგნი

ამ დროისთვის, მაგლევის ყველაზე სწრაფი მატარებლების სიაში პირველი ხაზი იკავებს იაპონურ გადაწყვეტას JR-Maglev MLX01, რომელმაც 2003 წლის 2 დეკემბერს იამანაშის საცდელ ტრასაზე მოახერხა რეკორდული სიჩქარის მიღწევა 581 კმ / სთ. აღსანიშნავია, რომ JR-Maglev MLX01 ფლობს კიდევ რამდენიმე რეკორდს, რომელიც დაფიქსირდა 1997 წლიდან 1999 წლამდე პერიოდში - 531, 550, 552 კმ/სთ.

თუ უახლოეს კონკურენტებს გადავხედავთ, მაშინ მათ შორის აღსანიშნავია გერმანიაში აშენებული Shanghai Transrapid SMT მაგლევი, რომელმაც 2003 წელს ტესტების დროს მოახერხა 501 კმ/სთ სიჩქარის განვითარება და მისი წინამორბედი - Transrapid 07, რომელმაც გადალახა 1988 წელს 436 კმ/სთ სიჩქარის ეტაპები.

პრაქტიკული განხორციელება

Linimo maglev მატარებელი, რომელიც ექსპლუატაციაში შევიდა 2005 წლის მარტში, შეიქმნა Chubu HSST-ის მიერ და დღესაც გამოიყენება იაპონიაში. ის გადის აიჩის პრეფექტურის ორ ქალაქს შორის. ტილოს სიგრძე, რომელზედაც მაგლევი მიფრინავს, დაახლოებით 9 კმ-ია (9 სადგური). Linimo-ს მაქსიმალური სიჩქარეა 100 კმ/სთ. ამან ხელი არ შეუშალა მას 10 მილიონზე მეტი მგზავრის გადაყვანას მხოლოდ გაშვებიდან პირველი სამი თვის განმავლობაში.

უფრო ცნობილია შანხაის მაგლევი, რომელიც შეიქმნა გერმანული კომპანია Transrapid-ის მიერ და ექსპლუატაციაში შევიდა 2004 წლის 1 იანვარს. ეს მაგლევის ხაზი აკავშირებს შანხაის Longyang Lu მეტროსადგურს პუდონგის საერთაშორისო აეროპორტთან. საერთო მანძილი 30 კმ-ია, მატარებელი მას გადალახავს დაახლოებით 7,5 წუთში, აჩქარებს 431 კმ/სთ სიჩქარეს.

კიდევ ერთი მაგლევის ხაზი წარმატებით ფუნქციონირებს დეჯეონში, სამხრეთ კორეა. UTM-02 მგზავრებისთვის ხელმისაწვდომი გახდა 2008 წლის 21 აპრილს და 14 წელი დასჭირდა განვითარებასა და აშენებას. მაგლევის სარკინიგზო ხაზი აკავშირებს ეროვნულ სამეცნიერო მუზეუმსა და საგამოფენო პარკს, რომლებიც ერთმანეთისგან მხოლოდ 1 კმ-ით არიან დაშორებული.

მაგლევის მატარებლებს შორის, რომლებიც უახლოეს მომავალში შევა ექსპლუატაციაში, არის Maglev L0 იაპონიაში, რომელმაც ახლახან განაახლა ტესტირება. მოსალოდნელია, რომ 2027 წლისთვის ის ტოკიო-ნაგოიას მარშრუტზე იმოძრავებს.

ძალიან ძვირი სათამაშო

არც ისე დიდი ხნის წინ, პოპულარულმა ჟურნალებმა maglev-ის მატარებლებს უწოდეს რევოლუციური ტრანსპორტი, და როგორც კერძო კომპანიებმა, ისე ხელისუფლების წარმომადგენლებმა მთელი მსოფლიოდან აცნობეს შესაშური რეგულარობით ასეთი სისტემების ახალი პროექტების დაწყების შესახებ. თუმცა, ამ გრანდიოზული პროექტების უმეტესობა საწყის ეტაპზე დაიხურა, ხოლო მაგლევის სარკინიგზო ხაზი, თუმცა მათ მცირე ხნით მოახერხეს მოსახლეობის საკეთილდღეოდ მომსახურეობა, მოგვიანებით დაიშალა.

