Маглев (происходит от магнитной левитации ) — это система передвижения поездов , которая поднимается вдоль направляющих за счет использования магнитных сил. Левитируя, поезда на магнитной подвеске устраняют контакт рельсов с колесами, присутствующий на обычных железных дорогах, устраняя сопротивление качению . [1] [2]
По сравнению с обычными железными дорогами поезда на магнитной подвеске могут иметь ряд преимуществ, в том числе более высокие максимальные скорости, превосходное ускорение и замедление, более низкие затраты на техническое обслуживание, улучшенную управляемость на уклонах и более низкий уровень шума на эквивалентных скоростях. Однако системы на магнитной подвеске более дороги в строительстве, не могут использовать существующую инфраструктуру и потребляют больше энергии на высоких скоростях. [3]
Поезда на магнитной подвеске установили несколько рекордов скорости . Рекорд скорости поезда в 603 км/ч (375 миль в час) был установлен экспериментальным японским маглевом серии L0 в 2015 году . [4] С 2002 по 2021 год рекорд самой высокой эксплуатационной скорости пассажирского поезда составлял 431 километр в час ( 268 миль в час) удержал шанхайский поезд на магнитной подвеске , использующий немецкую технологию Transrapid . [5] Эта услуга соединяет Шанхайский международный аэропорт Пудун и окраину центрального Пудуна в Шанхае . На своей исторической максимальной скорости он преодолел расстояние в 30,5 километров (19 миль) всего за 8 минут.
Различные системы на магнитной подвеске достигают левитации по-разному, которые в целом делятся на две категории: электромагнитная подвеска (EMS) и электродинамическая подвеска (EDS) . Движение обычно обеспечивается линейным двигателем . [6] Мощность, необходимая для левитации, обычно не составляет большого процента от общего энергопотребления высокоскоростной системы на магнитной подвеске. [7] Вместо этого преодоление сопротивления требует больше всего энергии. Технология Vactrain была предложена как средство преодоления этого ограничения.
Несмотря на более чем столетие исследований и разработок, сегодня в эксплуатации находится только шесть поездов на магнитной подвеске: три в Китае, два в Южной Корее и один в Японии. [8] [9]
В конце 1940-х годов британский инженер-электрик Эрик Лейтуэйт , профессор Имперского колледжа Лондона , разработал первую полноразмерную действующую модель линейного асинхронного двигателя . В 1964 году он стал профессором тяжелой электротехники в Имперском колледже, где продолжил успешную разработку линейного двигателя. [10] Поскольку линейные двигатели не требуют физического контакта между транспортным средством и направляющими, они стали обычным явлением в современных 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 .
Линейный двигатель, естественно, также подходил для использования с системами магнитной подвески. В начале 1970-х годов Лэйтуэйт обнаружил новое расположение магнитов, « магнитную реку» , которое позволяло одному линейному двигателю создавать как подъемную силу, так и прямую тягу, что позволило построить систему магнитной подвески с одним набором магнитов. Работая в британском исследовательском отделе железных дорог в Дерби вместе с командами нескольких строительных фирм, система «поперечного потока» была разработана в рабочую систему.
Первый коммерческий пассажирский поезд на магнитной подвеске назывался просто « MAGLEV » и официально открылся в 1984 году недалеко от Бирмингема , Англия. Он работал на надземном участке монорельсовой дороги длиной 600 метров (2000 футов) между аэропортом Бирмингема и международным железнодорожным вокзалом Бирмингема , двигаясь со скоростью до 42 километров в час (26 миль в час). Система была закрыта в 1995 году из-за проблем с надежностью. [12]
Патенты на высокоскоростной транспорт были выданы различным изобретателям по всему миру. [13] Первый соответствующий патент, патент США 714,851 (2 декабря 1902 г.), выданный Альберту К. Альбертсону, использовал магнитную левитацию, чтобы снять часть веса с колес при использовании обычной тяги.
Первые патенты США на поезд с линейным двигателем были выданы немецкому изобретателю Альфреду Цедену. Изобретатель получил патент США 782 312 (14 февраля 1905 г.) и патент США RE12700 (21 августа 1907 г.). [примечание 1] В 1907 году еще одна ранняя электромагнитная транспортная система была разработана Ф.С. Смитом. [14] В 1908 году мэр Кливленда Том Л. Джонсон подал патент на безколесную «высокоскоростную железную дорогу», поднимающуюся в воздух за счет индуцированного магнитного поля. [15] В шутку известный как «Смазанная молния», подвесной автомобиль работал на 90-футовом испытательном треке в подвале Джонсона «абсолютно бесшумно и без малейшей вибрации». [16] Серия немецких патентов на поезда на магнитной подушке, приводимые в движение линейными двигателями, была выдана Герману Кемперу в период с 1937 по 1941 год . [примечание 2] Первый поезд на магнитной подвеске был описан в патенте США № 3,158,765 «Магнитная система транспортировки», выданном GR. Полгрином 25 августа 1959 года. Первое использование «маглева» в патенте США было в «Системе наведения на магнитной левитации» [17] компании Canadian Patents and Development Limited.
В 1912 году французско-американский изобретатель Эмиль Бачелет продемонстрировал модель поезда с электромагнитной левитацией и движением в Маунт-Вернон, Нью-Йорк. [18] Первый соответствующий патент Бачелет, патент США 1 020 942, был выдан в 1912 году. Электромагнитная тяга осуществлялась за счет притяжения железа в поезде с помощью соленоидов постоянного тока, расположенных вдоль пути. Электромагнитная левитация возникла из-за отталкивания алюминиевой опорной плиты поезда электромагнитами пульсирующего тока под рельсами. Импульсы генерировались с помощью синхронизирующего прерывателя Bachelet ( патент США № 986 039), питаемого напряжением 220 В переменного тока. По мере движения поезд переключал питание на тот участок пути, на котором находился. Бачелет продемонстрировал свою модель в Лондоне, Англия, в 1914 году, в результате чего 9 июля в Лондоне, всего за несколько недель до начала Первой мировой войны, была зарегистрирована компания Bachelet Levitated Railway Syndicate Limited. [19]
Второй аналогичный патент Бачелет, патент США № 1 020 943, выданный в тот же день, что и первый, предусматривал наличие в поезде левитационных электромагнитов, а рельсы представляли собой алюминиевые пластины. В патенте он заявил, что это гораздо более дешевая конструкция, но не продемонстрировал ее.
В 1959 году, находясь в пробке на мосту Трогс-Нек , Джеймс Пауэлл , исследователь Брукхейвенской национальной лаборатории (BNL), задумался об использовании транспорта на магнитной подвеске. [20] Пауэлл и его коллега из BNL Гордон Дэнби разработали концепцию магнитной подвески с использованием статических магнитов, установленных на движущемся транспортном средстве, для создания электродинамических подъемных и стабилизирующих сил в петлях специальной формы, таких как катушки в форме восьмерки на направляющих. [21] Они были запатентованы в 1968–1969 годах. [22]
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 пробег SCMaglev был осуществлен на коротком пути в Институте технических исследований железных дорог Японских национальных железных дорог (JNR) в 1972 году . Испытательная трасса длиной 7 км) к 1979 году регулярно развивала скорость 517 километров в час (321 миль в час). После того, как в результате аварии поезд был разрушен, была выбрана новая конструкция. В Окадзаки , Япония (1987 год), SCMaglev использовался для тестовых заездов на выставке Окадзаки. Испытания в Миядзаки продолжались на протяжении 1980-х годов, прежде чем в 1997 году их перевели на гораздо более длинный испытательный трек длиной 20 километров (12 миль) в Яманаси. С тех пор трасса была расширена почти до 43 километров (27 миль). В 2015 году здесь был установлен мировой рекорд скорости для поездов с экипажем — 603 километра в час (375 миль в час).
