Suhov Vitalij Vladimirovič, Galin Aleksej Leonidovič

Predstavljamo vam projekat čija je glavna tema "Elektromagnetna vozila i aparati". Baveći se ovim poslom, shvatili smo da nam je najinteresantnija tema transport magnetne levitacije.

Nedavno je poznati engleski pisac naučne fantastike Arthur Clarke napravio još jedno predviđanje. "... Možda smo na ivici stvaranja novog tipa svemirskog broda koji će moći da napusti Zemlju uz minimalne troškove prevazilaženjem gravitacione barijere", rekao je. - Tada će sadašnje rakete biti ono što su bile Baloni prije Prvog svjetskog rata“. Na čemu se zasniva ova presuda? Odgovor se mora tražiti u modernim idejama transporta magnetnom levitacijom.

Skinuti:

Pregled:

I. otvoreni studentski naučno-praktični skup

„Moj projektne aktivnosti na fakultetu"

Smjer naučnog i praktičnog projekta:

Elektrotehnika

Tema projekta:

Elektromagnetna vozila i aparati. Transport magnetne levitacije

Projekat pripremili:

Sukhov Vitalij Vladimirovič, učenik grupe 2 ET

Galin Aleksej Leonidovič, učenik grupe 2 ET

Naziv institucije:

GBOU SPO Elektromehanička škola br. 55

Menadžer projekta:

Utenkova Eaterina Sergeevna

Moskva 2012

Uvod

Magnetoplane ili Maglev

Halbach instalacija

Zaključak

Bibliografija

Uvod

Predstavljamo vam projekat čija je glavna tema "Elektromagnetna vozila i aparati". Baveći se ovim poslom, shvatili smo da nam je najinteresantnija tema transport magnetne levitacije.

Nedavno je poznati engleski pisac naučne fantastike Arthur Clarke napravio još jedno predviđanje. "... Možda smo na ivici stvaranja novog tipa svemirskog broda koji će moći da napusti Zemlju uz minimalne troškove prevazilaženjem gravitacione barijere", rekao je. "Onda će današnji projektili biti ono što su baloni bili prije Prvog svjetskog rata." Na čemu se zasniva ova presuda? Odgovor se mora tražiti u modernim idejama transporta magnetnom levitacijom.

Magnetoplane ili Maglev

Magnetoplan ili Maglev (od engleskog magnetna levitacija) je voz na magnetnom ovjesu, pokretan i kontroliran magnetskim silama. Takav voz, za razliku od tradicionalnih vozova, ne dodiruje površinu šine tokom kretanja. Budući da postoji razmak između voza i vozne površine, trenje je eliminirano i jedina sila kočenja je sila aerodinamičkog otpora.

Brzina koju postiže maglev je uporediva sa brzinom aviona i omogućava konkurisanje vazdušnim uslugama na kratkim (za avijaciju) udaljenosti (do 1000 km). Iako sama ideja o takvom transportu nije nova, ekonomska i tehnička ograničenja nisu mu omogućila da se u potpunosti razvije: za javnu upotrebu, tehnologija je utjelovljena samo nekoliko puta. Maglev trenutno ne može koristiti postojeću saobraćajnu infrastrukturu, iako postoje projekti s postavljanjem elemenata magnetne ceste između šina konvencionalne pruge ili ispod kolovoza.

O potrebi za vozovima za magnetnu levitaciju (MAGLEV) se raspravlja već dugi niz godina, ali rezultati pokušaja da se isti koriste bili su obeshrabrujući. Najvažniji nedostatak MAGLEV vozova leži u posebnostima rada elektromagneta, koji osiguravaju levitaciju automobila iznad pruge. Elektromagneti koji nisu ohlađeni do stanja supravodljivosti troše gigantske količine energije. Kada se supravodiči koriste u platnu, troškovi njihovog hlađenja će negirati sve ekonomske prednosti i mogućnost implementacije projekta.