წარუმატებლობის მთავარი მიზეზი ის არის, რომ მაგლევის მატარებლები ძალიან ძვირია. მათ სჭირდებათ ნულიდან მათთვის სპეციალურად აშენებული ინფრასტრუქტურა, რაც, როგორც წესი, ყველაზე ძვირი პუნქტია პროექტის ბიუჯეტში. მაგალითად, შანხაის მაგლევი ჩინეთს 1,3 მილიარდი დოლარი დაუჯდა, ანუ 43,6 მილიონი დოლარი 1 კმ ორმხრივი ლიანდაგზე (მატარებლების შექმნისა და სადგურების მშენებლობის ხარჯების ჩათვლით). მაგნიტური ლევიტაციით მატარებლებს შეუძლიათ კონკურენცია გაუწიონ ავიაკომპანიებს მხოლოდ გრძელ მარშრუტებზე. მაგრამ ისევ და ისევ, მსოფლიოში რამდენიმე ადგილია, სადაც მაღალი სამგზავრო მოძრაობაა საჭირო მაგლევის ხაზის ანაზღაურებისთვის.

Რა არის შემდეგი?

ამ დროისთვის, მაგლევის მატარებლების მომავალი უფრო ბუნდოვანია ასეთი პროექტების აკრძალული მაღალი ღირებულებისა და ხანგრძლივი ანაზღაურებადი პერიოდის გამო. ამავდროულად, ბევრი ქვეყანა აგრძელებს დიდ ინვესტიციებს მაღალსიჩქარიანი სარკინიგზო (HSR) პროექტებში. არც ისე დიდი ხნის წინ, იაპონიაში განახლდა Maglev L0, maglev მატარებლის მაღალსიჩქარიანი ტესტები.

იაპონიის მთავრობა ასევე იმედოვნებს, რომ აშშ დააინტერესებს საკუთარი მაგლევი მატარებლებით. ცოტა ხნის წინ The Northeast Maglev, რომელიც ვაშინგტონისა და ნიუ-იორკის მაგლევის ხაზით დაკავშირებას გეგმავს, ოფიციალური ვიზიტით იაპონიას ეწვია. შესაძლოა, მაგლევის მატარებლები უფრო გავრცელებული გახდება ნაკლებად ეფექტური HSR ქსელის მქონე ქვეყნებში. მაგალითად, აშშ-სა და დიდ ბრიტანეთში, მაგრამ მათი ღირებულება კვლავ მაღალი დარჩება.

არსებობს მოვლენების განვითარების სხვა სცენარი. როგორც ცნობილია, მაგლევის მატარებლების ეფექტურობის გაზრდის ერთ-ერთი გზაა ზეგამტარების გამოყენება, რომლებიც აბსოლუტურ ნულთან ახლოს ტემპერატურამდე გაცივებისას მთლიანად კარგავენ ელექტრულ წინააღმდეგობას. თუმცა, ძალიან ძვირია უზარმაზარი მაგნიტების შენახვა უკიდურესად ცივი სითხეების ავზებში, რადგან სწორი ტემპერატურის შესანარჩუნებლად საჭიროა უზარმაზარი „მაცივრები“, რაც ღირებულებას კიდევ უფრო ზრდის.

მაგრამ არავინ გამორიცხავს იმის შესაძლებლობას, რომ უახლოეს მომავალში ფიზიკის მნათობებს შეეძლებათ შექმნან იაფი ნივთიერება, რომელიც ინარჩუნებს სუპერგამტარ თვისებებს ოთახის ტემპერატურაზეც კი. როდესაც ზეგამტარობა მიიღწევა მაღალ ტემპერატურაზე, მძლავრი მაგნიტური ველები, რომლებსაც შეუძლიათ მანქანებისა და მატარებლების მხარდაჭერა, იმდენად ხელმისაწვდომი გახდება, რომ „მფრინავი მანქანებიც“ ეკონომიკურად მომგებიანი იქნება. ამიტომ ველოდებით სიახლეებს ლაბორატორიებიდან.

მაგლევი ან მაგლევი (ინგლისური მაგნიტური ლევიტაციიდან) არის მატარებელი მაგნიტურ საკიდზე, რომელსაც მართავს და აკონტროლებს მაგნიტური ძალები. ასეთი მატარებელი, განსხვავებით ტრადიციული მატარებლებისგან, მოძრაობისას არ ეხება სარკინიგზო ზედაპირს. ვინაიდან მატარებელსა და გაშვებულ ზედაპირს შორის არის უფსკრული, ხახუნი აღმოფხვრილია და დამუხრუჭების ერთადერთი ძალა არის წევის ძალა.