Разработка HSST началась в 1974 году. В Цукубе , Япония (1985 год), HSST-03 ( Linimo ) стал популярным на Всемирной выставке Цукуба , несмотря на его низкую максимальную скорость 30 километров в час (19 миль в час). В Сайтаме , Япония (1988 год), HSST-04-1 был представлен на выставке Сайтамы в Кумагае . Его самая высокая зарегистрированная скорость составила 300 километров в час (190 миль в час). [24]
Строительство новой высокоскоростной линии на магнитной подвеске Тюо Синкансэн началось в 2014 году. Она строится путем расширения испытательной трассы SCMaglev в Яманаси в обоих направлениях. Дата завершения неизвестна, поскольку ориентировочный срок в 2027 году больше невозможен из-за того, что местные власти отклонили разрешение на строительство. [25]
Transrapid 05 был первым поездом на магнитной подвеске с длинностаторной силовой установкой, лицензированным для пассажирских перевозок. В 1979 году в Гамбурге к первой Международной транспортной выставке (IVA 79) была открыта трасса длиной 908 метров (2979 футов) . Интерес был настолько велик, что через три месяца после завершения выставки деятельность была продлена, и было перевезено более 50 000 пассажиров. Он был повторно собран в Касселе в 1980 году.
В 1979 году в городе Раменское СССР ( Московская область ) был построен экспериментальный полигон для проведения экспериментов с автомобилями на магнитном подвесе. Испытательный полигон представлял собой 60-метровый пандус, который позже был увеличен до 980 метров. [26] 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). [27] Первые автомобили должны были развивать скорость до 100 километров в час (62 мили в час).
Строительство маглев-пути по технологии Раменского началось в Армянской ССР в 1987 году [28] и планировалось завершить в 1991 году. Трасса должна была соединить города Ереван и Севан через город Абовян . [29] Первоначальная расчетная скорость составляла 250 километров в час (160 миль в час), которая позже была снижена до 180 километров в час (110 миль в час). [30] Однако Спитакское землетрясение в 1988 году и Первая Нагорно-Карабахская война привели к заморозке проекта. В итоге путепровод был построен лишь частично. [31]
В начале 1990-х годов тему маглева продолжил Инженерно-научный центр «ТЭМП» (ИНЦ «ТЭМП») [32] на этот раз по заказу правительства Москвы . Проект получил название V250 (В250). Идея заключалась в том, чтобы построить высокоскоростной поезд на магнитной подвеске, который соединит Москву с аэропортом Шереметьево . Поезд будет состоять из 64-местных вагонов и будет двигаться со скоростью до 250 километров в час (160 миль в час). [27] В 1993 году из-за финансового кризиса проект был заброшен. Однако с 1999 года НИЦ «ТЭМП» участвовал в качестве соразработчика в создании линейных двигателей для московской монорельсовой дороги.
Первой в мире коммерческой системой на магнитной подвеске был низкоскоростной шаттл на магнитной подвеске , который курсировал между терминалом международного аэропорта Бирмингема и близлежащей международной железнодорожной станцией Бирмингема в период с 1984 по 1995 год . [33] Длина его пути составляла 600 метров (2000 футов), а поезда левитировали на высоте 15 миллиметров [0,59 дюйма], левитировали с помощью электромагнитов и приводились в движение линейными асинхронными двигателями. [34] Он проработал 11 лет и поначалу пользовался большой популярностью у пассажиров, [35] но проблемы с устареванием электронных систем сделали его все более ненадежным [36] с течением времени, что привело к его закрытию в 1995 году. Один из первых автомобилей - сейчас выставлен на выставке Railworld в Питерборо вместе с парящим поездом RTV31 . Другой выставлен в Национальном железнодорожном музее в Йорке.
При создании ссылки существовало несколько благоприятных условий :
После закрытия системы в 1995 году первоначальная направляющая бездействовала [37] до 2003 года, когда была открыта заменяющая кабельная система - пассажирский подъемник AirRail Link Cable Liner. [38] [39]
Transrapid, немецкая компания по производству маглевов, имела испытательный полигон в Эмсланде общей длиной 31,5 км (19,6 миль). Однопутная линия проходила между Дёрпеном и Латеном с поворотными петлями на каждом конце. Поезда регулярно двигались со скоростью до 420 километров в час (260 миль в час). Платных пассажиров перевозили в рамках процесса тестирования. Строительство испытательного полигона началось в 1980 году и завершилось в 1984 году.
В 2006 году в Латене произошла авария поезда на магнитной подвеске , в результате которой погибли 23 человека. Было установлено, что это произошло из-за человеческой ошибки при проведении проверок безопасности. С 2006 года пассажиров не перевозили. В конце 2011 года срок действия лицензии истек, и она не была продлена, а в начале 2012 года было дано разрешение на снос ее объектов, включая путь и завод. [40]
В марте 2021 года сообщалось, что CRRC расследует возможность возрождения испытательного полигона Эмсланд. [41] В мае 2019 года CRRC представила свой прототип CRRC 600, который способен развивать скорость 600 километров в час (370 миль в час).
В Ванкувере, Канада, самолет HSST-03 корпорации HSST Development Corporation ( Japan Airlines и Sumitomo Corporation ) был представлен на выставке Expo 86 [ 42] и проехал по 400-метровой (0,25 мили) испытательной трассе, на которой гости могли прокатиться на одиночный автомобиль на коротком участке пути на выставочном комплексе. [43] Его сняли после ярмарки. Его показали на выставке Aoi Expo в 1987 году, а сейчас он находится на статической выставке в парке Окадзаки Минами.
В Западном Берлине M -Bahn была построена в 1984 году. Это была система без водителя на магнитной подвеске с длиной пути 1,6 км (1,0 мили), соединяющая три станции. Тестирование пассажиропотока началось в августе 1989 года, а регулярная эксплуатация началась в июле 1991 года. Хотя линия в основном следовала по новой надземной трассе, она заканчивалась на станции метро Gleisdreieck , где занимала неиспользуемую платформу линии, которая раньше шла до Восточный Берлин . После падения Берлинской стены были реализованы планы по восстановлению этой линии (сегодняшняя линия U2). Демонтаж линии M-Bahn начался всего через два месяца после начала регулярного движения и завершился в феврале 1992 года.
В 1993 году Южная Корея завершила разработку собственного поезда на магнитной подвеске, представленного на выставке Taejŏn Expo '93 , который в 2006 году был доработан до полноценного магнитного поезда, способного развивать скорость до 110 километров в час (68 миль в час). Последняя модель была включена в магнитную подвеску аэропорта Инчхон , открывшуюся 3 февраля 2016 года, что сделало Южную Корею четвертой страной в мире, эксплуатирующей собственную магнитную подвеску собственной разработки, после британского международного аэропорта Бирмингема, [45] немецкой берлинской M-Bahn, [46 ] ] и японская компания Linimo . [47] Он соединяет международный аэропорт Инчхон со станцией Йонгю и развлекательным комплексом на острове Ёнчжон . [48] Он предлагает трансфер до сеульского метрополитена на станции международного аэропорта Инчхон компании AREX и предоставляется бесплатно всем желающим. Он работает с 9:00 до 18:00 с 15-минутными интервалами. [49]
Система маглев была разработана совместно Южнокорейским институтом машин и материалов (KIMM) и Hyundai Rotem . [50] [51] [52] Его длина составляет 6,1 километра (3,8 мили), с шестью станциями и рабочей скоростью 110 километров в час (68 миль в час). [53]
Запланированы еще два этапа длиной 9,7 км (6 миль) и 37,4 км (23,2 мили). После завершения она станет круговой линией.