Alternativu predlaže fizičar Richard Post iz Nacionalne laboratorije Lawrence Livermore, Kalifornija. Njegova suština leži u upotrebi trajnih magneta, a ne elektromagneta. Ranije korišteni trajni magneti bili su preslabi da bi podigli voz, a Post koristi metodu djelomičnog ubrzanja koju je razvio penzionisani fizičar Klaus Halbach iz Nacionalne laboratorije Lawrence Berkley. Halbach je predložio metodu za raspoređivanje trajnih magneta na takav način da se njihova ukupna polja koncentrišu u jednom smjeru. Inductrack - kako je Post nazvao sistem - koristi Halbach instalacije ugrađene u dno automobila. Sama mreža je uredno polaganje zavoja izoliranog bakrenog kabela.

Halbach instalacija

Halbachova instalacija koncentriše magnetno polje u određenoj tački, smanjujući ga u drugim. Postavljen na dnu vagona, stvara magnetno polje koje indukuje dovoljne struje u namotajima staze ispod automobila u pokretu da podigne automobil za nekoliko centimetara i stabilizuje ga [Sl. 1]. Kada se voz zaustavi, efekat levitacije nestaje i vagoni se spuštaju na dodatnu šasiju.

Rice. 1 Halbach instalacija

Na slici je prikazan 20-metarski ispitni stol za MAGLEV Inductrack vozove, koji sadrži oko 1000 pravokutnih induktivnih namotaja, svaki širine 15 cm.U prvom planu je ispitni vagon i električni krug. Aluminijske šine duž pruge podržavaju kolica dok se ne postigne stabilna levitacija. Halbach instalacije obezbeđuju: ispod dna - levitaciju, sa strane - stabilnost.

Kada voz dostigne brzinu od 1-2 km/h, magneti proizvode dovoljno struje da levitiraju voz u induktivnim namotajima. Silu koja pokreće vlak stvaraju elektromagneti u intervalima duž pruge. Polja elektromagneta pulsiraju na takav način da odbijaju Halbachove instalacije postavljene na vozu i pokreću ga naprijed. Kako navodi Post, pravilnim postavljanjem Halbachovih instalacija, automobili neće izgubiti ravnotežu ni pod kojim okolnostima, sve do zemljotresa. Trenutno, na osnovu uspjeha Postovog demonstracionog rada u mjerilu 1/20, NASA je potpisala trogodišnji ugovor sa svojim timom u Livermoreu za dalje istraživanje koncepta za efikasnije lansiranje satelita u orbitu. Pretpostavlja se da će se ovaj sistem koristiti kao pojačivač za višekratnu upotrebu, koji bi ubrzao raketu do brzine od oko 1 Maha, prije nego što bi na njoj uključili glavne motore.

Međutim, unatoč svim poteškoćama, izgledi za korištenje vozila s magnetskom levitacijom ostaju vrlo primamljivi. Tako se japanska vlada priprema za nastavak rada na fundamentalno novom tipu kopnenog transporta - vozovima s magnetnom levitacijom. Prema uvjeravanjima inženjera, automobili Maglev sposobni su da pređu razdaljinu između dva najveća naseljena centra Japana - Tokija i Osake - za samo sat vremena. Trenutnim brzim željezničkim ekspresnim vozovima potrebno je 2,5 puta duže da to urade.

Tajna brzine "Magleva" je u tome što se automobili, okačeni u zrak silom elektromagnetnog odbijanja, kreću ne duž staze, već iznad nje. Ovo u potpunosti eliminira gubitke koji su neizbježni kada se kotači trljaju o šine. Godine testiranja provedenih u prefekturi Yamanashi na testnoj dionici od 18,4 km potvrdile su pouzdanost i sigurnost ovog transportnog sistema. Automobili, koji su se kretali u automatskom režimu, bez opterećenja putnika, razvili su brzinu od 550 km/h. Dosadašnji rekord za brza željeznička putovanja pripada Francuzima, čiji je TGV voz 1990. godine tokom testova ubrzao do 515 km/h.

