Маглев (происходит от магнитной левитации ) — система рельсового транспорта , подвижной состав которой левитирует с помощью электромагнитов, а не катится на колесах, что исключает сопротивление качению . [1] [2] [3]
По сравнению с обычными железными дорогами поезда на магнитной подвеске могут иметь более высокую максимальную скорость, превосходное ускорение и замедление, более низкие затраты на техническое обслуживание, улучшенную управляемость на градиенте и более низкий уровень шума. Однако они дороже в строительстве, не могут использовать существующую инфраструктуру и потребляют больше энергии на высоких скоростях. [4]
Поезда на магнитной подвеске установили несколько рекордов скорости . Рекорд скорости поезда в 603 км/ч (375 миль/ч) был установлен экспериментальным японским поездом на магнитной подвеске серии L0 в 2015 году. [5] С 2002 по 2021 год рекорд самой высокой эксплуатационной скорости пассажирского поезда в 431 километр в час (268 миль/ч) удерживал шанхайский поезд на магнитной подвеске , который использует немецкую технологию Transrapid . [6] Служба соединяет шанхайский международный аэропорт Пудун и окраины центрального Пудуна в Шанхае . На своей исторической максимальной скорости он преодолел расстояние в 30,5 километров (19 миль) всего за 8 минут.
Различные системы маглев достигают левитации разными способами, которые в целом делятся на две категории: электромагнитная подвеска (EMS) и электродинамическая подвеска (EDS) . Движение обычно обеспечивается линейным двигателем . [7] Мощность, необходимая для левитации, обычно не составляет большого процента от общего потребления энергии высокоскоростной системы маглев. [8] Вместо этого, преодоление сопротивления требует наибольшей энергии. Технология Vactrain была предложена как средство преодоления этого ограничения.
Несмотря на более чем столетие исследований и разработок, сегодня существует всего шесть действующих поездов на магнитной подвеске — три в Китае, два в Южной Корее и один в Японии. [9] [10]
В конце 1940-х годов британский инженер-электрик Эрик Лейтуэйт , профессор Имперского колледжа Лондона , разработал первую полноразмерную рабочую модель линейного индукционного двигателя . Он стал профессором тяжелой электротехники в Имперском колледже в 1964 году, где продолжил свою успешную разработку линейного двигателя. [11] Поскольку линейные двигатели не требуют физического контакта между транспортным средством и направляющей, они стали обычным приспособлением в передовых транспортных системах в 1960-х и 1970-х годах. Лейтуэйт присоединился к одному из таких проектов, гусеничному судну на воздушной подушке RTV-31, базирующемуся недалеко от Кембриджа, Великобритания, хотя проект был отменен в 1973 году. [12]
Линейный двигатель естественным образом подходил для использования с системами маглев. В начале 1970-х годов Лейтуэйт открыл новое расположение магнитов, магнитную реку , которая позволяла одному линейному двигателю производить как подъемную силу, так и прямую тягу, что позволило построить систему маглев с одним набором магнитов. Работая в British Rail Research Division в Дерби , вместе с командами из нескольких строительных фирм, система «поперечного потока» была преобразована в рабочую систему.
Первый коммерческий поезд на магнитной подвеске назывался просто « MAGLEV » и был официально открыт в 1984 году недалеко от Бирмингема , Англия. Он работал на возвышенном участке монорельсовой дороги длиной 600 метров (2000 футов) между аэропортом Бирмингема и железнодорожной станцией Бирмингем Интернешнл , развивая скорость до 42 километров в час (26 миль в час). Система была закрыта в 1995 году из-за проблем с надежностью. [13]
Патенты на высокоскоростные перевозки были выданы различным изобретателям по всему миру. [14] Первый соответствующий патент, патент США 714,851 (2 декабря 1902 г.), выданный Альберту С. Альбертсону, использовал магнитную левитацию для снятия части веса с колес при использовании обычного движения.
Ранние патенты США на линейный двигательный поезд были выданы немецкому изобретателю Альфреду Цедену [нем.] . Изобретателю был выдан патент США 782,312 (14 февраля 1905 г.) и патент США RE12700 (21 августа 1907 г.). [примечание 1] В 1907 г. Ф. С. Смитом была разработана еще одна ранняя электромагнитная транспортная система. [15] В 1908 г. мэр Кливленда Том Л. Джонсон подал патент на безколесную «высокоскоростную железную дорогу», левитирующую с помощью индуцированного магнитного поля. [16] В шутку известная как «Смазанная молния», подвесная машина работала на 90-футовом испытательном треке в подвале Джонсона «абсолютно бесшумно[ly] и без малейшей вибрации». [17] Ряд немецких патентов на поезда на магнитной подушке, приводимые в движение линейными двигателями, были выданы Герману Кемперу в период с 1937 по 1941 год. [примечание 2] Ранний поезд на магнитной подушке был описан в патенте США 3,158,765 «Магнитная система транспортировки» Г. Р. Полгрина 25 августа 1959 года. Первое использование термина «маглев» в патенте США было в патенте «Система наведения на магнитной подушке» [18] компании Canadian Patents and Development Limited .
В 1912 году франко-американский изобретатель Эмиль Башле продемонстрировал модель поезда с электромагнитной левитацией и движением в Маунт-Верноне, штат Нью-Йорк. [19] Первый патент Башле, связанный с этим, патент США 1,020,942 был выдан в 1912 году. Электромагнитное движение осуществлялось за счет притяжения железа в поезде соленоидами постоянного тока, расположенными вдоль пути. Электромагнитная левитация была вызвана отталкиванием алюминиевой опорной плиты поезда электромагнитами пульсирующего тока под путями. Импульсы генерировались собственным синхронизирующим прерывателем Башле ( патент США 986,039) , подаваемым на 220 В переменного тока. По мере движения поезда он переключал питание на тот участок пути, на котором он находился. Башле продолжил демонстрировать свою модель в Лондоне, Англия, в 1914 году, что привело к регистрации Bachelet Levitated Railway Syndicate Limited 9 июля в Лондоне, всего за несколько недель до начала Первой мировой войны. [20]
Второй патент Бачелет, патент США 1,020,943, выданный в тот же день, что и первый, имел левитационные электромагниты в поезде, а рельсы были из алюминиевой пластины. В патенте он утверждал, что это гораздо более дешевая конструкция, но не демонстрировал этого.
В 1959 году, застряв в пробке на мосту Трогс-Нек , Джеймс Пауэлл , исследователь из Брукхейвенской национальной лаборатории (BNL), задумался об использовании транспорта на магнитной подушке. [21] Пауэлл и его коллега из BNL Гордон Дэнби разработали концепцию магнитной подвески, используя статические магниты, установленные на движущемся транспортном средстве, чтобы вызывать электродинамические подъемные и стабилизирующие силы в петлях особой формы, таких как катушки в форме восьмерки на направляющей. [22] Они были запатентованы в 1968–1969 годах. [23]
В Японии эксплуатируются два независимо разработанных поезда на магнитной подвеске. Один из них — HSST (и его потомок, линия Linimo ) компании Japan Airlines , а другой, более известный, — SCMaglev компании Central Japan Railway Company .
Разработка последнего началась в 1969 году. Первый успешный запуск SCMaglev был проведён на коротком пути в Железнодорожном техническом исследовательском институте Японских национальных железных дорог (JNR) в 1972 году. [24] Поезда на магнитной подушке на испытательном пути Миядзаки (более поздний, 7-километровый испытательный путь) регулярно развивали скорость 517 километров в час (321 миль в час) к 1979 году. После того, как авария уничтожила поезд, была выбрана новая конструкция. В Окадзаки , Япония (1987), SCMaglev использовался для испытательных поездок на выставке Окадзаки. Испытания в Миядзаки продолжались в течение 1980-х годов, прежде чем были переведены на гораздо более длинный испытательный путь, длиной 20 километров (12 миль), в Яманаси в 1997 году. С тех пор путь был расширен почти до 43 километров (27 миль). В 2015 году здесь был установлен мировой рекорд скорости для поездов с экипажами — 603 километра в час (375 миль в час).