Его закрыли в сентябре 2023 года.
Транспортная система Bögl (TSB) — это беспилотная система на магнитной подвеске, разработанная немецкой строительной компанией Max Bögl с 2010 года. Ее основное предназначение — передвижение на короткие и средние расстояния (до 30 км) и скорость до 150 км/ч для таких целей, как трансфер из аэропорта . Компания проводит тестовые заезды на испытательном треке длиной 820 метров в своей штаб-квартире в Сенгентале , Верхний Пфальц , Германия , с 2012 года, проведя более 100 000 испытаний на расстояние более 65 000 км по состоянию на 2018 год.
В 2018 году Макс Бёгль подписал соглашение о создании совместного предприятия с китайской компанией Chengdu Xinzhu Road & Bridge Machinery Co., где китайскому партнеру 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 в июне 2020 года туда были доставлены по воздуху два автомобиля. [54] В феврале 2021 года автомобиль на китайском испытательном полигоне достиг максимальной скорости 169 км/ч. ч (105 миль в час). [55]
По данным Международного совета по магнитной подвеске, в Китае реализуются как минимум четыре исследовательские программы по магнитной подвеске: Юго-Западный университет Цзяотун (Чэнду), Университет Тунцзи (Шанхай), CRRC Tangshan-Changchun Railway Vehicle Co. и Chengdu Aircraft Industry Group . [56] Последний высокоскоростной прототип , представленный в июле 2021 года, был изготовлен компанией CRRC Qingdao Sifang . [57]
Разработка CRRC систем с низкой и средней скоростью, то есть 100–200 км/ч (62–124 миль в час), [58] привела к открытию таких линий, как Changsha Maglev Express в 2016 году и линия S1 . в Пекине в 2017 году. В апреле 2020 года завершились испытания новой модели, развивающей скорость 160 км/ч (99 миль в час) и совместимой с линией Чанша. Транспортное средство, разрабатываемое с 2018 года, имеет 30-процентное увеличение тяговой эффективности и 60-процентное увеличение скорости по сравнению с моделями, которые с тех пор используются на конвейере. [59] Автомобили поступили на вооружение в июле 2021 года с максимальной скоростью 140 км/ч (87 миль в час). [60] В апреле 2020 года CRRC Zhuzhou Locomotive заявила, что разрабатывает модель, способную развивать скорость 200 км/ч (120 миль в час). [59]
Есть две конкурирующие попытки создания высокоскоростных систем на магнитной подвеске: 300–620 км/ч (190–390 миль в час).
В общественном сознании «маглев» часто ассоциируется с концепцией надземной монорельсовой дороги с линейным двигателем . Системы на магнитной подвеске могут быть монорельсовыми или двухрельсовыми - например, в SCMaglev MLX01 используется траншейная колея - и не все монорельсовые поезда являются магнитными. Некоторые системы железнодорожного транспорта включают в себя линейные двигатели, но используют электромагнетизм только для движения , без левитации транспортного средства. Такие поезда имеют колеса и не являются магнитными подвесками. [примечание 3] Маглевские пути, монорельсовые или нет, также могут быть построены на уровне земли или под землей в туннелях. И наоборот, пути без магнитной подвески, монорельсовые или нет, также могут быть надземными или подземными. Некоторые поезда на магнитной подвеске имеют колеса и функционируют как линейные колесные транспортные средства с приводом от двигателя на более медленных скоростях, но левитируют на более высоких скоростях. Обычно это относится к поездам на магнитной подвеске с электродинамической подвеской . Аэродинамические факторы также могут играть роль в левитации таких поездов.
Двумя основными типами технологии магнитной подвески являются:
В системах электромагнитной подвески (EMS) поезд поднимается в воздух за счет притяжения к ферромагнитному (обычно стальному) рельсу, в то время как электромагниты , прикрепленные к поезду, ориентированы на рельс снизу. Система обычно представляет собой серию С-образных рычагов, верхняя часть которых прикреплена к транспортному средству, а нижний внутренний край содержит магниты. Рельс расположен внутри буквы C, между верхним и нижним краями.
Магнитное притяжение изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния, поэтому незначительные изменения расстояния между магнитами и рельсом вызывают сильно различающиеся силы. Эти изменения силы динамически нестабильны — небольшое отклонение от оптимального положения имеет тенденцию к увеличению, что требует сложных систем обратной связи для поддержания постоянного расстояния от гусеницы (приблизительно 15 миллиметров [0,59 дюйма]). [70] [71]
Основным преимуществом подвесных систем на магнитной подвеске 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 низкоскоростной подвески и позволяет упростить компоновку гусениц. С другой стороны, динамическая нестабильность требует точных допусков на гусеницу, 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. [72] На практике эта проблема была решена за счет усовершенствованных систем обратной связи, которые поддерживают необходимые допуски. Воздушный зазор и энергоэффективность можно улучшить с помощью так называемой «гибридной электромагнитной подвески (H-EMS)», где основная сила левитации создается постоянными магнитами, а электромагнит контролирует воздушный зазор, [73] так называемые электропостоянные магниты. . В идеале для стабилизации подвески потребуется незначительная мощность, а на практике требуемая мощность меньше, чем если бы вся сила подвески обеспечивалась только электромагнитами. [74]
В электродинамической подвеске (EDS) и направляющие, и поезд создают магнитное поле, и поезд поднимается в воздух за счет сил отталкивания и притяжения между этими магнитными полями. [75] В некоторых конфигурациях поезд может левитировать только за счет силы отталкивания. На ранних этапах разработки маглева на испытательном полигоне Миядзаки вместо более поздней системы отталкивания и притяжения EDS использовалась чисто отталкивающая система. [76] Магнитное поле создается либо сверхпроводящими магнитами (как в JR-Maglev), либо массивом постоянных магнитов (как в Inductrack ). Силы отталкивания и притяжения на дорожке создаются индуцированным магнитным полем в проводах или других проводящих полосах на дорожке.
Основным преимуществом систем EDS на магнитной подвеске является то, что они динамически стабильны: изменения расстояния между гусеницей и магнитами создают сильные силы, возвращающие систему в исходное положение. [72] Кроме того, сила притяжения изменяется противоположным образом, обеспечивая тот же эффект регулировки. Активное управление с обратной связью не требуется.
Однако на малых скоростях ток, индуцируемый в этих катушках, и результирующий магнитный поток недостаточно велики, чтобы поезд мог левитировать. По этой причине поезд должен иметь колеса или какое-либо другое шасси, чтобы поддерживать поезд до тех пор, пока он не достигнет взлетной скорости. Поскольку поезд может остановиться в любом месте, например, из-за проблем с оборудованием, весь путь должен обеспечивать работу как на низкой, так и на высокой скорости.
Еще одним недостатком является то, что система EDS естественным образом создает поле на путях перед и позади подъемных магнитов, которое действует против магнитов и создает магнитное сопротивление. Обычно это вызывает беспокойство только на низких скоростях и является одной из причин, по которой JR отказался от чисто отталкивающей системы и принял систему левитации боковины. [76] На более высоких скоростях доминируют другие виды сопротивления. [72]
Однако силу сопротивления можно использовать в интересах электродинамической системы, поскольку она создает переменную силу в рельсах, которую можно использовать в качестве реакционной системы для привода поезда, без необходимости использования отдельной реактивной пластины, как в большинстве линейных двигателей. системы. Лейтуэйт руководил разработкой таких систем с «поперечным потоком» в своей лаборатории Имперского колледжа. [72] Альтернативно, движители на направляющих используются для приложения силы к магнитам в поезде и движения поезда вперед. Движущие катушки, которые оказывают силу на поезд, по сути, представляют собой линейный двигатель: переменный ток, проходящий через катушки, создает постоянно меняющееся магнитное поле, которое движется вперед по рельсам. Частота переменного тока синхронизируется в соответствии со скоростью поезда. Смещение между полем, создаваемым магнитами на поезде, и приложенным полем создает силу, перемещающую поезд вперед.