Operativna razmatranja za vozila s magnetnom levitacijom

Japance brinu i ekonomski problemi, a prije svega pitanje isplativosti superbrze Maglev linije. Danas oko 24 miliona ljudi putuje između Tokija i Osake svake godine, 70% putnika koristi brzu željezničku liniju. Prema proračunima futurologa, revolucionarni razvoj računarske komunikacione mreže neminovno će dovesti do smanjenja putničkog prometa između dva najveća centra zemlje. O opterećenju transportne linije može uticati i izraženi pad broja aktivnog stanovništva u zemlji

Ruski projekat otvaranja vozova sa magnetnom levitacijom od Moskve do Sankt Peterburga neće biti realizovan u bliskoj budućnosti, rekao je Mihail Akulov, šef Federalne agencije za železnički saobraćaj, na konferenciji za novinare u Moskvi krajem februara 2011. godine. Sa ovim projektom može biti problema, jer nema iskustva u radu vozova sa magnetnom levitacijom u zimskim uslovima, rekao je Akulov, navodeći da je takav projekat predložila grupa ruskih programera koji su usvojili iskustvo Kine. Istovremeno, Akulov je napomenuo da je ideja o stvaranju brzog autoputa Moskva - Sankt Peterburg danas ponovo aktuelna. Konkretno, predloženo je kombiniranje stvaranja brzog autoputa s paralelnom izgradnjom autoputa. Čelnik agencije je dodao da su moćne poslovne strukture iz Azije spremne da učestvuju u ovom projektu, ne precizirajući o kojim strukturama je reč.

Tehnologija magnetnog ovjesa vlaka

Trenutno postoje 3 glavne tehnologije za magnetno ovjesanje vozova:

1. O supravodljivim magnetima (elektrodinamička suspenzija, EDS).

Superprovodljivi magnet - solenoid ili elektromagnet s namotom od supravodljivog materijala. Superprovodni namotaj ima nulti omski otpor. Ako je takav namotaj kratko spojen, električna struja inducirana u njemu ostaje praktički neograničeno.

Magnetno polje kontinuirane struje koja cirkulira kroz namotaj supravodljivog magneta je izuzetno stabilno i bez pulsiranja, što je važno za brojne primjene u naučnim istraživanjima i tehnologiji. Namotaj supravodljivog magneta gubi svojstvo supravodljivosti kada temperatura poraste iznad kritične temperature Tk supraprovodnika, kada se u namotu postigne kritična struja Ik ili kritično magnetsko polje Hk. S obzirom na to, za namotaje supravodljivih magneta. Koriste se materijali sa visokim vrijednostima Tk, Ik i Nk.

2. Na elektromagnetima (elektromagnetna suspenzija, EMS).

3. Na permanentne magnete; to je novi i potencijalno najekonomičniji sistem.

Kompozicija levitira zbog odbijanja istih polova magneta i, obrnuto, privlačenja različitih polova. Pokret se izvodi linearnim motorom.

Linearni motor je elektromotor, kod kojeg je jedan od elemenata magnetnog sistema otvoren i ima raspoređen namotaj koji stvara putujuće magnetsko polje, a drugi je izrađen u obliku vodilice koja omogućava linearno kretanje pokretnog dijela. motora.

Sada postoji mnogo dizajna za linearne motore, ali se svi mogu podijeliti u dvije kategorije - motori sa malim ubrzanjem i motori sa visokim ubrzanjem.

Motori niskog ubrzanja koriste se u javnom prijevozu (maglev, monorail, metro). Motori visokog ubrzanja su prilično male dužine i obično se koriste za ubrzanje objekta velika brzina a zatim ga otpustite. Često se koriste za istraživanje sudara hiperbrzine, poput oružja ili lansera svemirskih letjelica. Linearni motori se također široko koriste u pogonima za dovod strojeva i u robotici. nalazi se ili u vozu, ili na pruzi, ili oboje. Ozbiljan problem dizajna je velika težina dovoljno snažnih magneta, jer je za održavanje masivne kompozicije u zraku potrebno jako magnetsko polje.

Prema teoremi S. Earnshawa (ponekad pišu Earnshaw), statička polja koja stvaraju isključivo elektromagneti i permanentni magneti su nestabilna, za razliku od polja dijamagneta.