Разработка HSST началась в 1974 году. В Цукубе , Япония (1985), HSST-03 ( Linimo ) стал популярным на Всемирной выставке в Цукубе , несмотря на свою низкую максимальную скорость в 30 километров в час (19 миль в час). В Сайтаме , Япония (1988), HSST-04-1 был представлен на выставке Сайтама в Кумагае . Его самая высокая зарегистрированная скорость составила 300 километров в час (190 миль в час). [25]
Строительство новой высокоскоростной линии маглева, Chuo Shinkansen , началось в 2014 году. Она строится путем расширения испытательного трека SCMaglev в Яманаси в обоих направлениях. Дата завершения неизвестна, оценка 2027 года больше невозможна из-за отклонения местным правительством разрешения на строительство. [26]
Transrapid 05 был первым поездом на магнитной подвеске с длинностаторным двигателем, получившим лицензию на перевозку пассажиров. В 1979 году в Гамбурге была открыта трасса длиной 908 метров (2979 футов) для первой Международной транспортной выставки [de] (IVA 79). Интерес был настолько велик, что операции были продлены через три месяца после окончания выставки, перевезя более 50 000 пассажиров. Он был повторно собран в Касселе в 1980 году.
В 1979 году в городе Раменское ( Московская область ) СССР был построен экспериментальный испытательный полигон для проведения экспериментов с автомобилями на магнитном подвесе. Испытательный полигон состоял из 60-метровой рампы, которая позже была расширена до 980 метров. [27] С конца 1970-х по 1980-е годы было построено пять опытных образцов автомобилей, получивших обозначения от ТП-01 (ТП-01) до ТП-05 (ТП-05). [28] Первые автомобили должны были развивать скорость до 100 километров в час (62 мили в час).
Строительство трассы на магнитной подвеске с использованием технологии из Раменского началось в Армянской ССР в 1987 году [29] и планировалось завершить в 1991 году. Трасса должна была соединить города Ереван и Севан через город Абовян . [30] Первоначальная проектная скорость составляла 250 километров в час (160 миль в час), которая позже была снижена до 180 километров в час (110 миль в час). [31] Однако землетрясение в Спитаке в 1988 году и Первая война в Нагорном Карабахе привели к заморозке проекта. В конечном итоге путепровод был построен лишь частично. [32]
В начале 1990-х годов тема маглева была продолжена Инженерно-исследовательским центром «ТЕМП» (ИНЦ «ТЭМП») [33] на этот раз по заказу правительства Москвы . Проект получил название В250 (В250). Идея заключалась в создании высокоскоростного магнитолевитационного поезда для сообщения Москвы с аэропортом Шереметьево . Поезд должен был состоять из 64-местных вагонов и развивать скорость до 250 километров в час (160 миль в час). [28] В 1993 году из-за финансового кризиса проект был заброшен. Однако с 1999 года НИИ «ТЕМП» принимал участие в качестве соразработчика в создании линейных двигателей для Московской монорельсовой системы.
Первая в мире коммерческая система на магнитной подвеске была низкоскоростным шаттлом на магнитной подвеске , который курсировал между терминалом аэропорта Бирмингемского международного аэропорта и близлежащей железнодорожной станцией Бирмингемского международного аэропорта в период с 1984 по 1995 год. [34] Длина его пути составляла 600 метров (2000 футов), а поезда парили на высоте 15 миллиметров [0,59 дюйма], левитируя электромагнитами и приводясь в движение линейными асинхронными двигателями. [35] Он работал в течение 11 лет и изначально был очень популярен среди пассажиров, [36] но проблемы устаревания электронных систем сделали его постепенно ненадежным [37] с течением лет, что привело к его закрытию в 1995 году. Один из оригинальных вагонов сейчас выставлен в Railworld в Питерборо вместе с поездом на воздушной подушке RTV31 . Другой выставлен в Национальном железнодорожном музее в Йорке.
На момент создания ссылки имелось несколько благоприятных условий: [ необходима ссылка ]
После закрытия системы в 1995 году первоначальный путь оставался бездействующим [38] до 2003 года, когда была открыта новая система с тросовой тягой — пассажирский транспортер AirRail Link Cable Liner. [39] [40]
Transrapid, немецкая компания по производству магнитной подвески, имела испытательный путь в Эмсланде общей длиной 31,5 километра (19,6 миль). Однопутная линия проходила между Дёрпеном и Латеном с поворотными петлями на каждом конце. Поезда регулярно ходили со скоростью до 420 километров в час (260 миль в час). Платные пассажиры перевозились в рамках процесса испытаний. Строительство испытательного объекта началось в 1980 году и было завершено в 1984 году.
В 2006 году в Латене произошла авария поезда на магнитной подвеске , в результате которой погибло 23 человека. Было установлено, что причиной стала человеческая ошибка при проведении проверок безопасности. С 2006 года пассажиры не перевозились. В конце 2011 года лицензия на эксплуатацию истекла и не была продлена, а в начале 2012 года было выдано разрешение на снос его объектов, включая пути и фабрику. [41]
В марте 2021 года сообщалось, что CRRC изучает возможность возрождения испытательного трека в Эмсланде. [42] В мае 2019 года CRRC представил свой прототип «CRRC 600», который рассчитан на скорость до 600 километров в час (370 миль в час).
В Ванкувере, Канада, HSST-03 от HSST Development Corporation ( Japan Airlines и Sumitomo Corporation ) был выставлен на Expo 86 , [43] и проехал по 400-метровой (0,25 мили) испытательной трассе, которая предоставила гостям возможность прокатиться в одной машине по короткому участку трассы на ярмарочной территории. [44] После ярмарки он был убран. Он был показан на Aoi Expo в 1987 году и сейчас находится на статической экспозиции в парке Окадзаки Минами.
В 1993 году Южная Корея завершила разработку собственного поезда на магнитной подвеске, представленного на выставке Taejŏn Expo '93 , который в 2006 году был усовершенствован до полноценного поезда на магнитной подвеске, способного развивать скорость до 110 километров в час (68 миль в час). Эта последняя модель была включена в поезд на магнитной подвеске аэропорта Инчхон , который открылся 3 февраля 2016 года, что сделало Южную Корею четвертой страной в мире , эксплуатирующей собственную разработку на магнитной подвеске после международного аэропорта Бирмингема в Великобритании [46] , немецкой M-Bahn в Берлине [47] и японской Linimo [48] . Он связывает международный аэропорт Инчхон со станцией и развлекательным комплексом Ёнъю на острове Ёнджонг . [49] Он предлагает пересадку на станцию метрополитена Сеула на станции Incheon International Airport компании AREX и предлагает бесплатную поездку любому желающему, работая с 9 утра до 6 вечера с 15-минутными интервалами. [50]
Система маглева была совместно разработана Южнокорейским институтом машиностроения и материалов (KIMM) и Hyundai Rotem . [51] [52] [53] Ее длина составляет 6,1 километра (3,8 мили), она имеет шесть станций и рабочую скорость 110 километров в час (68 миль в час). [54]
Планируется еще два этапа длиной 9,7 км (6 миль) и 37,4 км (23,2 мили). После завершения трасса станет кольцевой.
Он был закрыт в сентябре 2023 года.
Transport System Bögl (TSB) — это беспилотная система на магнитной подвеске, разработанная немецкой строительной компанией Max Bögl с 2010 года. Ее основное предназначение — короткие и средние расстояния (до 30 км), а скорость до 150 км/ч для таких целей, как шаттлы в аэропорту . Компания проводит тестовые заезды на испытательном треке длиной 820 метров в своей штаб-квартире в Зенгентале , Верхний Пфальц , Германия , с 2012 года, проведя более 100 000 тестов, покрывающих расстояние более 65 000 км по состоянию на 2018 год.