Термин «маглев» относится не только к транспортным средствам, но и к железнодорожной системе, специально предназначенной для магнитной левитации и движения. Все эксплуатационные реализации технологии магнитной подвески минимально используют технологию колесных поездов и несовместимы с обычными железнодорожными путями . Поскольку они не могут совместно использовать существующую инфраструктуру, системы на магнитной подвеске должны проектироваться как автономные системы. Система SPM на магнитной подвеске совместима со стальными железнодорожными путями и позволит транспортным средствам на магнитной подвеске и обычным поездам двигаться по одним и тем же путям. [72] Компания MAN в Германии также разработала систему магнитной подвески, которая работала с обычными рельсами, но она так и не была полностью разработана. [ нужна цитата ]
Каждая реализация принципа магнитной левитации для путешествий на поезде имеет свои преимущества и недостатки.
Ни Inductrack , ни Superconducting EDS не способны поднимать в воздух неподвижные транспортные средства, хотя Inductrack обеспечивает левитацию на гораздо меньшей скорости; Для этих систем необходимы колеса. Системы EMS не имеют колес.
Немецкие магниты Transrapid, японские HSST (Linimo) и корейские Rotem EMS левитируют в неподвижном состоянии, при этом электричество извлекается из направляющих с помощью силовых шин для последних двух и по беспроводной сети для Transrapid. Если питание направляющих теряется во время движения, Transrapid все равно способен генерировать левитацию со скоростью до 10 километров в час (6,2 мили в час), 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 встроенного линейного двигателя. Но системы EDS и некоторые системы EMS, такие как Transrapid, левитируют, но не двигаются. Таким системам для движения необходимы другие технологии. Одним из решений является линейный двигатель (движительные катушки), установленный на путях. На больших расстояниях стоимость катушки может оказаться непомерно высокой.
Теорема Эрншоу показывает, что никакая комбинация статических магнитов не может находиться в устойчивом равновесии. [83] Поэтому для достижения стабилизации требуется динамическое (изменяющееся во времени) магнитное поле. Системы EMS полагаются на активную электронную стабилизацию , которая постоянно измеряет расстояние подшипника и соответствующим образом регулирует ток электромагнита. Системы EDS полагаются на изменение магнитных полей для создания токов, которые могут обеспечить пассивную стабильность.
Поскольку транспортные средства на магнитной подвеске по сути летают, требуется стабилизация тангажа, крена и рыскания. Помимо вращения, проблемой могут быть скачки (движения вперед и назад), раскачивание (движения в стороны) или качка (движения вверх и вниз).
Сверхпроводящие магниты в поезде над рельсами, сделанными из постоянного магнита, фиксируют поезд в боковом положении. Он может двигаться линейно по трассе, но не сходить с нее. Это связано с эффектом Мейснера и пиннингом потока .
В некоторых системах используются системы нулевого тока (также иногда называемые системами нулевого потока). [75] [84] В них используется катушка, которая намотана так, что попадает в два противоположных переменных поля, так что средний поток в контуре равен нулю. Когда транспортное средство находится в положении прямо, ток не течет, но любое движение в автономном режиме создает поток, который генерирует поле, которое естественным образом толкает/втягивает его обратно в линию.
Некоторые системы (в частности, система Swissmetro и Hyperloop ) предлагают использование вактрейнов — технологии поездов на магнитной подвеске, используемых в вакуумных (безвоздушных) трубах, которые устраняют сопротивление воздуха . Это потенциально может значительно увеличить скорость и эффективность, поскольку большая часть энергии обычных поездов на магнитной подвеске теряется из-за аэродинамического сопротивления. [85]
Одним из потенциальных рисков для пассажиров поездов, курсирующих в вакуумных трубах, является то, что они могут подвергнуться риску разгерметизации кабины, если только системы мониторинга безопасности туннеля не смогут повторно создать давление в трубе в случае неисправности поезда или аварии, поскольку поезда, скорее всего, будут работать в вблизи поверхности Земли аварийное восстановление атмосферного давления должно быть простым. Корпорация RAND изобразила поезд на вакуумной трубке, который теоретически может пересечь Атлантику или США примерно за 21 минуту. [86]
Польский стартап Nevomo (ранее Hyper Polska ) разрабатывает систему модификации существующих железнодорожных путей в систему на магнитной подвеске, по которой смогут передвигаться обычные колесно-рельсовые поезда, а также транспортные средства на магнитной подвеске. [87] Транспортные средства на 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 на магнитной подвеске. В 2023 году Nevomo провела первые испытания MagRail на самой длинной в Европе испытательной трассе для пассивной магнитной левитации, которую компания ранее построила в Польше. [88]
Энергия поездов на магнитной подвеске используется для ускорения поезда. Энергия может быть восстановлена при замедлении поезда посредством рекуперативного торможения . Он также левитирует и стабилизирует движение поезда. Большая часть энергии необходима для преодоления сопротивления воздуха . Некоторая энергия используется для кондиционирования воздуха, отопления, освещения и других целей.
На низких скоростях процент энергии, используемой для левитации, может быть значительным: потребляется на 15% больше энергии, чем в метро или легкорельсовом транспорте. [89] 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 на куб 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), а сопротивление увеличивается в 1,77 раза по сравнению с исходной силой. [90]
Самолеты используют преимущества более низкого давления воздуха и более низких температур, путешествуя на высоте, чтобы снизить потребление энергии, но в отличие от поездов им необходимо иметь на борту топливо . Это привело к предложению транспортировать транспортные средства на магнитной подвеске через частично вакуумированные трубы .
Транспорт на магнитной подвеске бесконтактный и работает на электричестве. Он в меньшей степени или вообще не полагается на колеса, подшипники и оси, общие для колесно-рельсовых систем. [91]
Различия между путешествием на самолете и на магнитной подвеске:
Эксперты ожидают, что по мере развертывания большего количества систем на магнитной подвеске затраты на строительство снизятся за счет использования новых методов строительства и эффекта масштаба . [99]
В 2004 году строительство демонстрационной линии на магнитной подвеске в Шанхае обошлось в 1,2 миллиарда долларов США. [100] Эта сумма включает капитальные затраты, такие как расчистка полосы отвода, забивка свай, изготовление направляющих на месте, строительство 25-метрового пирса на месте ( интервалы 82 фута), помещение для технического обслуживания и автостоянка, несколько переключателей, две станции, системы эксплуатации и управления, система электропитания, кабели и инверторы, а также обучение эксплуатации. Пассажиропоток не является основным направлением этой демонстрационной линии, поскольку станция Longyang Road находится на восточной окраине Шанхая. Как только линия будет продлена до Южного железнодорожного вокзала Шанхая и станции аэропорта Хунцяо, что может не произойти по экономическим причинам, ожидается, что количество пассажиров покроет расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание и принесет значительный чистый доход. [ по мнению кого? ]
Ожидалось, что расширение Южного Шанхая будет стоить примерно 18 миллионов долларов США за километр. В 2006 году правительство Германии инвестировало 125 миллионов долларов в разработку путей снижения затрат, в результате чего была создана цельнобетонная модульная конструкция, которую можно построить быстрее и которая на 30% дешевле. Были также разработаны другие новые методы строительства, которые поставили маглев на паритет или ниже цены на строительство новых высокоскоростных железных дорог. [101]
Федеральное управление железных дорог США в отчете Конгрессу за 2005 год оценило стоимость мили в размере от 50 до 100 миллионов долларов США. [102] Заявление о воздействии на окружающую среду Транспортной администрации Мэриленда (MTA) оценило стоимость строительства в 4,9 миллиарда долларов США и 53 миллиона долларов в год на эксплуатацию проекта. [103]
Стоимость строительства предлагаемого маглева Тюо Синкансэн в Японии оценивается примерно в 82 миллиарда долларов США, причем маршрут требует длинных туннелей. Маршрут Токайдо на магнитной подвеске, заменяющий Синкансэн, будет стоить 1/10 стоимости, поскольку новый туннель не понадобится, но проблемы шумового загрязнения сделали его неосуществимым. [ нужна ссылка ] [ нейтралитет оспаривается ]
Стоимость строительства японского Linimo HSST составляет около 100 миллионов долларов США за км. [104] Помимо снижения затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание по сравнению с другими транспортными системами, эти низкоскоростные магнитные подвески обеспечивают сверхвысокий уровень эксплуатационной надежности, создают низкий уровень шума и не загрязняют воздух в густонаселенных городских районах.