Dijamagneti su tvari koje su magnetizirane prema smjeru vanjskog magnetskog polja koje djeluje na njih. U nedostatku vanjskog magnetnog polja, dijamagneti nemaju magnetni moment. i supravodljivi magneti. Postoje stabilizacijski sistemi: senzori stalno mjere udaljenost od voza do pruge i, shodno tome, mijenja se napon na elektromagnetima.

Na sljedećem dijagramu možete razmotriti princip kretanja vozila na magnetnom jastuku.

Prikazuje princip kretanja vozila napred, pod uticajem promena magnetnih polja. Raspored magneta omogućava da se automobil povuče napred do suprotnog pola, čime se pomera čitava konstrukcija.

Najdetaljnija Sami magnetna instalacija prikazana je na dijagramukonstrukcije magnetnog ovjesa i elektromotornog pogona posade na bazi linearnih asinhronih strojeva

Rice. 1. Dizajn magnetnog ovjesa i električnog pogona vozila na bazi linearnih asinhronih mašina:
1 - induktor magnetne suspenzije; 2 - sekundarni element; 3 - poklopac; 4.5 - zupci i namotaj induktora ovjesa; 6.7 - provodni kavez i magnetsko kolo sekundarnog elementa; 8 - baza; 9 platforma; 10 - tijelo posade 11, 12 - opruge; 13 - amortizer; 14 - šipka; 15 - cilindrična šarka; 16 - klizni ležaj; 17 - nosač; 18 - stop; 19 - šipka. Von - brzina magnetnog polja: Fn - sila dizanja suspenzija: Wb - indukcija radnog zazora ovjesa

sl. 2. Dizajn vučnog linearnog asinhronog motora:
1 - induktor pogona za vuču; 2 - sekundarni element; 3 - magnetno jezgro pogonskog induktora; 4 - potisne ploče pogonskog induktora; 5 - zupci pogonskog induktora; 6 - zavojnice namotaja pogonskog induktora; 7 - baza.

Prednosti i nedostaci transporta magnetnom levitacijom

Dostojanstvo

• Teoretski najveća brzina koja se može postići na masovnom (nesportskom) zemaljskom vozilu.
• Niska buka.

Nedostaci

• Visoki troškovi izrade i održavanja staze.
• Težina magneta, potrošnja struje.
• Elektromagnetno polje koje stvara magnetna suspenzija može biti štetno za posadu vlaka i/ili lokalno stanovništvo. Čak su i vučni transformatori koji se koriste na željeznicama elektrificiranim naizmjeničnom strujom štetni za vozače, ali je u ovom slučaju jačina polja za red veličine veća. Također je moguće da će Maglev linije biti nedostupne osobama koje koriste pejsmejkere.
• Bit će potrebno pri velikoj brzini (stotine km/h) kontrolirati razmak između ceste i vlaka (nekoliko centimetara). Za to su potrebni ultra brzi kontrolni sistemi.
• Potrebna je kompleksna pružna infrastruktura.

Na primjer, strelica za maglev predstavlja dvije dionice puta koje se izmjenjuju ovisno o smjeru skretanja. Stoga je malo vjerovatno da će Maglev linije formirati više ili manje razgranate mreže s račvama i raskrsnicama.

Razvoj novih vidova transporta

Rad na stvaranju brzih vozova bez točkova na magnetnom jastuku traje već duže vrijeme, posebno u Sovjetskom Savezu od 1974. godine. Međutim, do sada je problem najperspektivnijeg transporta budućnosti ostao otvoren i široko je polje djelovanja.

Rice. 2 Model voza na magnetnoj levitaciji

Na slici 2 prikazan je model voza sa magnetnom levitacijom, gdje su programeri odlučili da okrenu cijeli mehanički sistem naopačke. Željeznički kolosijek je skup armiranobetonskih nosača raspoređenih na određenim jednakim udaljenostima sa posebnim otvorima (prozorima) za vozove. Nema šina. Zašto? Činjenica je da je model prevrnut, a sam vlak služi kao šina, a u prozore nosača ugrađeni su kotači s elektromotorima, čijom brzinom rotacije daljinski upravlja mašinovođa. Tako se čini da voz leti kroz vazduh. Razmaci između nosača su odabrani tako da se u svakom trenutku svog kretanja voz nalazi najmanje u dva ili tri od njih, a jedan vagon ima dužinu veću od jednog raspona. Ovo omogućava ne samo da se voz zadrži suspendovan, već će se u isto vrijeme, ako jedan od točkova pokvari bilo koji oslonac, kretanje nastaviti.