В 2018 году Макс Бёгль подписал совместное предприятие с китайской компанией Chengdu Xinzhu Road & Bridge Machinery Co., при этом китайскому партнеру были предоставлены эксклюзивные права на производство и маркетинг системы в Китае. Совместное предприятие построило демонстрационную линию длиной 3,5 км (2,2 мили) недалеко от Чэнду , Китай, и два автомобиля были переброшены туда по воздуху в июне 2020 года. [55] В феврале 2021 года автомобиль на китайском испытательном треке развил максимальную скорость 169 км/ч (105 миль/ч). [56]
По данным Международного совета по магнитной подвеске, в Китае реализуются как минимум четыре программы исследований в области магнитной подвески: в Юго-Западном университете Цзяотун (Чэнду), Университете Тунцзи (Шанхай), CRRC Tangshan-Changchun Railway Vehicle Co. и Chengdu Aircraft Industry Group . [57] Последний высокоскоростной прототип , представленный в июле 2021 года, был изготовлен компанией CRRC Qingdao Sifang . [58]
Разработка систем низкой и средней скорости, то есть 100–200 км/ч (62–124 миль/ч), [59] CRRC привела к открытию таких линий, как Changsha Maglev Express в 2016 году и Line S1 в Пекине в 2017 году. В апреле 2020 года новая модель, способная развивать скорость 160 км/ч (99 миль/ч) и совместимая с линией Чанша, завершила испытания. Транспортное средство, разрабатываемое с 2018 года, имеет на 30 процентов большую эффективность тяги и на 60 процентов большую скорость по сравнению с составом, используемым на линии с тех пор. [60] Транспортные средства были введены в эксплуатацию в июле 2021 года с максимальной скоростью 140 км/ч (87 миль/ч). [61] CRRC Zhuzhou Locomotive заявила в апреле 2020 года, что разрабатывает модель, способную развивать скорость 200 км/ч (120 миль/ч). [60]
Существуют две конкурирующие попытки создания высокоскоростных систем магнитной подвески, а именно 300–620 км/ч (190–390 миль/ч).
В общественном сознании «маглев» часто вызывает концепцию приподнятого монорельсового пути с линейным двигателем . Системы маглев могут быть монорельсовыми или двухрельсовыми — например, SCMaglev MLX01 использует траншейный путь — и не все монорельсовые поезда являются маглевами. Некоторые железнодорожные транспортные системы включают линейные двигатели, но используют электромагнетизм только для движения , без левитации транспортного средства. Такие поезда имеют колеса и не являются маглевами. [примечание 3] Маглев-пути, монорельсовые или нет, также могут быть построены на уровне земли или под землей в туннелях. И наоборот, не-маглев-пути, монорельсовые или нет, также могут быть приподнятыми или под землей. Некоторые маглев-поезда действительно включают колеса и функционируют как линейные колесные транспортные средства с двигателем на более низких скоростях, но левитируют на более высоких скоростях. Это обычно происходит с магнитолевитационными поездами с электродинамической подвеской . Аэродинамические факторы также могут играть роль в левитации таких поездов.
Два основных типа технологии магнитной подвески: [69]
В системах электромагнитной подвески (EMS) поезд левитирует за счет притяжения к ферромагнитному (обычно стальному) рельсу, в то время как электромагниты , прикрепленные к поезду, ориентированы к рельсу снизу. Система обычно располагается на серии С-образных рычагов, причем верхняя часть рычага прикреплена к транспортному средству, а нижний внутренний край содержит магниты. Рельс расположен внутри С, между верхним и нижним краями.
Магнитное притяжение изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния, поэтому незначительные изменения расстояния между магнитами и рельсом производят сильно различающиеся силы. Эти изменения силы динамически нестабильны — небольшое отклонение от оптимального положения имеет тенденцию к росту, требуя сложных систем обратной связи для поддержания постоянного расстояния от рельса (приблизительно 15 миллиметров [0,59 дюйма]). [72] [73]
Главным преимуществом подвесных систем маглев является то, что они работают на всех скоростях, в отличие от электродинамических систем, которые работают только на минимальной скорости около 30 километров в час (19 миль в час). Это устраняет необходимость в отдельной системе подвески для низкой скорости и может упростить схему пути. С другой стороны, динамическая нестабильность требует точных допусков пути, что может свести на нет это преимущество. Эрик Лейтуэйт был обеспокоен тем, что для соблюдения требуемых допусков зазор между магнитами и рельсом придется увеличить до такой степени, что магниты станут неоправданно большими. [74] На практике эта проблема была решена с помощью улучшенных систем обратной связи, которые поддерживают требуемые допуски. Воздушный зазор и энергоэффективность можно улучшить, используя так называемую «гибридную электромагнитную подвеску (H-EMS)», где основная сила левитации создается постоянными магнитами, в то время как электромагнит управляет воздушным зазором, [75] что называется электропостоянными магнитами . В идеале для стабилизации подвески потребуется незначительная мощность, а на практике требуемая мощность меньше, чем если бы вся сила подвески обеспечивалась только электромагнитами. [76]
В электродинамической подвеске (EDS) и направляющая, и поезд создают магнитное поле, и поезд левитирует за счет отталкивающей и притягивающей силы между этими магнитными полями. [77] В некоторых конфигурациях поезд может левитировать только за счет отталкивающей силы. На ранних этапах разработки маглева на испытательном треке Миядзаки использовалась чисто отталкивающая система вместо более поздней отталкивающей и притягивающей системы EDS. [78] Магнитное поле создается либо сверхпроводящими магнитами (как в JR–Maglev), либо массивом постоянных магнитов (как в Inductrack ). Отталкивающая и притягивающая сила в треке создается индуцированным магнитным полем в проводах или других проводящих полосах на треке.
Главным преимуществом систем EDS maglev является то, что они динамически стабильны — изменения расстояния между дорожкой и магнитами создают большие силы, возвращающие систему в исходное положение. [74] Кроме того, сила притяжения изменяется противоположным образом, обеспечивая те же эффекты регулировки. Не требуется активного управления обратной связью.
Однако на малых скоростях ток, индуцированный в этих катушках, и результирующий магнитный поток не достаточно велики, чтобы поднять поезд в воздух. По этой причине поезд должен иметь колеса или какую-либо другую форму шасси, чтобы поддерживать поезд, пока он не достигнет скорости взлета. Поскольку поезд может остановиться в любом месте, например, из-за проблем с оборудованием, весь путь должен быть в состоянии поддерживать как низкоскоростную, так и высокоскоростную работу.
Другим недостатком является то, что система EDS естественным образом создает поле в дорожке спереди и сзади подъемных магнитов, которое действует против магнитов и создает магнитное сопротивление. Это, как правило, беспокоит только на низких скоростях и является одной из причин, по которой JR отказалась от чисто отталкивающей системы и приняла систему левитации боковой стенки. [78] На более высоких скоростях доминируют другие режимы сопротивления. [74]
Однако сила сопротивления может быть использована в интересах электродинамической системы, поскольку она создает переменную силу в рельсах, которая может использоваться в качестве реакционной системы для приведения в движение поезда без необходимости в отдельной реактивной пластине, как в большинстве систем линейных двигателей. Лейтуэйт руководил разработкой таких систем «поперечного потока» в своей лаборатории Имперского колледжа. [74] В качестве альтернативы, тяговые катушки на направляющей используются для приложения силы к магнитам в поезде и заставляют поезд двигаться вперед. Тяговые катушки, которые оказывают силу на поезд, фактически являются линейным двигателем: переменный ток через катушки создает непрерывно изменяющееся магнитное поле, которое движется вперед по пути. Частота переменного тока синхронизирована, чтобы соответствовать скорости поезда. Смещение между полем, создаваемым магнитами на поезде, и приложенным полем создает силу, движущую поезд вперед.