Самая высокая зарегистрированная скорость на магнитной подвеске составляет 603 километра в час (375 миль в час), достигнутая в Японии сверхпроводящим магнитным подвесом L0 компании JR Central 21 апреля 2015 года, [105] на 28 километров в час (17 миль в час) быстрее, чем обычное колесо TGV . Рекорд железнодорожной скорости. Однако различия в эксплуатации и производительности между этими двумя совершенно разными технологиями гораздо значительнее. Рекорд TGV был достигнут при небольшом снижении скорости на 72,4 километра (45 миль), на что потребовалось 13 минут. Затем TGV потребовалось еще 77,25 км (48 миль), чтобы остановиться, а для испытания потребовалось общее расстояние 149,65 км (93 мили). [106] Рекорд L0, однако, был достигнут на испытательном треке Яманаси длиной 42,8 км (26,6 миль) – менее 1/3 дистанции. [107] На самом деле не было предпринято ни одной коммерческой эксплуатации магнитной подвески или колесно-рельсового транспорта на скорости более 500 километров в час (310 миль в час).
Шанхайский поезд Maglev , реализация немецкой системы Transrapid , развивает максимальную скорость 300 километров в час (190 миль в час). [5] Эта линия является самым быстрым и первым коммерчески действующим высокоскоростным маглевом. Он соединяет шанхайский международный аэропорт Пудун и окраину центрального Пудуна в Шанхае . Служба покрывает расстояние в 30,5 километров (19,0 миль) всего за 8 минут. [110]
В январе 2001 года китайцы подписали соглашение с Transrapid о строительстве высокоскоростной линии EMS на магнитной подвеске, которая свяжет международный аэропорт Пудун со станцией метро Longyang Road на юго-восточной окраине Шанхая. Эта демонстрационная линия Шанхайского поезда на магнитной подвеске , или Начальный операционный сегмент (IOS), находится в коммерческой эксплуатации с апреля 2004 года [111] и в настоящее время выполняет 115 ежедневных рейсов (по сравнению со 110 в 2010 году), которые пересекают 30 километров (19 миль) между две станции за 8 минут, максимальная скорость составляет 300 километров в час (190 миль в час) и средняя скорость 224 километра в час (139 миль в час). До мая 2021 года службы работали со скоростью до 431 километра в час (268 миль в час), а поездка занимала всего 7 минут. [112] Во время пусконаладочного испытания системы 12 ноября 2003 года он достиг 501 километра в час (311 миль в час), своей расчетной максимальной крейсерской скорости. Шанхайский маглев быстрее технологии Бирмингема и обеспечивает своевременную (с точностью до секунды) надежность более 99,97%. [113]
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 подвеске 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 , имеет протяженность 9 километров (5,6 миль). Он имеет минимальный рабочий радиус 75 метров (246 футов) и максимальный уклон 6%. Поезд с линейным двигателем и магнитной подвеской развивает максимальную скорость 100 километров в час (62 мили в час). За первые три месяца работы этой «городской магнитной подвеской» воспользовались более 10 миллионов пассажиров. При скорости 100 километров в час (62 мили в час) он достаточно быстр для частых остановок, практически не оказывает шумового воздействия на окружающие населённые пункты, может перемещаться по полосе отвода небольшого радиуса и работает в ненастную погоду. Поезда были спроектированы корпорацией развития Chubu HSST, которая также управляет испытательным полигоном в Нагое. [114]
Первыми открытыми для публики испытаниями на магнитной подвеске с использованием электромагнитной подвески стал HML-03, произведенный Hyundai Heavy Industries для выставки Daejeon Expo в 1993 году , после пяти лет исследований и производства двух прототипов, HML-01 и HML-02. [115] [116] [117] Правительственные исследования городских магнитных подвесок с использованием электромагнитной подвески начались в 1994 году. [117] Первым действующим городским магнитным подвесом был UTM-02 в Тэджоне, начавшийся 21 апреля 2008 года после 14 лет разработки и одного прототипа; УТМ-01. Поезд курсирует по пути длиной 1 километр (0,6 мили) между Экспо-парком и Национальным музеем науки [118] [119] , который был сокращен в результате реконструкции Экспо-парка. В настоящее время дорога заканчивается на улице, параллельной музею науки. Тем временем UTM-02 провел первое в мире моделирование магнитной подвески. [120] [121] Однако UTM-02 по-прежнему остается вторым прототипом окончательной модели. Последняя UTM-модель городского маглева Rotem, UTM-03, использовалась для новой линии, открывшейся в 2016 году на острове Ёнчжон в Инчхоне, соединяющей международный аэропорт Инчхон (см. Ниже). [122]
Маглев аэропорта Инчхон начал коммерческую эксплуатацию 3 февраля 2016 года. [44] Он был разработан и построен внутри страны. По сравнению с Linimo , он имеет более футуристический дизайн, поскольку он легче, а затраты на строительство сокращены вдвое. [123] Он соединяет международный аэропорт Инчхон со станцией Юнъю, сокращая время в пути. [124] Он охватывает расстояние 6,1 км.