მაგლევის მიერ მისაღწევი სიჩქარე შედარებულია თვითმფრინავის სიჩქარესთან და შესაძლებელს ხდის კონკურენციას გაუწიოს საჰაერო კომუნიკაციებს მოკლე (საავიაციო) დისტანციებზე (1000 კმ-მდე). მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი ტრანსპორტის იდეა ახალი არ არის, ეკონომიკურმა და ტექნიკურმა შეზღუდვებმა არ მისცა მას სრულად განლაგების საშუალება: ტექნოლოგია მხოლოდ რამდენჯერმე იქნა დანერგილი საზოგადოებრივი გამოყენებისთვის. ამჟამად მაგლევი ვერ გამოიყენებს არსებულ სატრანსპორტო ინფრასტრუქტურას, თუმცა არსებობს პროექტები მაგნიტური გზის ელემენტების განლაგებით ჩვეულებრივი რკინიგზის რელსებს შორის ან გზის კალაპოტის ქვეშ.

ამ დროისთვის, მატარებლების მაგნიტური შეჩერების 3 ძირითადი ტექნოლოგია არსებობს:

1. ზეგამტარ მაგნიტებზე (ელექტროდინამიკური სუსპენზია, EDS).

გერმანიაში შექმნილმა „მომავლის რკინიგზამ“ შანხაის მაცხოვრებლების პროტესტი ადრეც გამოიწვია. მაგრამ ამჯერად ხელისუფლებამ, დემონსტრაციებით შეშინებულმა, რომლებიც ემუქრებოდნენ დიდ არეულობას, მატარებლების გამკლავებას დაჰპირდა. დემონსტრაციების დროულად შესაჩერებლად, ოფიციალურმა პირებმა ვიდეოკამერებიც კი დაკიდეს იმ ადგილებში, სადაც მასობრივი საპროტესტო აქციები ყველაზე ხშირად იმართება. ჩინური ბრბო ძალიან ორგანიზებული და მოძრავია, მას შეუძლია რამდენიმე წამში შეიკრიბოს და დემონსტრაციაში გადაიზარდოს ლოზუნგებით.

ეს არის ყველაზე მასშტაბური სახალხო დემონსტრაცია შანხაიში 2005 წლის ანტიიაპონური მარშების შემდეგ. ეს არ არის პირველი პროტესტი, რომელიც გამოწვეულია ჩინეთის შეშფოთებით გარემოს გაუარესებასთან დაკავშირებით. გასულ ზაფხულს ათასობით დემონსტრანტმა აიძულა მთავრობა გადაედო ქიმიური კომპლექსის მშენებლობა.

მაგლევის მატარებლები მომავლის ტრანსპორტია? როგორ მუშაობს მაგლევის მატარებელი?

აღსანიშნავია, რომ მთელი ამ წლების განმავლობაში ინჟინრები და გამომგონებლები აქტიურად მუშაობდნენ გადაადგილების ალტერნატიული გზების შესაქმნელად. მათი მუშაობის შედეგი იყო მატარებლები მაგნიტურ ბალიშებზე.

გარეგნობის ისტორია

მაგნიტურ ბალიშებზე მატარებლების შექმნის იდეა აქტიურად განვითარდა მეოცე საუკუნის დასაწყისში. თუმცა ამ პროექტის რეალიზება იმ დროისთვის რიგი მიზეზების გამო ვერ მოხერხდა. ასეთი მატარებლის წარმოება მხოლოდ 1969 წელს დაიწყო. სწორედ მაშინ დაიგო მაგნიტური ლიანდაგი გერმანიის ფედერაციული რესპუბლიკის ტერიტორიაზე, რომლის გასწვრივ ახალი მანქანა უნდა გაევლო, რომელსაც მოგვიანებით მაგლევის მატარებელი ეწოდა. იგი ამოქმედდა 1971 წელს. პირველი მაგლევის მატარებელი, რომელსაც "Transrapid-02" ერქვა, მაგნიტურ ლიანდაგზე გაიარა.