Термин «магнитная подвеска» относится не только к транспортным средствам, но и к железнодорожной системе, специально разработанной для магнитной левитации и движения. Все эксплуатационные реализации технологии магнитной подвески в минимальной степени используют технологию колесных поездов и несовместимы с обычными железнодорожными путями . Поскольку они не могут совместно использовать существующую инфраструктуру, системы магнитной подвески должны быть спроектированы как автономные системы. Система магнитной подвески SPM совместима со стальными рельсовыми путями и позволит транспортным средствам на магнитной подвеске и обычным поездам работать на одних и тех же путях. [74] MAN в Германии также разработала систему магнитной подвески, которая работала с обычными рельсами, но она так и не была полностью разработана. [ необходима цитата ]
Каждая реализация принципа магнитной левитации для передвижения по железной дороге имеет свои преимущества и недостатки.
Ни Inductrack, ни Superconducting EDS не способны левитировать автомобили на месте, хотя Inductrack обеспечивает левитацию на гораздо более низкой скорости; для этих систем требуются колеса. Системы EMS не требуют колес.
Немецкий Transrapid, японский HSST (Linimo) и корейский Rotem EMS маглевы левитируют на месте, при этом электричество извлекается из направляющей с помощью силовых шин для последних двух и беспроводным способом для Transrapid. Если питание направляющей отключается во время движения, Transrapid все равно может генерировать левитацию на скорости до 10 километров в час (6,2 миль в час), [ требуется цитата ] используя энергию бортовых батарей. Это не относится к системам HSST и Rotem.
Системы EMS, такие как HSST/ Linimo, могут обеспечивать как левитацию, так и движение с помощью бортового линейного двигателя. Но системы EDS и некоторые системы EMS, такие как Transrapid, левитируют, но не движутся. Таким системам нужна другая технология для движения. Линейный двигатель (движущие катушки), установленные на рельсах, является одним из решений. На больших расстояниях стоимость катушек может быть непомерно высокой.
Теорема Ирншоу показывает, что никакая комбинация статических магнитов не может находиться в устойчивом равновесии. [85] Поэтому для достижения стабилизации требуется динамическое (изменяющееся во времени) магнитное поле. Системы EMS основаны на активной электронной стабилизации , которая постоянно измеряет расстояние подшипника и соответствующим образом регулирует ток электромагнита. Системы EDS основаны на изменяющихся магнитных полях для создания токов, которые могут обеспечить пассивную устойчивость.
Поскольку транспортные средства на магнитной подвеске по сути летают, требуется стабилизация тангажа, крена и рыскания. Помимо вращения, проблемой могут быть всплеск (движения вперед и назад), качание (боковое движение) или качка (движения вверх и вниз).
Сверхпроводящие магниты на поезде над рельсами, сделанными из постоянного магнита, фиксируют поезд в боковом положении. Он может двигаться линейно вдоль рельсов, но не с рельсов. Это происходит из-за эффекта Мейсснера и закрепления потока .
Некоторые системы используют системы нулевого тока (иногда также называемые системами нулевого потока). [77] [86] Они используют катушку, которая намотана так, что она входит в два противоположных, чередующихся поля, так что средний поток в контуре равен нулю. Когда транспортное средство находится в прямолинейном положении, ток не течет, но любые движения вне линии создают поток, который генерирует поле, которое естественным образом толкает/тянет его обратно в линию.
Некоторые системы (в частности, Swissmetro и Hyperloop ) предлагают использовать вакуумные поезда — технологию поездов на магнитной подвеске, используемую в вакуумных (безвоздушных) трубах, которая устраняет сопротивление воздуха . Это может значительно увеличить скорость и эффективность, поскольку большая часть энергии обычных поездов на магнитной подвеске теряется из-за аэродинамического сопротивления. [87]
Один из потенциальных рисков для пассажиров поездов, работающих в вакуумных трубах, заключается в том, что они могут подвергнуться риску разгерметизации кабины, если только системы контроля безопасности туннеля не смогут повторно нагнетать давление в трубе в случае неисправности поезда или аварии, хотя, поскольку поезда, вероятно, будут работать на поверхности Земли или вблизи нее, аварийное восстановление давления окружающей среды должно быть простым. Корпорация RAND изобразила поезд на вакуумной трубе, который теоретически мог бы пересечь Атлантику или США примерно за 21 минуту. [88]
Польский стартап Nevomo (ранее Hyper Poland ) разрабатывает систему для модификации существующих железнодорожных путей в систему магнитной подвески, по которой смогут передвигаться как обычные колесно-рельсовые поезда, так и транспортные средства на магнитной подвеске. [89] Транспортные средства в этой так называемой системе «magrail» смогут развивать скорость до 300 километров в час (190 миль в час) при значительно меньших затратах на инфраструктуру, чем автономные линии магнитной подвески. В 2023 году Nevomo провела первые испытания MagRail на самом длинном в Европе испытательном треке для пассивной магнитной левитации, который компания ранее построила в Польше. [90]
Энергия для поездов на магнитной подвеске используется для ускорения поезда. Энергия может быть восстановлена, когда поезд замедляется с помощью рекуперативного торможения . Она также левитирует и стабилизирует движение поезда. Большая часть энергии необходима для преодоления сопротивления воздуха . Некоторая часть энергии используется для кондиционирования воздуха, отопления, освещения и других разных целей.
На низких скоростях процент мощности, используемой для левитации, может быть значительным, потребляя до 15% больше энергии, чем метро или легкорельсовый транспорт. [91] На коротких расстояниях энергия, используемая для ускорения, может быть значительной.
Сила, используемая для преодоления сопротивления воздуха, увеличивается пропорционально квадрату скорости и, следовательно, доминирует на высокой скорости. Энергия, необходимая на единицу расстояния, увеличивается пропорционально квадрату скорости, а время уменьшается линейно. Однако мощность увеличивается пропорционально кубу скорости. Например, для движения со скоростью 400 километров в час (250 миль в час) требуется в 2,37 раза больше мощности, чем для движения со скоростью 300 километров в час (190 миль в час), в то время как сопротивление увеличивается в 1,77 раза от первоначальной силы. [92]
Самолеты используют преимущества более низкого давления воздуха и более низких температур, летая на высоте, чтобы снизить потребление энергии, но в отличие от поездов им необходимо перевозить топливо на борту . Это привело к предложению о транспортировке транспортных средств на магнитной подвеске через частично вакуумированные трубы .
Транспорт на магнитной подвеске является бесконтактным и электрическим. Он в меньшей степени или вообще не полагается на колеса, подшипники и оси, обычные для колесных рельсовых систем. [93]
Различия между путешествием на самолете и магнитной подвеске:
Эксперты ожидают, что по мере развертывания большего количества систем магнитной подвески стоимость строительства снизится за счет использования новых методов строительства и экономии за счет масштаба . [101]
Стоимость строительства демонстрационной линии маглев в Шанхае в 2004 году составила 1,2 млрд долларов США. [102] Эта сумма включает в себя капитальные затраты, такие как расчистка полосы отвода, обширная забивка свай, изготовление направляющих на месте, строительство опор на месте с интервалом 25 метров (82 фута), техническое обслуживание и парк транспортных средств, несколько стрелок, две станции, системы управления и эксплуатации, система подачи электроэнергии, кабели и инверторы, а также эксплуатационное обучение. Пассажиропоток не является основным направлением этой демонстрационной линии, поскольку станция Longyang Road находится на восточной окраине Шанхая. После того, как линия будет продлена до Южного Шанхайского железнодорожного вокзала и станции аэропорта Хунцяо, что может не произойти по экономическим причинам, пассажиропоток должен был покрыть расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание и принести значительный чистый доход. [ по мнению кого? ]
Ожидалось, что стоимость расширения Южного Шанхая составит около 18 миллионов долларов США за километр. В 2006 году правительство Германии инвестировало 125 миллионов долларов в разработку снижения стоимости направляющих, что привело к созданию полностью бетонной модульной конструкции, которая быстрее строилась и обходилась на 30% дешевле. Были также разработаны другие новые методы строительства, которые поставили маглев на уровень или ниже ценового паритета с новой высокоскоростной железнодорожной конструкцией. [103]
Федеральное управление железных дорог США в отчете Конгрессу за 2005 год оценило стоимость одной мили в 50–100 миллионов долларов США. [104] В отчете о воздействии на окружающую среду Управления транзита Мэриленда (MTA) была оценена стоимость строительства в 4,9 миллиарда долларов США, а эксплуатация проекта в течение года обошлась в 53 миллиона долларов США. [105]
Предложенный маглев-лифт Chuo Shinkansen в Японии оценивался примерно в 82 млрд долларов США на строительство, при этом для маршрута требовались длинные туннели. Маглев-линия Tokaido , заменяющая Shinkansen, обойдется в 1/10 от стоимости, поскольку не потребовался бы новый туннель, но проблемы шумового загрязнения сделали ее невыполнимой . [ необходима цитата ] [ нейтралитет оспаривается ]
Стоимость строительства японского поезда Linimo HSST составляет около 100 миллионов долларов США за км. [106] Помимо снижения затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание по сравнению с другими транспортными системами, эти низкоскоростные магнитолевитационные поезда обеспечивают сверхвысокий уровень эксплуатационной надежности, создают мало шума и не загрязняют воздух в густонаселенных городских районах.