Правительство провинции Хунань приступило к строительству линии на магнитной подвеске между международным аэропортом Чанша Хуанхуа и Южным железнодорожным вокзалом Чанша , 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 пробные эксплуатации начались 6 мая 2016 года. [127] По состоянию на 13 июня 2018 года Чаншаский маглев преодолел расстояние 1,7 млн км и перевезло почти 6 млн пассажиров. Выпущено второе поколение этих автомобилей, максимальная скорость которых составляет 160 км/ч (99 миль в час). [128] В июле 2021 года новая модель поступила в эксплуатацию с максимальной скоростью 140 км/ч (87 миль в час), что сократило время в пути на 3 минуты. [129]
Пекин построил вторую в Китае низкоскоростную линию на магнитной подвеске, линию S1, пекинское метро , используя технологию, разработанную 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) — средне- и низкоскоростная линия на магнитной подвеске в уезде Фэнхуан , Сянси , провинция Хунань , Китай. Линия работает со скоростью до 100 километров в час (62 мили в час). Первый этап составляет 9,12 км (5,67 миль) с 4 станциями (и еще 2 будущими заправочными станциями). Первая очередь открылась 30 июля 2022 года [131] и соединяет железнодорожную станцию Фэнхуангучэн высокоскоростной железной дороги Чжанцзяцзе-Цишоу-Хуайхуа с Фольклорным садом Фэнхуан. [132]
Тюо Синкансэн — высокоскоростная линия на магнитной подвеске в Японии. Строительство началось в 2014 году, коммерческие операции должны были начаться к 2027 году. [133] От цели на 2027 год отказались в июле 2020 года. [134] Проект «Линейный синкансэн Тюо» направлен на соединение Токио и Осаки через Нагою , столицу Японии. Аити , примерно за один час, что составляет менее половины времени в пути самых быстрых существующих сверхскоростных поездов, соединяющих три мегаполиса. [135] Первоначально предполагалось, что полный путь между Токио и Осакой будет завершен в 2045 году, но теперь оператор планирует к 2037 году. [136] [137] [138]
Поезда серии L0 проходят испытания Центрально-Японской железнодорожной компанией (JR Central) для возможного использования на линии Тюо Синкансэн. 21 апреля 2015 года он установил мировой рекорд скорости с экипажем в 603 километра в час (375 миль в час) . [105] Планируется, что поезда будут двигаться с максимальной скоростью 505 километров в час (314 миль в час), [139] обеспечивая время в пути. 40 минут между Токио ( станция Синагава ) и Нагоей и 1 час 7 минут между Токио и Осакой ( станция Син-Осака ). [140]
Туристическая линия на магнитной подвеске Цинъюань (清远磁浮旅游专线) — средне- и низкоскоростная линия на магнитной подвеске в Цинъюань , провинция Гуандун , Китай. Линия будет работать со скоростью до 100 километров в час (62 мили в час). [141] Первый этап составляет 8,1 км с 3 станциями (и еще 1 будущей заправочной станцией). [141] Первоначально планировалось, что первую очередь откроется в октябре 2020 года [142] и она соединит железнодорожную станцию Иньчжань междугородной железной дороги Гуанчжоу-Цинъюань с тематическим парком Цинъюань Чимелун . [143] В перспективе протяженность линии составит 38,5 км. [144]
Второй прототип системы в Паудер-Спрингс , штат Джорджия , США, был построен компанией American Maglev Technology, Inc. Длина испытательной трассы составляет 610 метров (2000 футов) с поворотом 168,6 метра (553 фута). Транспортные средства эксплуатируются со скоростью до 60 километров в час (37 миль в час), что ниже предлагаемого эксплуатационного максимума в 97 километров в час (60 миль в час). Обзор технологии, проведенный в июне 2013 года, потребовал проведения обширной программы испытаний, чтобы убедиться, что система соответствует различным нормативным требованиям, включая стандарт People Mover Американского общества инженеров-строителей (ASCE). В обзоре отмечено, что испытательный трек слишком короток, чтобы оценить динамику машин на максимально предлагаемых скоростях. [145]
В США программа демонстрации технологий городской магнитной подвески Федерального управления транзита (FTA) профинансировала разработку нескольких демонстрационных проектов низкоскоростных городских магнитных подвесок. Он оценил HSST для Министерства транспорта Мэриленда и технологию магнитной подвески для Министерства транспорта Колорадо. FTA также профинансировало работу General Atomics в Калифорнийском университете Пенсильвании по оценке MagneMotion M3 и сверхпроводящей системы EDS Maglev2000 из Флориды. Другими примечательными демонстрационными проектами городских маглевов в США являются LEVX в штате Вашингтон и Magplane в Массачусетсе.
General Atomics имеет испытательный полигон длиной 120 метров (390 футов) в Сан-Диего, который используется для испытаний грузового шаттла Union Pacific длиной 8 километров (5 миль) в Лос-Анджелесе. Технология является «пассивной» (или «постоянной»), в которой для подъема используются постоянные магниты в массиве Хальбаха и не требуются электромагниты ни для левитации, ни для движения. General Atomics получила 90 миллионов долларов США на финансирование исследований от федерального правительства. Они также рассматривают возможность создания своей технологии для высокоскоростных пассажирских перевозок. [146]
В Японии есть демонстрационная линия в префектуре Яманаси , где испытательный поезд SCMaglev L0 Series Shinkansen достиг скорости 603 километра в час (375 миль в час), что быстрее, чем любые колесные поезда. [105] Демонстрационная линия станет частью строящейся в настоящее время линии Тюо Синкансэн , соединяющей Токио и Нагою.
В этих поездах используются сверхпроводящие магниты , допускающие больший зазор, и электродинамическая подвеска отталкивающего / притягивающего типа (ЭДС). [75] [147] Для сравнения, Transrapid использует обычные электромагниты и электромагнитную подвеску притягивающего типа (EMS). [148] [149]
15 ноября 2014 года Центральная японская железнодорожная компания провела восемь дней испытаний экспериментального поезда Синкансэн на магнитной подвеске на испытательном полигоне в префектуре Яманаси. Сто пассажиров преодолели 42,8-километровый (26,6 миль) маршрут между городами Уэнохара и Фуэфуки, развивая скорость до 500 километров в час (310 миль в час). [150]
Transport System Bögl , подразделение немецкой строительной компании Max Bögl, построило испытательный полигон в Сенгентале , Бавария, Германия. По внешнему виду это больше похоже на немецкую M-Bahn , чем на систему Transrapid . [151] Транспортное средство, испытанное на треке, запатентовано в США Максом Бёглем. [152] Компания также участвует в совместном предприятии с китайской фирмой . Демонстрационная линия длиной 3,5 км (2,2 мили) была построена недалеко от Чэнду , Китай, и в июне 2000 года туда были доставлены по воздуху два автомобиля. [54] В апреле 2021 года автомобиль на китайском испытательном полигоне достиг максимальной скорости 169 км/ч ( 105 миль в час). [153]
31 декабря 2000 года первый высокотемпературный сверхпроводящий маглев с экипажем был успешно испытан в Юго-Западном университете Цзяотун в Чэнду, Китай. Эта система основана на принципе, согласно которому объемные высокотемпературные сверхпроводники могут стабильно левитировать над или под постоянным магнитом. Нагрузка составляла более 530 кг (1170 фунтов), а левитационный зазор - более 20 миллиметров (0,79 дюйма). Система использует жидкий азот для охлаждения сверхпроводника . [154] [155] [156]
Испытательная трасса для магнитной подвески длиной 1,5 км (0,93 мили) работает с 2006 года в кампусе Цзядин Университета Тунцзи , к северо-западу от Шанхая. Трасса имеет ту же конструкцию, что и действующий Шанхайский Маглев. Максимальная скорость ограничена 120 км/ч (75 миль в час) из-за длины трассы и ее топологии.
В первом квартале 2022 года польский технологический стартап Nevomo завершил строительство самой длинной в Европе испытательной трассы 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] Монтаж всего необходимого придорожного оборудования завершился в декабре 2022 года, а испытания начались весной 2023 года. [158]
Многие системы на магнитной подвеске были предложены в Северной Америке, Азии и Европе. [159] Многие из них находятся на ранних стадиях планирования или были явно отклонены.
Маршрут на магнитной подвеске был предложен между Сиднеем и Вуллонгонгом . [160] Это предложение приобрело известность в середине 1990-х годов. Пригородный коридор Сидней-Вуллонгонг является крупнейшим в Австралии: каждый день на работу добираются более 20 000 человек. Существующие поезда используют линию Иллаварра , соединяющую скалу откоса Иллаварра и Тихий океан, время в пути около 2 часов. Это предложение сократит время в пути до 20 минут.
