Maglev

Trenurile Maglev (forma prescurtată a levitației magnetice) sunt un tip de cale ferată de mare viteză foarte rapidă. Levitația magnetică este o tehnologie care utilizează câmpuri magnetice pentru a face trenul să se deplaseze. Aceste câmpuri ridică trenul la o mică distanță deasupra șinelor și îl pun în mișcare. Acestea sunt mult mai rapide decât trenurile obișnuite. O călătorie transcontinentală "maglev" de la Toronto la Vancouver poate dura trei ore. Această călătorie durează trei zile cu un tren obișnuit. Într-o zi, oamenii ar putea călători mai repede pe uscat cu un tren "maglev" decât cu un avion de linie. Cea mai mare viteză cunoscută a unui tren "maglev" este de 603 km/h (375 mph). Acest lucru a fost realizat în Japonia în 2015. Începând cu 2019, câteva linii, cu o lungime de doar câțiva km sau mile, transportă pasageri în China, Coreea de Sud și Japonia.

Un tren maglev nu are motor. Trenurile sunt alimentate de un câmp magnetic creat de bobinele electrificate din pereții ghidajului și din șină. Acest sistem are trei părți:

o sursă mare de energie electrică
bobine metalice care căptușesc o cale de rulare (șină)
magneți mari de ghidare fixați pe partea inferioară a trenului.

În cazul magneților, polii opuși se atrag, iar polii asemănători se resping reciproc. Acesta este principiul de bază din spatele propulsiei electromagnetice. Electromagneții sunt asemănători cu alți magneți în sensul că atrag obiectele metalice, dar atracția magnetică este temporară și pot fi activați, dezactivați și inversați.

Bobina magnetizată care se deplasează de-a lungul șinei, numită șină de ghidare, respinge magneții mari de pe șina de tren. Această repulsie ridică trenul cu 1 până la 10 centimetri ( 0,4 până la 4 inch) deasupra șinei de ghidare. Odată ce trenul este ridicat, energia este furnizată bobinelor din interiorul pereților șinei de ghidare. Astfel se creează un sistem de câmpuri magnetice care trag și împing trenul de-a lungul șinei de ghidare. Curentul alternativ furnizat bobinelor din pereții șinei de ghidare schimbă în mod constant polaritatea bobinelor magnetizate. Această schimbare de polaritate determină câmpul magnetic din fața trenului să tragă vehiculul înainte, în timp ce câmpul magnetic din spatele trenului adaugă mai multă împingere înainte.

Trenurile "Maglev" plutesc pe o pernă magnetică, ceea ce reduce frecarea. Trenurile au un design aerodinamic. Acest lucru le permite să atingă viteze de peste 500 km/h (310 mph), adică de două ori mai repede decât cel mai rapid tren de navetiști Amtrak. Prin comparație, un avion de linie folosit pentru zboruri pe distanțe lungi poate atinge o viteză maximă de aproximativ 560 mph (900 km/h).

Atât Germania, cât și Japonia dezvoltă trenuri "maglev" și ambele testează în prezent prototipuri. Compania germană "Transrapid International" are, de asemenea, un tren în uz comercial. Deși se bazează pe idei similare, trenurile germane și japoneze au diferențe distincte. Inginerii germani au dezvoltat un sistem de "suspensie electromagnetică" (EMS), denumit "Transrapid". În acest sistem, partea inferioară a trenului se înfășoară în jurul unei șine de ghidare din oțel. Electromagneții de sub tren sunt direcționați în sus, spre calea de rulare, ceea ce ridică trenul cu aproximativ 1/3 de inch (1 centimetru) deasupra căii de rulare. Acest lucru ridică trenul chiar și atunci când nu se mișcă. Alți magneți de ghidare din corpul trenului îl mențin stabil în timpul călătoriei. Trenul Maglev Transrapid poate atinge 490 km/h (300 mph) cu pasageri.

JR-"Maglev"

Tren "Maglev" în Shanghai

Un tren "maglev" în China

În interiorul "maglevului" din Shanghai

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce este un tren maglev?

R: Un tren Maglev este un tip de tren de mare viteză foarte mare care utilizează câmpuri magnetice pentru a deplasa trenul. Câmpurile magnetice ridică trenul la o distanță scurtă deasupra șinelor și îl deplasează înainte.

Î: Cât de rapide sunt trenurile maglev față de trenurile convenționale?

R: Trenurile Maglev sunt mult mai rapide decât trenurile obișnuite. De exemplu, o călătorie intercontinentală de la Toronto la Vancouver poate dura trei ore cu un tren Maglev, față de trei zile cu un tren obișnuit.

Î: Care este viteza maximă cunoscută a unui tren maglev?

R: Viteza maximă cunoscută a unui tren Maglev este de 603 km/h (375 mph). Acest lucru a fost realizat în Japonia în 2015.

Î: Cum funcționează trenurile maglev?

R: Trenurile Maglev nu au un motor, ci sunt alimentate de un câmp magnetic generat de bobine electrificate montate pe pereții șinei de ghidare și pe șine. Acest sistem are trei componente: o sursă mare de energie electrică, bobine de metal care se aliniază pe șina de ghidare (calea ferată) și magneți mari de direcție fixați pe partea inferioară a trenului. Polii opuși ai magneților se atrag unul pe celălalt, iar polii similari se resping, creând un impuls electromagnetic care ridică trenul cu 1-10 cm deasupra șinei și îl trage înainte prin intermediul unui curent alternativ alimentat în bobine.

Î: Ce este Transrapid?

R: Transrapid este un sistem de suspensie electromagnetică (EMS) dezvoltat de inginerii germani care utilizează propria versiune a tehnologiei maglev. Funcționează prin înfășurarea unor electromagneți sub baza trenului în jurul unor șine de ghidare din oțel pentru a ridica trenul cu aproximativ 1/3 de centimetru de pe șine, în timp ce alți magneți de direcție mențin trenul stabil în timpul călătoriei.

Î: Cu ce viteză poate circula Transrapidul cu pasageri?

R: Trenul magnetic Transrapid poate atinge viteze de până la 490 km/h cu pasageri.

Î: Cum se compară acest lucru cu avioanele de pasageri folosite pentru zborurile pe distanțe lungi?

R: Avioanele de pasageri pe distanțe lungi ating de obicei o viteză maximă de aproximativ 900 km/h, ceea ce este puțin mai lent decât viteza Transrapidului cu pasageri la bord.