კონკურენტუნარიანობა

სიჩქარე, რომელიც შეიძლება განვითარდეს მაგნიტურ ბალიშებზე მატარებლებზე, შეიძლება შევადაროთ თვითმფრინავების სიჩქარეს. ამასთან დაკავშირებით, ამ ტიპის ტრანსპორტი შეიძლება გახდეს სერიოზული კონკურენტი იმ საჰაერო მარშრუტებისთვის, რომლებიც მოქმედებენ ათას კილომეტრამდე მანძილზე. მაგლევების ფართო გამოყენებას აფერხებს ის ფაქტი, რომ მათ არ შეუძლიათ გადაადგილება ტრადიციულ სარკინიგზო ზედაპირებზე. მაგნიტურ ბალიშებზე მატარებლებს სპეციალური მაგისტრალების აშენება სჭირდებათ. და ეს მოითხოვს კაპიტალის დიდ ინვესტიციას. ასევე ითვლება, რომ მაგლევებისთვის შექმნილმა მაგნიტურმა ველმა შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს ადამიანის სხეულზე, რაც უარყოფითად იმოქმედებს მძღოლისა და ამ მარშრუტის მახლობლად მდებარე რეგიონების მაცხოვრებლების ჯანმრთელობაზე.

მოქმედების პრინციპი

ელექტრომაგნიტური სუსპენზია

ელექტროდინამიკური შეჩერება

EDS ტექნოლოგიის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

ტექნოლოგია დამუშავების პროცესშია

მაგლევის უპირატესობები

ხარვეზები

პროექტის განხორციელება ბერლინში

მასშტაბირება- პრეზენტაცია:http://zoom.pspu.ru/presentations/145

1. დანიშვნა

მაგლევის მატარებელიან მაგლევი(ინგლისური მაგნიტური ლევიტაციიდან, ე.ი. „მაგლევი“ - მაგნიტური თვითმფრინავი) არის მატარებელი მაგნიტურ საკიდზე, რომელიც ამოძრავებს და აკონტროლებს მაგნიტური ძალებით, შექმნილია ადამიანების გადასაყვანად (ნახ. 1). ეხება სამგზავრო ტრანსპორტირების ტექნოლოგიას. ტრადიციული მატარებლებისგან განსხვავებით, ის არ ეხება სარკინიგზო ზედაპირს სირბილის დროს.

2. ძირითადი ნაწილები (მოწყობილობა) და მათი დანიშნულება

ამ დიზაინის შემუშავებისას არსებობს სხვადასხვა ტექნოლოგიური გადაწყვეტილებები (იხ. პუნქტი 6). განვიხილოთ მატარებლის "ტრანსრაპიდის" მაგნიტური ბალიშის მუშაობის პრინციპი ელექტრომაგნიტებზე ( ელექტრომაგნიტური სუსპენზია, EMS) (სურ. 2).

ელექტრომაგნიტები (1) დამაგრებულია თითოეული მანქანის ლითონის „კალთაზე“. ისინი ურთიერთქმედებენ მაგნიტებთან სპეციალური სარკინიგზო (2) ქვედა მხარეს, რის გამოც მატარებელი ცურავს ლიანდაგზე. სხვა მაგნიტები უზრუნველყოფს გვერდითი გასწორებას. გრაგნილი (3) იდება ლიანდაგის გასწვრივ, რომელიც ქმნის მაგნიტურ ველს, რომელიც მატარებელს მოძრაობაში აყენებს (ხაზოვანი ძრავა).

3. ოპერაციული პრინციპი

მაგნიტურ საკიდზე მატარებლის მუშაობის პრინციპი ემყარება შემდეგ ფიზიკურ მოვლენებსა და კანონებს:

მ. ფარადეის მიერ ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი და კანონი

ლენცის წესი

ბიო-სავარტ-ლაპლასის კანონი

1831 წელს ინგლისელმა ფიზიკოსმა მაიკლ ფარადეიმ აღმოაჩინა ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი, რითაც მაგნიტური ნაკადის ცვლილება გამტარ წრეში იწვევს ელექტრო დენს ამ წრეში მაშინაც კი, თუ წრეში არ არის ენერგიის წყარო.. ინდუქციური დენის მიმართულების საკითხი, რომელიც ღიად დატოვა ფარადეიმ, მალევე გადაჭრა რუსმა ფიზიკოსმა ემილ ხრისტიანოვიჩ ლენცმა.