Самая высокая зафиксированная скорость маглева составляет 603 километра в час (375 миль в час), достигнутая в Японии сверхпроводящим маглевом L0 компании JR Central 21 апреля 2015 года, [107] на 28 километров в час (17 миль в час) быстрее, чем обычный рекорд скорости колеса-рельса TGV . Однако эксплуатационные и эксплуатационные различия между этими двумя совершенно разными технологиями гораздо больше. Рекорд TGV был достигнут при ускорении вниз по небольшому спуску в 72,4 километра (45 миль), что потребовало 13 минут. Затем TGV потребовалось еще 77,25 километра (48 миль), чтобы остановиться, что потребовало общего расстояния в 149,65 километра (93 мили) для испытания. [108] Рекорд L0, однако, был достигнут на 42,8 километра (26,6 миль) испытательной трассы Яманаси — менее 1/3 расстояния. [109] На самом деле не было попыток коммерческой эксплуатации поездов на магнитной подвеске или колесно-рельсовой дороге на скорости более 500 километров в час (310 миль в час).
Шанхайский поезд на магнитной подушке , реализация немецкой системы Transrapid , развивает максимальную скорость 300 километров в час (190 миль в час). [6] Линия является самой быстрой и первой коммерчески эксплуатируемой высокоскоростной поездом на магнитной подушке. Она соединяет шанхайский международный аэропорт Пудун и окраины центрального Пудуна в Шанхае . Расстояние в 30,5 километров (19,0 миль) поезд преодолевает всего за 8 минут. [112]
В январе 2001 года китайцы подписали соглашение с Transrapid о строительстве высокоскоростной линии магнитной подвески EMS, которая свяжет международный аэропорт Пудун со станцией метро Longyang Road на юго-восточной окраине Шанхая. Эта демонстрационная линия шанхайских магнитных подвесок , или начальный операционный сегмент (IOS), находится в коммерческой эксплуатации с апреля 2004 года [113] и в настоящее время выполняет 115 ежедневных поездок (по сравнению со 110 в 2010 году), которые преодолевают 30 километров (19 миль) между двумя станциями за 8 минут, достигая максимальной скорости 300 километров в час (190 миль в час) и средней скорости 224 километра в час (139 миль в час). До мая 2021 года поезда работали со скоростью до 431 километра в час (268 миль в час), занимая всего 7 минут, чтобы завершить поездку. [114] На испытательном запуске системы 12 ноября 2003 года она достигла 501 километра в час (311 миль в час), своей проектной максимальной крейсерской скорости. Шанхайский маглев быстрее, чем технология Бирмингема, и поставляется с надежностью по времени — с точностью до секунды — более 99,97%. [115]
Планы по продлению линии до Южного железнодорожного вокзала Шанхая и аэропорта Хунцяо на северо-западной окраине Шанхая приостановлены. После того, как в конце 2010 года была введена в эксплуатацию пассажирская железная дорога Шанхай–Ханчжоу , расширение на магнитной подушке стало несколько излишним и может быть отменено.
Коммерческая автоматизированная система «Urban Maglev» начала работу в марте 2005 года в Айти , Япония. Линия Тобу Кюрё, также известная как линия Линимо , охватывает 9 километров (5,6 миль). Она имеет минимальный радиус действия 75 метров (246 футов) и максимальный уклон 6%. Поезд с линейным двигателем на магнитной подушке развивает максимальную скорость 100 километров в час (62 мили в час). Более 10 миллионов пассажиров использовали эту «городскую маглев» линию за первые три месяца работы. При скорости 100 километров в час (62 мили в час) она достаточно быстра для частых остановок, оказывает незначительное или нулевое шумовое воздействие на окружающие сообщества, может перемещаться по полосам отвода короткого радиуса и работает в ненастную погоду. Поезда были спроектированы корпорацией Chubu HSST Development Corporation, которая также управляет испытательным треком в Нагое. [116]
Первыми открытыми для публики тестовыми испытаниями магнитной подвески с использованием электромагнитной подвески стали HML-03, созданные Hyundai Heavy Industries для выставки Daejeon Expo в 1993 году после пяти лет исследований и производства двух прототипов, HML-01 и HML-02. [117] [118] [119] Правительственные исследования городской магнитной подвески с использованием электромагнитной подвески начались в 1994 году. [119] Первым действующим городским магнитным поездом был UTM-02 в Тэджоне, начавшийся 21 апреля 2008 года после 14 лет разработки и одного прототипа; UTM-01. Поезд курсирует по 1-километровому (0,6 мили) пути между Expo Park и Национальным научным музеем [120] [121] , который был сокращен с реконструкцией Expo Park. В настоящее время путь заканчивается на улице, параллельной научному музею. Между тем, UTM-02 провел первую в мире симуляцию магнитной подвески. [122] [123] Однако UTM-02 все еще является вторым прототипом окончательной модели. Окончательная модель UTM городского маглева Rotem, UTM-03, была использована для новой линии, которая открылась в 2016 году на острове Ёнджонг в Инчхоне, соединяющем международный аэропорт Инчхон (см. ниже). [124]
Правительство провинции Хунань начало строительство линии маглева между международным аэропортом Чанша Хуанхуа и железнодорожной станцией Чанша Южный , протяженностью 18,55 км. Строительство началось в мае 2014 года и было завершено к концу 2015 года. [125] [126] Пробные запуски начались 26 декабря 2015 года, а пробная эксплуатация — 6 мая 2016 года. [127] По состоянию на 13 июня 2018 года маглев Чанша преодолел расстояние в 1,7 миллиона км и перевез почти 6 миллионов пассажиров. Было выпущено второе поколение этих транспортных средств, максимальная скорость которых составляет 160 км/ч (99 миль/ч). [128] В июле 2021 года новая модель поступила в эксплуатацию, работая на максимальной скорости 140 км/ч (87 миль/ч), что сократило время в пути на 3 минуты. [129]
Пекин построил вторую в Китае низкоскоростную линию маглева, линию S1, Пекинское метро , с использованием технологии, разработанной Национальным университетом оборонных технологий . Линия была открыта 30 декабря 2017 года. Линия работает со скоростью до 100 километров в час (62 мили в час). [130]
Fenghuang Maglev (凤凰磁浮) — это линия маглев средней и низкой скорости в уезде Фэнхуан , Сянси , провинция Хунань , Китай. Линия работает со скоростью до 100 километров в час (62 мили в час). Первая очередь составляет 9,12 километра (5,67 миль) с 4 станциями (и еще 2 будущими станциями заполнения). Первая очередь открылась 30 июля 2022 года [131] и соединяет железнодорожную станцию Фэнхуангучэн на высокоскоростной железной дороге Чжанцзяцзе–Цзишоу–Хуайхуа с Фольклорным садом Фэнхуан. [132]
Chuo Shinkansen — высокоскоростная линия маглев в Японии. Строительство началось в 2014 году, коммерческая эксплуатация должна была начаться к 2027 году. [133] Цель 2027 года была отменена в июле 2020 года. [134] Проект линейной линии Chuo Shinkansen направлен на соединение Токио и Осаки через Нагою , столицу Айти , примерно за один час, что меньше половины времени в пути самых быстрых существующих сверхскоростных поездов, соединяющих три мегаполиса. [135] Первоначально предполагалось, что вся трасса между Токио и Осакой будет завершена в 2045 году, но теперь оператор нацелен на 2037 год. [136] [137] [138]