В конце 2008 года правительству Виктории было выдвинуто предложение построить финансируемую и управляемую из частных источников линию на магнитной подвеске для обслуживания мегаполиса Большого Мельбурна в ответ на отчет Эддингтона о транспорте , в котором не исследовались варианты наземного транспорта. [161] [162] Маглев будет обслуживать население более 4 миллионов человек [ нужна ссылка ] , а стоимость предложения составила 8 миллиардов австралийских долларов.
Однако, несмотря на перегруженность дорог и самый высокий показатель дорожного пространства на душу населения в Австралии, правительство отклонило предложение в пользу расширения дороги, включая автодорожный туннель стоимостью 8,5 миллиардов австралийских долларов, продление Истлинка до Западной кольцевой дороги стоимостью 6 миллиардов долларов и Франкстонский туннель стоимостью 700 миллионов долларов. Обход.
Зоопарк Торонто : компания Magnovate из Эдмонтона предложила новую систему аттракционов и транспортировки в зоопарке Торонто , возродив систему аттракционов в зоопарке Торонто , которая была закрыта после двух серьезных аварий в 1994 году. Правление зоопарка единогласно одобрило это предложение 29 ноября 2018 года.
Компания планирует построить и эксплуатировать систему стоимостью 25 миллионов долларов на бывшем маршруте Domain Ride (известном в местном масштабе как монорельсовая дорога, несмотря на то, что она не считается таковой) с нулевыми затратами для зоопарка и эксплуатировать ее в течение 15 лет, разделив прибыль с Зоопарк. Поездка будет обслуживать пять станций и, вероятно, заменит нынешнее туристическое трамвайное сообщение Zoomobile. Планируется, что это будет первая коммерческая система на магнитной подвеске в Северной Америке, если она будет одобрена не раньше 2022 года. [163]
Строительство испытательной линии на магнитной подвеске, соединяющей Сяньнин в провинции Хубэй и Чаншу в провинции Хунань , начнется в 2020 году. Длина испытательной линии составляет около 200 километров (120 миль), и в долгосрочном планировании она может стать частью линии на магнитной подвеске Пекин – Гуанчжоу. [164] [165] В 2021 году правительство провинции Гуандун предложило построить линию на магнитной подвеске между Гонконгом и Гуанчжоу через Шэньчжэнь и далее в Пекин. [166] [167]
Китай планировал продлить существующий шанхайский поезд на магнитной подвеске [168] сначала примерно на 35 километров (22 мили) до шанхайского аэропорта Хунцяо , а затем на 200 километров (120 миль) до города Ханчжоу ( поезд на магнитной подвеске Шанхай-Ханчжоу ). Если это будет построено, это будет первая междугородняя линия на магнитной подвеске, действующая на коммерческой основе.
Проект был спорным и неоднократно откладывался. В мае 2007 года проект был приостановлен властями, как сообщается, из-за опасений общественности по поводу радиации в системе. [169] В январе и феврале 2008 года сотни жителей в центре Шанхая продемонстрировали, что линия маршрута проходит слишком близко к их домам, ссылаясь на опасения по поводу заболеваний из-за воздействия сильного магнитного поля , шума, загрязнения и обесценивания имущества вблизи линий. . [170] [171] Окончательное одобрение на строительство линии было получено 18 августа 2008 года. Первоначально планировалось, что она будет готова к выставке Expo 2010 , [172] планы предусматривали завершение к 2014 году. Муниципальное правительство Шанхая рассмотрело несколько вариантов, включая строительство линии. подполье, чтобы развеять общественные страхи. В том же отчете говорилось, что окончательное решение должно быть одобрено Национальной комиссией по развитию и реформам. [173]
В 2007 году муниципальное правительство Шанхая рассматривало возможность строительства завода в районе Наньхуэй по производству низкоскоростных поездов на магнитной подвеске для городского использования. [174]
Предлагаемая линия соединила бы Шанхай с Пекином на расстоянии 1300 километров (800 миль) и оценивалась бы в 15,5 миллиардов фунтов стерлингов. [175] По состоянию на 2014 год проектов не выявлено. [176]
25 сентября 2007 года Бавария объявила об открытии высокоскоростного поезда на магнитной подвеске из Мюнхена в свой аэропорт . Правительство Баварии подписало контракты с Deutsche Bahn и Transrapid, с Siemens и ThyssenKrupp на проект стоимостью 1,85 миллиарда евро. [177]
27 марта 2008 года министр транспорта Германии объявил, что проект был отменен из-за роста затрат, связанных со строительством пути. По новой оценке, стоимость проекта составит 3,2–3,4 миллиарда евро. [178]
В марте 2021 года правительственный чиновник заявил, что Гонконг будет включен в запланированную сеть магнитных подвесок по всему Китаю, которая будет работать со скоростью 600 км/ч (370 миль в час) и начнет открываться к 2030 году. [179]
Гонконг уже соединен с китайской сетью высокоскоростных железных дорог экспресс-железнодорожным сообщением Гуанчжоу-Шэньчжэнь-Гонконг , которое открылось в воскресенье, 23 сентября 2018 года.
Мумбаи – Дели : Американская компания представила тогдашнему министру железных дорог Индии ( Мамата Банерджи ) проект соединения Мумбаи и Дели . Затем премьер-министр Манмохан Сингх заявил, что, если проект линии будет успешным, индийское правительство построит линии между другими городами, а также между Центральным Мумбаи и международным аэропортом Чатрапати Шиваджи. [180]
Мумбаи – Нагпур : штат Махараштра утвердил технико-экономическое обоснование строительства поезда на магнитной подвеске между Мумбаи и Нагпуром, находящимся на расстоянии около 1000 километров (620 миль) друг от друга. [181]
Ченнаи – Бангалор – Майсур : к декабрю 2012 года должен был быть подготовлен и представлен подробный отчет о линии, соединяющей Ченнаи с Майсуром через Бангалор , стоимостью 26 миллионов долларов за километр и достигающей скорости 350 километров в час (220 миль в час). [182]
В мае 2009 года Иран и немецкая компания подписали соглашение об использовании магнитной подвески для связи Тегерана и Мешхеда . Соглашение было подписано на площадке Международной ярмарки в Мешхеде между Министерством дорог и транспорта Ирана и немецкой компанией. Линия длиной 900 километров (560 миль), возможно, могла бы сократить время в пути между Тегераном и Мешхедом примерно до 2,5 часов. [ нужна цитация ] Мюнхенская компания Schlegel Consulting Engineers заявила, что подписала контракт с иранским министерством транспорта и губернатором Мешада. «Нам было поручено возглавить немецкий консорциум в этом проекте», - сказал представитель. «Мы находимся на подготовительном этапе». По словам представителя Schlegel, стоимость проекта может составлять от 10 до 12 миллиардов евро. [183]
Первое предложение было официально оформлено в апреле 2008 года в Брешии журналистом Эндрю Спаннаусом, который рекомендовал установить высокоскоростное сообщение между аэропортом Мальпенса и городами Милан, Бергамо и Брешиа. [184]
В марте 2011 года Никола Олива предложил сообщение на магнитной подвеске между аэропортом Пизы и городами Прато и Флоренция (железнодорожный вокзал Санта-Мария-Новелла и аэропорт Флоренции). [185] [186] Время в пути сократится с обычного 1 часа 15 минут примерно до 20 минут. [187] Вторая часть линии будет соединять Ливорно , чтобы объединить морские, воздушные и наземные транспортные системы. [188] [189]
Консорциум, возглавляемый UEM Group Bhd и ARA Group, предложил технологию магнитной подвески, которая свяжет города Малайзии с Сингапуром. Идея была впервые предложена YTL Group. Тогда его технологическим партнером назывался Siemens. Высокие затраты потопили это предложение. Вновь всплыла концепция высокоскоростного железнодорожного сообщения из Куала-Лумпура в Сингапур. В Программе экономической трансформации (ETP), обнародованной в 2010 году, он был назван проектом с «высоким воздействием». [190] Было одобрено строительство высокоскоростной железной дороги Куала-Лумпур-Сингапур , но без использования технологии магнитной подвески. [ нужна цитата ]