Prednosti korištenja ovog konkretnog modela su dovoljne. Prvo, ovo je ušteda na materijalima, drugo, težina vlaka je značajno smanjena (nisu potrebni motori ili kotači), treće, takav model je izuzetno ekološki prihvatljiv, i četvrto, postaviti takav kolosijek u gusto naseljenom gradu ili terena sa neravnim terenom, mnogo je lakše nego sa standardnim načinima transporta.

Ali ne možemo ne spomenuti nedostatke. Na primjer, ako jedan od oslonaca jako odstupi od granica staze, to će dovesti do katastrofe. Iako su katastrofe moguće u okviru konvencionalnih željeznica. Još jedno pitanje koje dovodi do snažnog povećanja cijene tehnologije je fizičko opterećenje nosača. Na primjer, rep voza, samo ostavlja određeni otvor, ako govorimo jednostavnim riječima, takoreći, "visi" i vrši veliko opterećenje na sljedećem osloncu, dok se težište samog vlaka također pomiče, što utječe na sve nosače u cjelini. Otprilike ista situacija se dešava kada glava voza napusti otvor i takođe "visi" dok ne dođe do sledećeg oslonca. Ispada neka vrsta zamaha. Kako projektanti namjeravaju riješiti ovaj problem (uz pomoć glavnog krila, velike brzine, smanjenje razmaka između nosača...) još uvijek nije jasno. Ali postoje rješenja. I treći problem su zaokreti. Budući da su programeri odlučili da je dužina automobila više od jednog raspona, postavlja se pitanje zavoja

Rice. 3 brzi gudački transport Yunitskiy

Kao alternativa ovome, postoji čisto ruski razvoj pod nazivom Yunitskiy High-Speed ​​String Transport (UST). U okviru tog okvira predlaže se korištenje prednapregnutih šina-konaca podignutih na nosače do visine od 5-25 metara, po kojima se kreću transportni moduli na četiri točka. Ispostavilo se da je cijena UST mnogo niža - 600-800 hiljada dolara po kilometru, a sa infrastrukturom i voznim parkom - 900-1200 hiljada dolara po km.

Rice. 4 Primjer monošinskog transporta

Ali bliska budućnost se još uvijek vidi iza uobičajenih performansi monošine. Štaviše, u okviru monošinskih sistema, oni se sada povlače najnoviju tehnologiju za automatizaciju transporta. Na primjer, američka korporacija Taxi 2000 kreira monorail sistem automatskih taksija SkyWeb Express, koji mogu putovati i unutar grada i izvan njega. Ne treba vam vozač u ovim taksijima (baš kao u naučnofantastičnim knjigama i filmovima). Vi naznačite odredište, a taksi će vas sam odvesti tamo, samostalno izgrađujući najbolju rutu. Ovdje se sve ispostavi - i sigurnost i tačnost. Taxi 2000 je trenutno najrealniji i najizvodljiviji projekat

Zaključak

Vozovi s magnetskom levitacijom smatraju se jednim od najpopularnijih obećavajuće vrste transport budućnosti. Vlakovi s magnetskom levitacijom razlikuju se od običnih vlakova i monošina po potpunom odsustvu kotača - pri kretanju automobili kao da lebde preko jedne široke tračnice zbog djelovanja magnetnih sila. Kao rezultat toga, brzina takvog vlaka može doseći 400 km/h, au nekim slučajevima takav transport može zamijeniti avion. Trenutno se u svijetu u praksi realizuje samo jedan projekat magnetnog puta, koji se naziva i Transrapid.

Mnogi razvoji i projekti stari su već 20-30 godina. A glavni zadatak njihovih kreatora je privući investitore. Sam problem transporta je prilično značajan, jer često neke proizvode kupujemo tako skupo, jer se dosta trošilo na njihov transport. Drugi problem je ekologija, treći je velika zakrčenost transportnih pravaca, koja se povećava iz godine u godinu, a za neke vrste transporta i desetine posto.