Поезд серии L0 проходит испытания компанией Central Japan Railway Company (JR Central) для возможного использования на линии Chūō Shinkansen. 21 апреля 2015 года он установил мировой рекорд скорости с экипажем в 603 километра в час (375 миль в час). [107] Планируется, что поезда будут ходить с максимальной скоростью 505 километров в час (314 миль в час), [139] предлагая время в пути 40 минут между Токио ( станция Синагава ) и Нагоей и 1 час 7 минут между Токио и Осакой ( станция Син-Осака ). [140]
Qingyuan Maglev Tourist Line (清远磁浮旅游专线) — это линия маглева средней и низкой скорости в Цинъюане , провинция Гуандун , Китай. Линия будет работать со скоростью до 100 километров в час (62 мили в час). [141] Первая очередь составляет 8,1 км с 3 станциями (и еще 1 будущей заправочной станцией). [141] Первоначально планировалось, что первая очередь откроется в октябре 2020 года [142] , и она соединит железнодорожную станцию Иньчжань на междугородней железной дороге Гуанчжоу–Цинъюань с тематическим парком Qingyuan Chimelong . [143] В долгосрочной перспективе длина линии составит 38,5 км. [144]
Вторая прототипная система в Паудер-Спрингс , штат Джорджия , США, была построена компанией American Maglev Technology, Inc. Длина испытательного трека составляет 610 метров (2000 футов), а длина кривой — 168,6 метра (553 фута). Транспортные средства работают со скоростью до 60 километров в час (37 миль в час), что ниже предполагаемого эксплуатационного максимума в 97 километров в час (60 миль в час). Обзор технологии, проведенный в июне 2013 года, призвал к проведению обширной программы испытаний, чтобы убедиться, что система соответствует различным нормативным требованиям, включая Стандарт Американского общества инженеров-строителей (ASCE) для перевозки людей. В обзоре отмечено, что испытательный трек слишком короткий для оценки динамики транспортных средств на максимальных предлагаемых скоростях. [145]
В США программа демонстрации технологий городского магнитолевитационного транспорта Федеральной администрации транзита (FTA) финансировала разработку нескольких демонстрационных проектов низкоскоростного городского магнитолевитационного транспорта. Она оценила HSST для Департамента транспорта Мэриленда и технологию магнитолевитационного транспорта для Департамента транспорта Колорадо. FTA также финансировала работу General Atomics в Калифорнийском университете Пенсильвании по оценке MagneMotion M3 и сверхпроводящей системы EDS Maglev2000 из Флориды. Другими известными демонстрационными проектами городского магнитолевитационного транспорта в США являются LEVX в штате Вашингтон и Magplane из Массачусетса.
У General Atomics есть 120-метровый (390 футов) испытательный полигон в Сан-Диего, который используется для тестирования 8-километрового (5 миль) грузового шаттла Union Pacific в Лос-Анджелесе. Технология является «пассивной» (или «постоянной»), использующей постоянные магниты в массиве Хальбаха для подъема и не требующей электромагнитов ни для левитации, ни для движения. General Atomics получила 90 миллионов долларов США на исследовательское финансирование от федерального правительства. Они также рассматривают свою технологию для высокоскоростных пассажирских перевозок. [146]
В Японии есть демонстрационная линия в префектуре Яманаси , где тестовый поезд SCMaglev L0 Series Shinkansen разогнался до 603 километров в час (375 миль в час), что быстрее, чем любой колесный поезд. [107] Демонстрационная линия станет частью линии Chūō Shinkansen , соединяющей Токио и Нагою, которая в настоящее время находится в стадии строительства.
В этих поездах используются сверхпроводящие магниты , которые обеспечивают больший зазор, и электродинамическая подвеска (EDS) отталкивающего / притягивающего типа. [77] [147] Для сравнения, в Transrapid используются обычные электромагниты и электромагнитная подвеска (EMS) притягивающего типа. [148] [149]
15 ноября 2014 года компания Central Japan Railway Company провела восьмидневные испытания экспериментального поезда на магнитной подвеске Shinkansen на своем испытательном пути в префектуре Яманаси. Сто пассажиров преодолели 42,8-километровый (26,6 миль) маршрут между городами Уэнохара и Фуэфуки, достигнув скорости до 500 километров в час (310 миль в час). [150]
Transport System Bögl , подразделение немецкой строительной компании Max Bögl, построило испытательный трек в Зенгентале , Бавария, Германия. По внешнему виду он больше похож на немецкую M-Bahn, чем на систему Transrapid . [151] Испытанное на треке транспортное средство запатентовано в США Максом Бёглем. [152] Компания также является совместным предприятием с китайской фирмой . Демонстрационная линия протяженностью 3,5 км (2,2 мили) была построена недалеко от Чэнду , Китай, и два транспортных средства были переброшены туда по воздуху в июне 2000 года. [55] В апреле 2021 года транспортное средство на китайском испытательном треке достигло максимальной скорости 169 км/ч (105 миль/ч). [153]
31 декабря 2000 года первый пилотируемый высокотемпературный сверхпроводящий маглев был успешно испытан в Юго-Западном университете Цзяотун , Чэнду, Китай. Эта система основана на принципе, что объемные высокотемпературные сверхпроводники могут стабильно левитировать выше или ниже постоянного магнита. Нагрузка составляла более 530 килограммов (1170 фунтов), а зазор левитации — более 20 миллиметров (0,79 дюйма). Система использует жидкий азот для охлаждения сверхпроводника . [154] [155] [156]
Испытательная трасса для маглева длиной 1,5 км (0,93 мили) [de] действует с 2006 года в кампусе Цзядин университета Тунцзи , к северо-западу от Шанхая. Трасса имеет ту же конструкцию, что и действующая шанхайская маглева. Максимальная скорость ограничена 120 км/ч (75 миль/ч) из-за длины трассы и ее топологии.
В первом квартале 2022 года польский технологический стартап Nevomo завершил строительство самого длинного в Европе испытательного трека для пассивной магнитной левитации. Железнодорожный путь длиной 700 метров в Подкарпатском воеводстве в Польше позволяет транспортным средствам, использующим систему MagRail компании, двигаться со скоростью до 160 км/ч. [157] Установка всего необходимого придорожного оборудования была завершена в декабре 2022 года, а испытания начались весной 2023 года. [158]
Множество систем магнитной подвески было предложено в Северной Америке, Азии, Европе и на Луне. [159] [160] Многие из них находятся на ранних стадиях планирования или были явно отклонены.
Маршрут на магнитной подушке был предложен между Сиднеем и Вуллонгонгом . [161] Предложение стало популярным в середине 1990-х годов. Пригородный коридор Сидней-Вуллонгонг является крупнейшим в Австралии, по нему ежедневно ездят более 20 000 человек. Существующие поезда используют линию Иллаварра , между скалистым склоном Иллаварра и Тихим океаном, время в пути составляет около 2 часов. Предложение сократит время в пути до 20 минут.
В конце 2008 года правительству Виктории было выдвинуто предложение о строительстве финансируемой и эксплуатируемой частным образом линии магнитной подвески для обслуживания столичного региона Большого Мельбурна в ответ на доклад Эддингтона о транспорте, в котором не рассматривались варианты надземного транспорта. [162] [163] Маглев будет обслуживать население численностью более 4 миллионов человек [ необходима ссылка ] , а стоимость предложения оценивалась в 8 миллиардов австралийских долларов.
