Maglev

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Transrapid Pudong

Un tren cu sustentaţie magnetică, sau Maglev, este un tren care utilizează câmpuri magnetice puternice pentru a-şi asigura sustentaţia şi a avansa. Spre deosebire de trenurile clasice, nu există contact cu şina, ceea ce reduce forţele de frecare şi permite atingerea unor viteze foarte mari (anumite sisteme ajung la 550 km/h^[1]). Deoarece nu pot fi folosite cu infrastructura existentă. trenurile Maglev trebuie concepute de la 0. Termenul de maglev nu se referă numai la vehicule, ci şi la interacţiunea dintre acestea şi calea de rulare. Această interacţiune este foarte importantă, fiecare componentă fiind proiectată în funcţie de cealaltă pentru a crea şi controla levitaţia magnetică.

Diferitele tehnologii maglev sunt mai mult sau mai puţin asemănătoare, în funcţie de producător. Liderii mondiali în domeniu sunt companiile germane Siemens şi ThyssenKrupp cu sistemul Transrapid.

Cuprins

1 Istorie
2 Principii şi tehnologie
3 Avantaje şi dezavantaje
- 3.1 Avantaje
- 3.2 Inconveniente
4 Sisteme maglev
5 Filme
6 Legături externe
7 Note şi referinţe

[modifică] Istorie

Cercetările asupra trenurilor cu sustentaţie magnetică au început în 1922 prin lucrările germanului Hermann Kemper. Acesta a depus un brevet pe 14 august 1934. Lucrările sale au fost întrerupte din cauza celui de-al doilea razboi mondial.

1962 În Japonia încep cercetările la Maglev;
1973 În Germania încep cercetări în domeniu la Technischen Universität Braunschweig ;
1979 Transrapid 05 a fost primul tren Maglev din lume care a transportat călători cu ocazia unei expoziţii la Hamburg;
1983 A fost construită o linie de 1,6 km la Berlin pentru un serviciu de tip metrou. În ciuda succesului pe care l-a avut, linia a fost închisă în 1992;
1984 A fost dată în serviciu linia de test Transrapid, în Emsland;
1997 La 12 decembrie, Maglev MLX01 a bătut recordul mondial de viteză cu călători pentru trenuri Maglev: 531km/h;
2003 A fost dată în serviciu linia Transrapid din Shanghai.

[modifică] Principii şi tehnologie

Propulsia Maglev

[modifică] Tipuri de tehnologie

Există 3 tehnologii principale maglev:

o tehnologie care se bazează pe electromagneţi adaptabili (suspensie electromagnetică sau EMS).

Exemplu: Transrapid

o tehnologie care se bazează pe magneţi superconductori (suspensie electrodinamică sau EDS).

Exemplu: JR-Maglev.

o tehnologie mai nouă, potenţial mai ieftină, care foloseşte magneţi permanenţi (Inductrack).

[modifică] Propulsie

Japonia şi Germania sunt deosebit de active în domeniu, producând mai multe idei. Una din aceste idei constă în ridicarea trenului prin forţele de respingere şi de atracţie generate de magneţi cu aceeaşi polaritate, respectiv cu polarităţi opuse. Trenul poate fi pus în mişcare de un motor liniar instalat pe şine sau pe vagon.

[modifică] Stabilitate

Din teorema lui Earnshaw se ştie faptul că folosind doar electromagneţi şi magneţi permanenţi nu se poate asigura stabilitatea sistemului. Pe de altă parte, magneţii diamagnetici şi superconductori pot stabiliza trenul. Anumite sisteme convenţionale folosesc electromagneţi cu stabilizare electronică: se măsoară continuu distanţa până la tren şi se ajustează curentul din electromagnet în consecinţă.

[modifică] Greutatea magneţilor

Greutatea electromagneţilor de mari dimensiuni este o problemă majoră. Este nevoie de un câmp magnetic foarte puternic pentru a levita un tren de mari dimensiuni, de aceea se folosesc de obicei materiale superconductoare pentru electromagneţi eficienţi.

[modifică] Avantaje şi dezavantaje

Trebuie precizat de la bun început că în lipsa unui sistem în exploatare pe scară largă, nu se pot face aprecieri corecte cu privire la avantajele sistemului, mai ales în ceea ce priveşte partea economică.

[modifică] Avantaje

Faţă de trenurile clasice, Maglev oferă numeroase avantaje:

Viteze mai mari;
Acceleraţii mai rapide;
Pot urca pante mai abrupte;
Nu există riscuri de deraiere;
Randament energetic superior;
Mai puţină poluare sonoră la viteze egale (totuşi, conform unui studiu olandez ^[2], trenurile cu sustentaţie magnetică nu sunt chiar aşa de tăcute cum se spera).