Nadajmo se da ćemo u bliskoj budućnosti i sami moći da se vozimo transportom sa magnetnim jastukom. Vrijeme se kreće...

Bibliografija

1. Drozdova T.E. Teorijska osnova progresivne tehnologije. - Moskva: MGOU, 2001.-- 212 str.
2. Nauka o materijalima i tehnologija konstrukcijskih materijala / Tyalina L.N., Fedorova N.V. Tutorial... - Tambov: TSTU, 2006.-- 457 str.
3. Metode zaštite kopnenih voda od zagađenja i iscrpljivanja / ur. I.K. Gavich - M.: UNITI-DANA, 2002.-- 287 str.
4. Metode prečišćavanja industrijskih otpadnih voda / Žukov A.I. Mongayt I.L., Rodziller I.D. - M.: Infra-M, 2005.-- 338 str.
5. Osnove tehnologija najvažnijih industrija / ur. Sidorova I.A. Univerzitetski udžbenik. - M.: postdiplomske škole, 2003.-- 396 str.
6. Sistem tehnologija najvažnijih grana nacionalne privrede / Dvortsin M.D., Dmitrienko V.V., Krutikova L.V., Mashikhina L.G. Tutorial. - Habarovsk: KhPI, 2003.-- 523 str.

• Vozovi sa magnetnom levitacijom su sposobni za veće brzine od konvencionalnih vozova.
• Vozovi sa magnetnom levitacijom proizvode manje buke od konvencionalnih vozova.
• Vozovi sa magnetnom levitacijom smanjuju vrijeme putovanja za putnike.
• Vozovi sa magnetskom levitacijom koriste izvore električne energije koji manje zagađuju atmosferu.

Nedostaci vozova sa magnetnom levitacijom

• Magnetni vozovi su skuplji od konvencionalnih vozova.
• Vozovi sa magnetnom levitacijom zahtijevaju posebnu obuku osoblja.
• Superprovodljivi magnetni levitacioni vozovi koriste snažne elektromagnete postavljene na šinu za stvaranje levitacije. Ovo postavlja problem zaštite putnika od uticaja jakih magnetnih polja.
• Neočekivani pad napona dovešće do toga da vagoni supravodljivog magnetnog levitacionog voza potonu na šinu. Pri velikoj brzini to može biti opasno (kada upravljate vozovima kao što je Inductrack, takvi problemi ne nastaju, jer će točkovi voza omogućiti da se automobili kreću po inerciji dok se potpuno ne zaustave).
• Snažan bočni nalet vjetra može poremetiti rad magnetske levitacije, pomjeriti vagone i uzrokovati njihov kontakt sa šinom. Snijeg ili led na šini također mogu uzrokovati probleme.

Pitanje

Kako izolovati putnike od jakih magnetnih polja u supravodljivom vozu sa magnetnim jastukom?

Odgovori

Kočije, ili barem kupe, mogu biti napravljene od feromagnetnog materijala (čelik, na primjer) koji blokira linije magnetske indukcije. Nažalost, čelik je mnogo teži od aluminija koji se obično koristi u konstrukciji vlakova. Aluminij nije feromagnetičan i ne pruža zaštitu od magnetnih polja osim ako se na njega ne primjenjuju struje visokog napona, potencijalno opasne za putnike.

Pitanje

Hoće li voz sa magnetskom levitacijom savladati strmo brdo ili planinu? Hoće li kliziti niz padinu i ostati u dolini ako nema trenja za kočenje?

Odgovori

Linearni asinhroni motori, koji se koriste u vozovima sa magnetnom levitacijom, sposobni su da podignu takve vozove na strmije uspone od konvencionalnih vozova. Štaviše, linearni asinhroni motori prelaze na kočenje unazad, sprečavajući voz da se kotrlja prema dole radeći protiv gravitacije.