Однако, несмотря на загруженность дорог и самую большую в Австралии площадь дорог на душу населения, [ необходима ссылка ] правительство отклонило предложение в пользу расширения дорог, включая строительство дорожного туннеля стоимостью 8,5 млрд австралийских долларов, расширение трассы Eastlink до Западной кольцевой дороги стоимостью 6 млрд долларов и объездную дорогу Frankston Bypass стоимостью 700 млн долларов.
Зоопарк Торонто : базирующаяся в Эдмонтоне компания Magnovate предложила новую систему аттракционов и транспортировки в зоопарке Торонто, возродив систему аттракционов Toronto Zoo Domain Ride , которая была закрыта после двух серьезных несчастных случаев в 1994 году. Совет зоопарка единогласно одобрил предложение 29 ноября 2018 года.
Компания планирует построить и эксплуатировать систему стоимостью 25 миллионов долларов на бывшем маршруте Domain Ride (известном на местном уровне как Monorail, хотя он таковым не считается) с нулевыми затратами для зоопарка и эксплуатировать ее в течение 15 лет, разделяя прибыль с зоопарком. Поездка будет обслуживать однонаправленный круг вокруг территории зоопарка, обслуживая пять станций и, вероятно, заменит нынешнюю службу туристического трамвая Zoomobile. Планируется, что она будет введена в эксплуатацию не ранее 2022 года, и это будет первая коммерческая система на магнитной подвеске в Северной Америке, если она будет одобрена. [164]
Строительство тестовой линии маглева, соединяющей Сяньнин в провинции Хубэй и Чаншу в провинции Хунань , начнется в 2020 году. Длина тестовой линии составляет около 200 километров (120 миль), и она может стать частью долгосрочного плана строительства линии маглева Пекин – Гуанчжоу. [165] [166] В 2021 году правительство Гуандуна предложило построить линию маглева между Гонконгом и Гуанчжоу через Шэньчжэнь и далее до Пекина. [167] [168]
Китай планировал продлить существующую линию шанхайской маглев-поезда [ 169] первоначально примерно на 35 километров (22 мили) до шанхайского аэропорта Хунцяо , а затем на 200 километров (120 миль) до города Ханчжоу ( Шанхай-Ханчжоуская маглев-поезд ). Если она будет построена, это будет первая междугородняя линия маглев-поездов в коммерческом обслуживании.
Проект был спорным и неоднократно откладывался. В мае 2007 года проект был приостановлен должностными лицами, как сообщается, из-за общественной обеспокоенности по поводу радиации от системы. [170] В январе и феврале 2008 года сотни жителей провели демонстрацию в центре Шанхая, заявив, что линия проходит слишком близко к их домам, ссылаясь на опасения по поводу болезней из-за воздействия сильного магнитного поля , шума, загрязнения и обесценивания имущества вблизи линий. [171] [172] Окончательное разрешение на строительство линии было получено 18 августа 2008 года. Первоначально планировалось, что она будет готова к Экспо-2010 , [173] но планы предусматривали завершение к 2014 году. Муниципальное правительство Шанхая рассматривало несколько вариантов, включая строительство линии под землей, чтобы развеять общественные опасения. В этом же отчете говорилось, что окончательное решение должно было быть одобрено Национальной комиссией по развитию и реформам. [174]
В 2007 году муниципальное правительство Шанхая рассматривало возможность строительства завода в районе Наньхуэй по производству низкоскоростных поездов на магнитной подушке для городского использования. [175]
Предложенная линия должна была соединить Шанхай с Пекином на расстоянии 1300 километров (800 миль) с предполагаемой стоимостью 15,5 млрд фунтов стерлингов. [176] По состоянию на 2014 год никаких проектов не было раскрыто. [177]
25 сентября 2007 года Бавария объявила о запуске высокоскоростного маглев-рельса из Мюнхена в свой аэропорт . Правительство Баварии подписало контракты с Deutsche Bahn и Transrapid, а также с Siemens и ThyssenKrupp на проект стоимостью €1,85 млрд. [178]
27 марта 2008 года министр транспорта Германии объявил, что проект отменен из-за роста расходов, связанных со строительством пути. По новым оценкам, стоимость проекта составляет от €3,2 до €3,4 млрд. [179]
В марте 2021 года правительственный чиновник заявил, что Гонконг будет включен в запланированную сеть магнитной подвески по всему Китаю, которая, как ожидается, будет работать со скоростью 600 км/ч (370 миль/ч) и начнет открываться к 2030 году. [180]
Гонконг уже соединен с китайской сетью высокоскоростных железных дорог скоростной железной дорогой Гуанчжоу–Шэньчжэнь–Гонконг , открытие которой состоялось в воскресенье 23 сентября 2018 года.
Мумбаи – Дели : американская компания представила тогдашнему министру железных дорог Индии ( Мамате Банерджи ) проект по соединению Мумбаи и Дели . Тогдашний премьер-министр Манмохан Сингх сказал, что если проект линии будет успешным, индийское правительство построит линии между другими городами, а также между Мумбаи Централ и международным аэропортом имени Чатрапати Шиваджи. [181]
Мумбаи – Нагпур : штат Махараштра одобрил технико-экономическое обоснование для поезда на магнитной подушке между Мумбаи и Нагпуром, расстояние между которыми составляет около 1000 километров (620 миль). [182]
Ченнаи – Бангалор – Майсур : Подробный отчет должен был быть подготовлен и представлен к декабрю 2012 года для линии, которая соединит Ченнаи с Майсуром через Бангалор по цене 26 миллионов долларов за километр, достигая скорости 350 километров в час (220 миль в час). [183]
В мае 2009 года Иран и немецкая компания подписали соглашение об использовании маглева для связи Тегерана и Мешхеда . Соглашение было подписано на площадке Мешхедской международной ярмарки между иранским Министерством дорог и транспорта и немецкой компанией. Линия протяженностью 900 километров (560 миль) может сократить время в пути между Тегераном и Мешхедом примерно до 2,5 часов. [ необходима цитата ] Базирующаяся в Мюнхене Schlegel Consulting Engineers заявила, что подписала контракт с иранским министерством транспорта и губернатором Мешхеда. «Нам поручено возглавить немецкий консорциум в этом проекте», — сказал пресс-секретарь. «Мы находимся на подготовительной стадии». Проект может стоить от 10 до 12 миллиардов евро, сказал пресс-секретарь Schlegel. [184]
Первое предложение было официально оформлено в апреле 2008 года в Брешии журналистом Эндрю Спаннаусом, который рекомендовал высокоскоростное сообщение между аэропортом Мальпенса и городами Милан, Бергамо и Брешиа. [185]
В марте 2011 года Никола Олива предложил построить магистраль на магнитной подушке между аэропортом Пизы и городами Прато и Флоренция (железнодорожная станция Санта-Мария-Новелла и аэропорт Флоренции). [186] [187] Время в пути сократится с типичных 1 часа 15 минут до примерно 20 минут. [188] Вторая часть линии будет соединять Ливорно , чтобы интегрировать морские, воздушные и наземные транспортные системы. [189] [190]
Консорциум во главе с UEM Group Bhd и ARA Group предложил технологию маглев для связи малазийских городов с Сингапуром. Идея была впервые выдвинута YTL Group. Тогда ее технологическим партнером, как говорили, был Siemens. Высокие затраты потопили предложение. Концепция высокоскоростной железнодорожной линии из Куала-Лумпура в Сингапур снова всплыла на поверхность. Она была упомянута как предлагаемый проект «с высоким воздействием» в Программе экономической трансформации (ETP), которая была представлена в 2010 году. [191] Было дано одобрение на проект высокоскоростной железной дороги Куала-Лумпур–Сингапур , но без использования технологии маглев. [ требуется ссылка ]
Проект «Гибкая левитация на рельсах» (FLOAT), анонсированный NASA , предполагает строительство поезда на магнитной подвеске на Луне . [160] [192]
Проект Cebu Monorail от Philtram Consortium изначально будет построен как монорельсовая система. В будущем он будет модернизирован до запатентованной технологии магнитной левитации под названием Spin-Induced Lenz's Law Magnetic Levitation Train. [193]