განვიხილოთ დახურული წრიული დენის მატარებელი წრე დაკავშირებული ბატარეის ან ენერგიის სხვა წყაროს გარეშე, რომელშიც შეყვანილია მაგნიტი ჩრდილოეთ პოლუსთან ერთად. ეს გაზრდის წრედში გამავალ მაგნიტურ ნაკადს და, ფარადეის კანონის თანახმად, წრეში გამოჩნდება ინდუცირებული დენი. ეს დენი, თავის მხრივ, ბიო-სავარტის კანონის თანახმად, წარმოქმნის მაგნიტურ ველს, რომლის თვისებები არაფრით განსხვავდება ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლუსებით ჩვეულებრივი მაგნიტის ველის თვისებებისგან. ლენცმა ახლახან მოახერხა იმის გარკვევა, რომ ინდუცირებული დენი იქნება მიმართული ისე, რომ დენის მიერ წარმოქმნილი მაგნიტური ველის ჩრდილოეთ პოლუსი ორიენტირებული იქნება ჩასმული მაგნიტის ჩრდილოეთ პოლუსზე. ვინაიდან მაგნიტების ორ ჩრდილოეთ პოლუსს შორის არის ურთიერთ მოგერიების ძალები, წრეში გამოწვეული ინდუქციური დენი მიედინება ამ მიმართულებით, რაც ეწინააღმდეგება მაგნიტის შეყვანას წრედში. და ეს მხოლოდ განსაკუთრებული შემთხვევაა და განზოგადებული ფორმულირებით, ლენცის წესი ამბობს, რომ ინდუქციური დენი ყოველთვის მიმართულია ისე, რომ დაუპირისპირდეს მის გამომწვევ ძირეულ მიზეზს.

ლენცის წესი დღეს მხოლოდ მატარებელში გამოიყენება მაგნიტურ ბალიშზე. ასეთი მატარებლის ვაგონის ფსკერის ქვეშ დამონტაჟებულია ძლიერი მაგნიტები, რომლებიც მდებარეობს ფოლადის ფურცლიდან რამდენიმე სანტიმეტრში (ნახ. 3). როდესაც მატარებელი მოძრაობს, ტილოს კონტურზე გამავალი მაგნიტური ნაკადი მუდმივად იცვლება და მასში წარმოიქმნება ძლიერი ინდუქციური დენები, რაც ქმნის მძლავრ მაგნიტურ ველს, რომელიც მოგერიებს მატარებლის მაგნიტურ შეჩერებას (ისევე, თუ როგორ წარმოიქმნება საგრებელი ძალები წრედს შორის. და მაგნიტი ზემოთ მოცემულ ექსპერიმენტში). ეს ძალა იმდენად დიდია, რომ გარკვეული სიჩქარის მოპოვების შემდეგ, მატარებელი ფაქტიურად იშლება ტილოდან რამდენიმე სანტიმეტრით და, ფაქტობრივად, დაფრინავს ჰაერში.

კომპოზიცია ლევიტირდება მაგნიტების ერთი და იგივე პოლუსების მოგერიების და, პირიქით, სხვადასხვა პოლუსების მიზიდულობის გამო. მატარებლის „ტრანსრაპიდის“ შემქმნელებმა (სურ. 1) გამოიყენეს მოულოდნელი მაგნიტური შეჩერების სქემა. ისინი იყენებდნენ არა იგივე სახელწოდების პოლუსების მოგერიებას, არამედ საპირისპირო დასახელების მიზიდულობას. მაგნიტზე ტვირთის დაკიდება არ არის რთული (ეს სისტემა სტაბილურია), მაგრამ მაგნიტის ქვეშ თითქმის შეუძლებელია. მაგრამ თუ ავიღებთ კონტროლირებად ელექტრომაგნიტს, სიტუაცია იცვლება. საკონტროლო სისტემა ინარჩუნებს უფსკრული მაგნიტებს შორის მუდმივ რამდენიმე მილიმეტრზე (ნახ. 3). უფსკრულის გაზრდით, სისტემა ზრდის დენის ძალას გადამზიდავ მაგნიტებში და ამით „ამოიყვანს“ მანქანას; კლებისას აქვეითებს მიმდინარე სიძლიერეს და უფსკრული იზრდება. სქემას ორი ძირითადი უპირატესობა აქვს. ლიანდაგის მაგნიტური ელემენტები დაცულია ამინდის გავლენისგან და მათი ველი გაცილებით სუსტია ლიანდაგსა და მატარებელს შორის არსებული მცირე უფსკრულის გამო; ის მოითხოვს გაცილებით მცირე დენებს. შესაბამისად, ამ დიზაინის მატარებელი გაცილებით ეკონომიური გამოდის.