Prošlo je više od 200 godina od vremena kada su izumljene parne lokomotive. Od tada željeznički transport postao najtraženiji za prevoz putnika i robe. Međutim, naučnici su aktivno radili na poboljšanju ove metode kretanja. Rezultat je bio stvaranje maglev ili magnetne levitacije.

Ideja se pojavila početkom dvadesetog veka. Ali to u to vrijeme i u tim uslovima nije bilo moguće realizirati. I tek kasnih 60-ih - ranih 70-ih u Saveznoj Republici Njemačkoj sastavili su magnetnu stazu, gdje su lansirali vozilo nova generacija. Tada se kretao maksimalnom brzinom od 90 km/h i mogao je primiti samo 4 putnika. Godine 1979. modernizovan je voz sa magnetnom levitacijom, koji je mogao da preveze 68 putnika, putujući 75 kilometara na sat. Istovremeno, druga varijacija Magleva je konstruisana u Japanu. Ubrzao je do 517 km/h.

Danas brzina vozova sa magnetnom levitacijom može biti prava konkurencija avionima. Magnetoplan bi mogao ozbiljno da se takmiči sa avio-prevoznicima. Jedina prepreka je to što Maglevovi ne mogu kliziti po redovnim željezničkim prugama. Oni zahtijevaju posebne autoputeve. Osim toga, smatra se da je potrebno vazdušni jastuk magnetno polje može imati štetne efekte na zdraviju osobu.

Magnetoplan se ne kreće po šinama, on leti u pravom smislu te riječi. Na maloj visini (15 cm) od površine magnetne staze. Uzdiže se iznad staze zbog djelovanja elektromagneta. Ovo objašnjava neverovatnu brzinu.

Maglev platno izgleda kao niz betonskih ploča. Magneti se nalaze ispod ove površine. Oni umjetno stvaraju magnetsko polje kroz koje voz "putuje". U vožnji nema trenja, pa se za kočenje koristi aerodinamički otpor.

Ako je uključeno jednostavan jezik objasnite princip djelovanja, ispast će ovako. Kada se par magneta približi jedan drugom istim polovima, čini se da se odbijaju. Ispada magnetni jastuk. A kada se suprotni polovi približavaju, magneti se privlače i voz staje. Ovaj elementarni princip je osnova za rad magnetoplana, koji se kreće kroz zrak na maloj visini.

Danas se koriste 3 tehnologije maglev ovjesa.

1. Elektrodinamička suspenzija, EDS.

Drugim riječima, naziva se supravodljivim magnetima, odnosno varijacijama sa namotom od supravodljivog materijala. Ovaj namotaj ima nultu omsku otpornost. A ako je kratko spojen, onda električna struja u njemu traje beskonačno dugo.

2. Elektromagnetna suspenzija, EMS (ili elektromagneti).

3. Na trajnim magnetima. Ovo je danas najjeftinija tehnologija. Proces kretanja obezbeđuje linearni motor, odnosno elektromotor, gde je jedan element magnetnog sistema otvoren i ima raspoređen namotaj koji stvara putujuće magnetsko polje, a drugi je napravljen u obliku vodilice, koji je odgovoran za linearno kretanje pokretnog dijela motora.

Mnogi ljudi misle: da li je ovo siguran voz, neće pasti? Naravno, neće pasti. Ovo ne znači da ništa ne drži Maglev na putu. Na kolosijeku se oslanja pomoću posebnih "kandži" smještenih na dnu voza, u kojima se nalaze elektromagneti koji voz podižu u zrak. Postoje i oni magneti koji drže magnetoplan na stazi.

Oni koji su se vozili Maglevom kažu da nisu doživjeli ništa inspirativno. Voz je toliko tih da se ne osjeti brzina koja oduzima dah. Predmeti izvan prozora brzo prolete, ali se nalaze veoma daleko od staze. Magnetoplan ubrzava glatko, tako da se ne osjećaju ni preopterećenja. Zanimljiv i neobičan je samo trenutak kada se voz diže.

Dakle, glavne prednosti magleva:

• maksimalna moguća brzina kretanja, koja se postiže kopnenim (nesportskim) transportom,
• potrebna je mala količina električne energije,
• niski troškovi održavanja zbog nedostatka trenja,
• tiho kretanje.