SwissRapide : SwissRapide AG совместно с SwissRapide Consortium планировали и разрабатывали первую систему монорельсовой дороги на магнитной подвеске для междугородних перевозок между крупными городами страны. SwissRapide должен был финансироваться частными инвесторами. В долгосрочной перспективе SwissRapide Express должен был соединить крупные города к северу от Альп между Женевой и Санкт-Галленом , включая Люцерн и Базель . Первыми проектами были Берн – Цюрих , Лозанна – Женева, а также Цюрих – Винтертур . Первая линия (Лозанна – Женева или Цюрих – Винтертур) могла быть введена в эксплуатацию уже в 2020 году. [194] [195]
Swissmetro : более ранний проект Swissmetro AG предполагал частично эвакуированную подземную магистраль ( вакпоезд ). Как и SwissRapide, Swissmetro предполагал соединить крупные города Швейцарии друг с другом. В 2011 году Swissmetro AG была распущена, а права интеллектуальной собственности организации были переданы EPFL в Лозанне. [196]
Лондон – Глазго : в Соединенном Королевстве была предложена линия [197] от Лондона до Глазго с несколькими вариантами маршрута через Мидлендс, Северо-Запад и Северо-Восток Англии. Сообщалось, что она находится на рассмотрении правительства. [198] Подход был отклонен в правительственной Белой книге «Предоставления устойчивой железной дороги» , опубликованной 24 июля 2007 года. [199] Еще одно высокоскоростное сообщение было запланировано между Глазго и Эдинбургом, но технология осталась неурегулированной. [200] [201] [202]
Вашингтон, округ Колумбия, — Нью-Йорк: Используя технологию сверхпроводящего маглева (SCMAGLEV), разработанную Central Japan Railway Company , северо-восточный маглев в конечном итоге соединит основные северо-восточные столичные узлы и аэропорты, двигаясь со скоростью более 480 километров в час (300 миль в час) [203] с целью обеспечения обслуживания в течение одного часа между Вашингтоном, округ Колумбия , и Нью-Йорком . [204] По состоянию на 2019 год [обновлять]Федеральное управление железных дорог и Департамент транспорта Мэриленда готовили Заявление о воздействии на окружающую среду (EIS) для оценки потенциальных последствий строительства и эксплуатации первого участка системы между Вашингтоном, округ Колумбия, и Балтимором, штат Мэриленд, с промежуточной остановкой в аэропорту BWI . [205]
Грузовой конвейер Union Pacific : Американская железнодорожная компания Union Pacific планирует построить контейнерный шаттл длиной 7,9 км (4,9 миль) между портами Лос-Анджелеса и Лонг-Бич с интермодальным контейнерным перегрузочным комплексом UP . Система будет основана на «пассивной» технологии, особенно хорошо подходящей для перегрузки грузов, поскольку на борту не требуется никакой энергии. Транспортное средство представляет собой шасси , которое скользит к месту назначения. Система разрабатывается компанией General Atomics . [146]
Межштатная магистраль на магнитной подушке Калифорния-Невада : высокоскоростные линии на магнитной подушке между крупными городами южной Калифорнии и Лас-Вегасом изучаются в рамках проекта межштатной магистрали на магнитной подушке Калифорния-Невада . [206] Первоначально этот план был предложен как часть плана расширения I-5 или I-15 , но федеральное правительство постановило, что он должен быть отделен от межштатных проектов общественных работ.
После решения частные группы из Невады предложили линию из Лас-Вегаса в Лос-Анджелес с остановками в Примме, Невада ; Бейкере, Калифорния ; и других пунктах по всему округу Сан-Бернардино в Лос-Анджелес. Политики выразили обеспокоенность тем, что высокоскоростная железнодорожная линия за пределами штата будет вывозить расходы за пределы штата вместе с путешественниками.
Проект Пенсильвании : коридор проекта высокоскоростной магистрали на магнитной подушке Пенсильвании простирается от международного аэропорта Питтсбурга до Гринсбурга с промежуточными остановками в центре Питтсбурга и Монровилле . Первоначально предполагалось, что этот проект будет обслуживать около 2,4 млн человек в столичном районе Питтсбурга . Предложение Балтимора конкурировало с предложением Питтсбурга за федеральный грант в размере 90 млн долларов США. [207]
Аэропорт округа Империал в Сан-Диего : в 2006 году Сан-Диего заказал исследование для линии магнитной подвески до предполагаемого аэропорта, расположенного в округе Империал . SANDAG заявила, что концепция будет представлять собой «аэропорты [sic] без терминалов», позволяющие пассажирам регистрироваться в терминале в Сан-Диего («спутниковые терминалы»), садиться на поезд до аэропорта и напрямую садиться в самолет. Кроме того, поезд мог бы перевозить грузы. Были запрошены дополнительные исследования, хотя финансирование не было согласовано. [208]
Международный аэропорт Орландо — конференц-центр округа Ориндж : в декабре 2012 года Департамент транспорта Флориды дал условное одобрение предложению American Maglev построить частную линию протяженностью 14,9 миль (24 км) с 5 станциями от международного аэропорта Орландо до конференц-центра округа Ориндж . Департамент запросил техническую оценку и сообщил, что будет выпущен запрос на предложения , чтобы выявить любые конкурирующие планы. Маршрут требует использования общественного проезда. [209] Если первая фаза будет успешной, American Maglev предложит две дополнительные фазы (протяженностью 4,9 и 19,4 мили [7,9 и 31,2 км]) для продолжения линии до Walt Disney World . [210]
Сан-Хуан – Кагуас : был предложен проект маглева длиной 16,7 мили (26,9 км), связывающий станцию Cupey компании Tren Urbano в Сан-Хуане с двумя предлагаемыми станциями в городе Кагуас, к югу от Сан-Хуана. Линия маглева будет проходить вдоль шоссе PR-52 , соединяя оба города. По данным American Maglev, стоимость проекта составит около 380 миллионов долларов США. [211] [212] [213]
Два инцидента были связаны с пожарами. Японский испытательный поезд в Миядзаки, MLU002, был полностью уничтожен пожаром в 1991 году. [214]
11 августа 2006 года на коммерческом поезде Shanghai Transrapid вскоре после прибытия на терминал Longyang вспыхнул пожар. Людей эвакуировали без происшествий, после чего транспортное средство переместили примерно на 1 километр, чтобы не допустить заполнения станции дымом. Представители NAMTI посетили объект по техническому обслуживанию SMT в ноябре 2010 года и узнали, что причиной пожара стал « тепловой разгон » в поддоне аккумуляторной батареи. В результате SMT нашла нового поставщика аккумуляторных батарей, установила новые датчики температуры и изоляторы и перепроектировала поддоны. [ необходима цитата ]
22 сентября 2006 года поезд Transrapid столкнулся с ремонтным автомобилем во время тестового/рекламного пробега в Латене (Нижняя Саксония / северо-запад Германии). [215] [216] Двадцать три человека погибли и десять получили ранения; это были первые смертельные случаи в результате аварии на магнитной подвеске. Причиной аварии стал человеческий фактор. После годичного расследования были предъявлены обвинения трем сотрудникам Transrapid. [217]
Безопасность вызывает большую озабоченность в случае высокоскоростного общественного транспорта из-за потенциально высокой силы удара и большого количества жертв. В случае поездов на магнитной подвеске, а также обычных высокоскоростных рельсов, инцидент может возникнуть из-за человеческой ошибки, включая потерю мощности, или факторов, находящихся вне человеческого контроля, таких как движение грунта, вызванное землетрясением.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь ){{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )Сяньнин в провинции Хубэй и город Чанша в провинции Хунань. )
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )
Медиа, связанные с поездами на магнитной подушке на Wikimedia Commons
Словарное определение термина «маглев» в Викисловаре