[modifică] Inconveniente

Preţul infrastructurii este foarte ridicat;
Incompatibilitatea cu reţelele tradiţionale: trebuie construite căi de rulare noi;
Nu este adaptat la transportul de marfă.

[modifică] Sisteme maglev

[modifică] Cele mai cunoscute mărci din domeniu

Transrapid pe pista de testare de la Lathen (Germania)

Transrapid este un proiect german (Siemens) care nu şi-a găsit (încă) nici o utilizare în Germania. Un proiect pe linia Berlin-Hamburg fusese aprobat în 1994 dar a fost ulterior abandonat, datorită lipsei fondurilor. Primul serviciu comercial a fost inaugurat în ianuarie 2003 în China, la Shanghai. Lungimea liniei este de 30 km şi uneşte oraşul cu aeroportul său.

Maglev este un proiect japonez (chiar dacă termenul a fost extins la toate trenurile magnetice). A fost contruită o linie experimentală, pe care s-a atins viteza record de 581 km/h în 2003. Obiectivul final este construcţia unei linii Tokyo-Osaka, parcursă într-o oră.

Proiectul Swissmetro utilizează aceleaşi tehnologii ca şi cele anterioare, dar şi tunele vidate pentru a reduce frecarea cu aerul, care este foarte mare la viteze mai mari de 500 km/h.

Inductrack este un sistem de levitaţie magnetică complet pasiv folosind bobine nealimentate pe şine şi magneţi permanenţi pe tren. Inductrack a fost inventat de fizicianul Richard E. Post, de la Laboratorul Naţional Lawrence Livermore. Este nevoie de putere numai pentru a contracara frecarea cu aerul. Forţa de levitaţie creşte odată cu viteza.

[modifică] Sisteme în exploatare

JR-Maglev la Yamanashi

[modifică] Birmingham 1984–1995

Primul sistem comercial automat din lume a fost o navetă maglev de mică viteză între terminalul aeroportului internaţional Birmingham şi gara din Birmingham, aflată în imediata sa vecinătate. Naveta a funcţionat între 1984 şi 1995. Lungimea liniei era de 600m, iar trenurile "zburau" la 15mm de şine. La sfârşitul perioadei de funcţionare sistemul devenise nesigur datorită învechirii sistemelor electronice şi a fost înlocuit cu un funicular.

[modifică] Berlin 1989–1991

În Berlinul de Vest a fost contruit la sfărşitul anilor 80 sistemul M-Bahn. Era un tren maglev automatizat, cu o lungime a parcursului de 1.6 km şi 3 staţii. Testările au inceput în august 1989, iar sistemul a fost dat în folosinţă în iulie 1991. Linia se termina la staţia de U-Bahn Gleisdreieck, unde folosea o platformă utilizată înainte pentru trenurile către Berlinul de Est. După căderea Zidului, au fost începute lucrările de reconstrucţie a liniei (actuala U2). Demolarea liniei M-Bahn a început la doar 2 luni după punerea sa în servciu şi s-a terminat în februarie 1992.

[modifică] Emsland, Germania

Transrapid, o companie germană, are o pistă de încercare de 31,5km în Emsland.

[modifică] Naveta către aeroportul din Shanghai

Transrapid la aeroportul Pudong din Shanghai

Transrapid a lansat primul serviciu comercial cu un maglev de mare viteză din lume, între centrul oraşului Shanghai şi aeroportul oraşului. Linia a fost inaugurată în 2002. Viteza maximă atinsă a fost de 501 km/h, linia având o lungime de 30 km. Transrapid foloseşte tahnologia EMS. Linia va fi prelungită la 160 km până la începerea Expo 2010 în Shanghai.

[modifică] JR-Maglev

Japonia are o linie de încercare în prefectura Yamanashi, unde sunt testate trenurile JR-Maglev MLX01. Aceste trenuri folosesc tehnologia EMS. Aceste "Shinkansen magnetice", dezvoltate de Central Japan Railway Co. ("JR Central") şi Kawasaki Heavy Industries, sunt în acest moment cele mai rapide trenuri din lume, atingând viteza-record de 581 km/h pe 2 decembrie 2003.

[modifică] Linimo (Linia Tobu Kyuryo)

Un tren Linimo apropiindu-se de Banpaku Kinen Koen, din direcţia Fujigaoka

Primul serviciu comercial automat de tip maglev a intrat în uz în martie 2005 în Aichi, Japonia. Este vorba de linia Tobu-kyuryo, cunoscută şi ca Linimo. Linia are 8.9 km, 9 staţii şi o viteză maximă de 100km/h. Raza maximă a virajelor este de 75 m şi panta maximă 6%. Linia deserveşte comunităţile din zonă şi siturile în care s-a desfăşurat Expo 2005. Trenurile au fost proiectate de Chubu HSST Development Corporation, care operează şi linia de încercare de la Nagoya. Un tren numit Rotem, construit după modelul Linimo va intra în uz în aprilie 2007 în Daejeon, Coreea de Sud.