Nedostaci:

• potreba za velikim finansijski troškovi tokom izgradnje i održavanja staze,
• elektromagnetno polje može štetiti zdravlju onih koji rade na ovim linijama i žive u okolnim područjima,
• za stalno praćenje udaljenosti između voza i pruge, potrebni su brzi kontrolni sistemi i instrumenti za teške uslove rada,
• potrebna je složena trasa kolosijeka i putna infrastruktura.

Magnetoplan ili Maglev (od engleskog magnetna levitacija) je voz na magnetnom ovjesu, pokretan i kontroliran magnetskim silama. Takav voz, za razliku od tradicionalnih vozova, ne dodiruje površinu šine tokom kretanja. Budući da postoji razmak između voza i vozne površine, trenje je eliminirano i jedina sila kočenja je sila aerodinamičkog otpora.

Brzina koju postiže maglev je uporediva sa brzinom aviona i omogućava konkurisanje vazdušnim uslugama na kratkim (za avijaciju) udaljenosti (do 1000 km). Iako sama ideja o takvom transportu nije nova, ekonomska i tehnička ograničenja nisu mu omogućila da se u potpunosti razvije: za javnu upotrebu, tehnologija je utjelovljena samo nekoliko puta. Maglev trenutno ne može koristiti postojeću saobraćajnu infrastrukturu, iako postoje projekti s postavljanjem elemenata magnetne ceste između šina konvencionalne pruge ili ispod kolovoza.

Trenutno postoje 3 glavne tehnologije za magnetno ovjesanje vozova:

1. O supravodljivim magnetima (elektrodinamička suspenzija, EDS).

Kreirano u Njemačkoj” Željeznica budućnosti” je i ranije izazivao proteste stanovnika Šangaja. Ali ovoga puta, vlasti, uplašene demonstracijama koje prijete da izrastu u velike nemire, obećale su da će se pozabaviti vozovima. Kako bi na vrijeme zaustavili demonstracije, zvaničnici su čak postavili i video kamere na mjestima gdje se najčešće održavaju masovni protesti. Kineska gomila je vrlo organizirana i pokretna, može se okupiti za nekoliko sekundi i pretvoriti se u demonstraciju sa sloganima.

Ovo su najveći folklorni nastupi u Šangaju od antijapanskih marševa 2005. godine. Ovo nije prvi protest izazvan zabrinutošću Kine zbog pogoršanja životne sredine. Prošlog ljeta gomile hiljada demonstranata natjerale su vladu da odgodi izgradnju hemijskog kompleksa.

Šangajski maglev voz je prva komercijalna maglev železnica na svetu i najskuplji železnički projekat u Kini.

Projekat je započeo komercijalnu eksploataciju od 01.01.2004. Njegova cijena je oko 1,6 milijardi američkih dolara (10 milijardi juana).

Ovako visoki troškovi povezani su, prije svega, s činjenicom da veći dio trase prolazi kroz močvarna područja, zbog čega su građevinari morali da naprave betonsku podlogu za svaki oslonac nadvožnjaka (a ovdje ih ima mnogo, svaki 25 metara). Inače, na nekim mjestima debljina baš ovog jastuka doseže i 70 m.

Inače, Šangajska Maglev linija nije najduža od autoputeva, njena dužina je samo 30 kilometara od međunarodnog aerodroma Pudong do metro stanice Longyang Lu u Šangaju.

Ali ovu udaljenost "Shanghai Maglev" savlada za samo 7:20 ili 8:10 minuta (u zavisnosti od doba dana). Voz ima najveću brzinu od 431 km/h, a njegova prosječna brzina je oko 250 km/h.

Istina, sa svojom maksimalnom brzinom juri samo 1,5 minuta, jer nema gdje toliko ubrzati, udaljenost nije velika.

Linija radi od 6:45 do 21:30, u intervalima od 15 do 20 minuta.

Cijena karte je oko 7,3 USD u jednom pravcu. Za putnike sa avio kartama - 5,81 USD. VIP ulaznice koštaju otprilike duplo više od standardnih ulaznica.