Проект монорельсовой дороги в Себу , принадлежащий Philtram Consortium, первоначально будет построен как монорельсовая система. В будущем он будет модернизирован до запатентованной технологии магнитной подвески под названием «Поезд на магнитной левитации по закону Ленца, индуцированной вращением». [191]
SwissRapide : Компания SwissRapide AG вместе с консорциумом SwissRapide планировала и разрабатывала первую монорельсовую систему на магнитной подвеске для междугороднего сообщения 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) может быть введена в эксплуатацию уже в 2020 году. [192] [193]
Swissmetro : Более ранний проект Swissmetro AG предусматривал частично эвакуированный подземный маглев (вакпоезд ) . Как и в случае со SwissRapide, Swissmetro предполагала соединить крупные города Швейцарии друг с другом. В 2011 году Swissmetro AG была распущена, а права интеллектуальной собственности организации были переданы EPFL в Лозанне. [194]
Лондон – Глазго : в Соединенном Королевстве была предложена линия [195] от Лондона до Глазго с несколькими вариантами маршрута через Мидлендс, северо-запад и северо-восток Англии. Сообщается, что он находится на положительном рассмотрении правительства. [196] Этот подход был отвергнут в правительственной « Белой книге по созданию устойчивой железной дороги», опубликованной 24 июля 2007 года. [197] Было запланировано еще одно высокоскоростное сообщение между Глазго и Эдинбургом, но технология оставалась нерешенной. [198] [199] [200]
Из Вашингтона, округ Колумбия, в Нью-Йорк: используя технологию сверхпроводниковой магнитной подвески (SCMAGLEV), разработанную Центрально-Японской железнодорожной компанией , северо-восточная магнитная подвеска в конечном итоге соединит основные транспортные узлы и аэропорты северо-восточного мегаполиса, движущиеся со скоростью более 480 километров в час (300 миль в час) . 201] с целью обеспечить часовое сообщение между Вашингтоном, округ Колумбия , и Нью-Йорком . [202] По состоянию на 2019 год [update]Федеральное управление железных дорог и Министерство 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 Аэропорт БВИ . [203]
Грузовой конвейер Union Pacific : Американская железная дорога Union Pacific разрабатывает планы по строительству контейнерного шаттла длиной 7,9 км (4,9 миль) между портами Лос-Анджелеса и Лонг-Бич с интермодальным перевалочным пунктом контейнеров UP . Система будет основана на «пассивной» технологии, особенно хорошо подходящей для перевозки грузов, поскольку на борту не требуется электропитание. Транспортное средство представляет собой шасси , которое скользит к месту назначения. Систему разрабатывает компания General Atomics . [146]
Межштатная магнитная подвеска Калифорния-Невада : Высокоскоростные линии на магнитной подвеске между крупными городами южной Калифорнии и Лас-Вегасом изучаются в рамках проекта межштатной магнитной подвески Калифорния-Невада . [204] Этот план первоначально был предложен как часть плана расширения I-5 или I-15 , но федеральное правительство постановило, что он должен быть отделен от межгосударственных проектов общественных работ.
После этого решения частные группы из Невады предложили построить линию, идущую из Лас-Вегаса в Лос-Анджелес с остановками в Примме, штат Невада ; Бейкер, Калифорния ; и другие точки по всему округу Сан-Бернардино до Лос-Анджелеса. Политики выразили обеспокоенность тем, что высокоскоростная железнодорожная линия за пределами штата вынесет расходы за пределы штата вместе с путешественниками.
Пенсильванский проект : Коридор Пенсильванского проекта высокоскоростного маглева простирается от международного аэропорта Питтсбурга до Гринсбурга с промежуточными остановками в центре Питтсбурга и Монровилле . Утверждалось, что этот первоначальный проект будет обслуживать около 2,4 миллиона человек в столичном районе Питтсбурга . Предложение Балтимора конкурировало с предложением Питтсбурга о федеральном гранте в размере 90 миллионов долларов США. [205]
Аэропорт Сан-Диего-Округ Империал : В 2006 году Сан-Диего заказал исследование линии маглева к предполагаемому аэропорту, расположенному в округе Империал . SANDAG заявила, что концепция будет представлять собой «аэропорты [так в оригинале] 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 сможет перевозить грузы. Были запрошены дальнейшие исследования, хотя финансирование не было согласовано. [206]
От международного аэропорта Орландо до конференц-центра округа Ориндж : в декабре 2012 года Министерство транспорта Флориды условно одобрило предложение компании American Maglev о строительстве частной линии длиной 14,9 миль (24 км) с 5 станциями от международного аэропорта Орландо до округа Ориндж. Конференц-центр . Департамент запросил техническую оценку и заявил, что будет сделан запрос предложений , чтобы выявить любые конкурирующие планы. Маршрут требует использования общественной полосы отвода. [207] Если первый этап увенчается успехом, компания American Maglev предложит еще два этапа (длиной 4,9 и 19,4 миль [7,9 и 31,2 км]), чтобы провести линию к Миру Уолта Диснея . [208]
Сан-Хуан – Кагуас : был предложен проект строительства магнитной подвески длиной 16,7 миль (26,9 км), соединяющий станцию Купей Трен Урбано в Сан-Хуане с двумя предлагаемыми станциями в городе Кагуас, к югу от Сан-Хуана. Линия маглева будет проходить по шоссе PR-52 , соединяющему оба города. По оценкам американской компании Maglev, стоимость проекта составит примерно 380 миллионов долларов США. [209] [210] [211]
Два происшествия были связаны с пожарами. Японский испытательный поезд в Миядзаки, MLU002, полностью сгорел в 1991 году. [212]
11 августа 2006 года вскоре после прибытия на терминал Лунъян на коммерческом самолете Shanghai Transrapid вспыхнул пожар. Людей удалось эвакуировать без происшествий, а затем автомобиль передвинули примерно на 1 километр, чтобы не допустить попадания дыма на станцию. Представители NAMTI посетили объект технического обслуживания SMT в ноябре 2010 года и узнали, что причиной пожара стал « выход из-под контроля температуры » в аккумуляторном отсеке. В результате компания SMT нашла нового поставщика аккумуляторов, установила новые датчики температуры и изоляторы, а также изменила конструкцию лотков. [ нужна цитата ]
22 сентября 2006 г. поезд Transrapid столкнулся с автомобилем технического обслуживания во время тестового/рекламного пробега в Латене (Нижняя Саксония / северо-запад Германии). [213] [214] Двадцать три человека были убиты и десять получили ранения; это были первые несчастные случаи на магнитной подвеске со смертельным исходом. Авария произошла из-за человеческой ошибки. Обвинения были предъявлены трем сотрудникам Transrapid после годичного расследования. [215]
Безопасность вызывает большую озабоченность при использовании высокоскоростного общественного транспорта из-за возможности высокой силы удара и большого количества жертв. В случае поездов на магнитной подвеске, а также обычных высокоскоростных железных дорог инцидент может быть результатом человеческой ошибки, включая потерю мощности, или факторов, находящихся вне контроля человека, таких как движение земли, вызванное землетрясением.
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь ){{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link)Яннин в провинции Хубэй и город Чанша в провинции Хунань )
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
СМИ, связанные с поездами на магнитной подушке, на Викискладе?
Словарное определение маглева в Викисловаре