[modifică] Universitatea Jiaotong, China

Pe 31 decembrie 2000, primul maglev de temeperatură mare cu echipaj a fost testat la Universitatea Jiaotong, Chengdu, China. Acest sistem se bazează pe principiul că superconductori cu temperatură ridicată pot fi levitaţi deasupra unui magnet permanent. Sarcina a fost de 530 kg şi distanţa de levitaţie a fost de 20 mm. Sistemul utilizează azot lichid pentru răcirea superconductorului.

[modifică] Proiecte

[modifică] München

O legătură Transrapid între capitala Bavariei şi aeroportul oraşului (37 km) este în faza de planificare. Ar reduce timpul de transport de la 40 de minute la 10 minute.

[modifică] Berlin - Hamburg

O linie de 292 km între Berlin şi Hamburg. Proiectul a fost abandonat datorită lipsei fondurilor şi a fost înlocuit cu o linie de mare viteză pentru ICE.

[modifică] Londra - Edinburgh şi/sau Glasgow

În Regatul Unit a fost propusă de curând o linie maglev de la Londra la Edinburgh şi/sau Glasgow, cu diverse versiuni de traseu prin Midlands, nord-vestul sau nord-estul ţării. Este studiată şi o legătură de mare viteză între Glasgow şi Edinburgh, deşi nu s-a stabilit încă tehnologia care ar urma să fie folosită. ^[3] ^[4]

[modifică] Tokyo - Osaka

Dacă proiectul Chuo Shinkansen, dintre Tokyo şi Osaka este construit, linia de încercare din prefectura Yamanashi ar deveni o parte din itinerar.

[modifică] Shanghai - Hangzhou

China a decis să construiască o a doua linie maglev Transrapid cu o lungime de 160 km între Shanghai şi Hangzhou. Discuţiile cu Germania şi consorţiul Transrapid au dus la aprobarea liniei de către Ministerul chinez al transporturilor la 7 martie 2006. Construcţia liniei va începe probabil la sfărşitul lui 2006 şi este programată să se termine la timp pentru Expo 2010, devenind prima linie maglev între două oraşe. Linia va fi o extensie a liniei maglev deja existentă.

[modifică] Baltimore - Washington, D.C.

Este vorba de o linie de 64 km ce va uni Aeroportul internaţional Baltimore-Washington (BWI) cu gara Union Station din Washington, D.C. Proiectul concurează pentru acelaşi grant federal ca şi proiectul din Pittsburgh şi, dacă va fi aprobat, va reduce probleme de trafic din zonă.

[modifică] Honolulu

Autorităţile din Honolulu, Hawaii plănuiesc un sistem de tranzit urban bazat pe trenuri de tip Linimo.

[modifică] San Diego

San Diego are în plan o linie maglev de mare viteză între oraş şi aeroportul aflat la mare distanţă de oraş. Costul estimat este de 10 miliarde USD pentru un traseu de 135-160 km. ^[5]

[modifică] Pittsburgh

Un proiect de 75 km între Aeroportul internaţional Pittsburgh, centrul oraşului Pittsburgh, Monroeville şi Greensburg. Acest proiect concurează pentru acelaşi grant federal ca şi proiectul Baltimore-Washington, D.C. Proiectul din Pittsburgh este considerat de mulţi ca fiind mai bun pentru că ar testa tehnologia maglev pe un teren mai abrupt şi în condiţii climatice dificile.

[modifică] Filme

În filmul Insula, personajul principal Lincoln Six-Echo, înterpretat de Ewan McGregor, conduce un tren Maglev.

[modifică] Legături externe

[modifică] General

[modifică] Transrapid

[modifică] Maglev în Japonia

Alte legături

[modifică] Companii care dezvoltă reţele Maglev

Changchun Passenger Railway Car Plant (China)
Cheng Du Aircraft Industrial (Group) Co. LTD (China)
General Atomics (SUA)
HSST (Japonia)
Maglev2000 (SUA)
MagneMotion M3 (SUA)
Magplane (SUA/China)
Rotem (Corea de Sud)
Tangshan Locomotive & Rolling Stock Works (China)
Transrapid International (Germania)

[modifică] Note şi referinţe

Trenuri de mare viteză

Adus de la "http://ro.wikipedia.org../../../m/a/g/Maglev.html"

Categorii: Trenuri de mare viteză | Vehicule