მატარებელი წინ მიიწევს ხაზოვანი ძრავა. ასეთ ძრავას აქვს ზოლებად დაჭიმული როტორი და სტატორი (ჩვეულებრივ ელექტროძრავაში ისინი იკეცება რგოლებად). სტატორის გრაგნილები ჩართულია სათითაოდ, რაც ქმნის მოძრავ მაგნიტურ ველს. ლოკომოტივზე დამაგრებული სტატორი ამ ველშია ჩასმული და მოძრაობს მთელ მატარებელს (სურ. 4, 5). . ტექნოლოგიის მთავარი ელემენტია ელექტრომაგნიტებზე პოლუსების შეცვლა მონაცვლეობით მიწოდებით და დენის ამოღებით 4000-ჯერ წამში. საიმედო მუშაობის მისაღებად სტატორსა და როტორს შორის უფსკრული არ უნდა აღემატებოდეს ხუთ მილიმეტრს. ამის მიღწევა ძნელია მოძრაობის დროს მანქანების რხევის გამო, რაც დამახასიათებელია ყველა ტიპის მონორელსისთვის, გარდა გვერდითი საკიდი გზებისა, განსაკუთრებით მოსახვევებში. ამიტომ საჭიროა იდეალური ლიანდაგის ინფრასტრუქტურა.

სისტემის სტაბილურობას უზრუნველყოფს დამაგნიტიზაციის გრაგნილებში დენის ავტომატური რეგულირება: სენსორები მუდმივად ზომავენ მანძილს მატარებლიდან ლიანდაგამდე და, შესაბამისად, იცვლება ძაბვა ელექტრომაგნიტებზე (ნახ. 3). ულტრა სწრაფი მართვის სისტემები აკონტროლებენ გზასა და მატარებელს შორის უფსკრული.

ა

ბრინჯი. 4. მატარებლის მოძრაობის პრინციპი მაგნიტურ საკიდზე (EMS ტექნოლოგია)

დამუხრუჭების ერთადერთი ძალა არის აეროდინამიკური წევის ძალა.

ასე რომ, მაგნიტურ საკიდზე მატარებლის მოძრაობის სქემა: მანქანის ქვეშ დამონტაჟებულია ელექტრომაგნიტები, ხოლო ლიანდაგზე დამონტაჟებულია ხაზოვანი ელექტროძრავის კოჭები. როდესაც ისინი ურთიერთქმედებენ, წარმოიქმნება ძალა, რომელიც აწევს მანქანას გზის ზემოთ და წინ უწევს. გრაგნილებში დენის მიმართულება მუდმივად იცვლება, მატარებლის მოძრაობისას მაგნიტური ველები იცვლება.

გადამზიდავი მაგნიტები იკვებება ბორტ ბატარეებით (ნახ. 4), რომლებიც იტენება თითოეულ სადგურზე. ხაზოვანი ელექტროძრავის დენი, რომელიც აჩქარებს მატარებელს თვითმფრინავის სიჩქარემდე, მიეწოდება მხოლოდ იმ მონაკვეთზე, რომლის გასწვრივაც მიდის მატარებელი (ნახ. 6 ა). კომპოზიციის საკმარისად ძლიერი მაგნიტური ველი გამოიწვევს დენს ბილიკის გრაგნილებში და ისინი, თავის მხრივ, შექმნის მაგნიტურ ველს.

ბრინჯი. 6. ა მაგნიტურ ბალიშზე მატარებლის მოძრაობის პრინციპი

სადაც მატარებელი აჩქარებს ან აღმართზე მიდის, ენერგია მიეწოდება მეტი სიმძლავრით. თუ თქვენ გჭირდებათ შენელება ან მოძრაობა საპირისპირო მიმართულებით, მაგნიტური ველი ცვლის ვექტორს.

ნახეთ ვიდეოები" ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი», « ელექტრომაგნიტური ინდუქცია» « ფარადეის ექსპერიმენტები».

ბრინჯი. 6. ბ კადრები ვიდეოკლიპებიდან "ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი", "ელექტრომაგნიტური ინდუქცია", "ფარადეის ექსპერიმენტები".