Maqlev qatarları gələcəyin nəqliyyatıdırmı? Maglev qatarı necə işləyir?

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Bəşəriyyətin ilk parovozları icad etdiyi andan artıq iki yüz ildən çox vaxt keçir. Bununla belə, elektrik enerjisi və dizel yanacağının gücündən istifadə etməklə sərnişinləri və ağır yükləri daşıyan yerüstü dəmir yolu nəqliyyatı hələ də çox yayılmışdır.

Demək lazımdır ki, bütün bu illər ərzində mühəndislər və ixtiraçılar alternativ hərəkət yolları yaratmaq üçün fəal işləyirlər. Onların işinin nəticəsi maqnit yastıqlar üzərində qatarlar oldu.

Görünüş Tarixi

Maqnit yastıqları üzərində qatarların yaradılması ideyası XX əsrin əvvəllərində fəal şəkildə inkişaf etdirilmişdir. Lakin o vaxt bir sıra səbəblərdən bu layihəni reallaşdırmaq mümkün olmadı. Belə bir qatarın istehsalına yalnız 1969-cu ildə başlanıldı. Məhz o zaman Almaniya Federativ Respublikasının ərazisində maqnit cığır çəkildi, onun yanından yeni nəqliyyat vasitəsi keçməli idi və bu, sonralar Maqlev qatarı adlanırdı. O, 1971-ci ildə buraxılıb. Transrapid-02 adlanan ilk maqlev qatarı maqnit relsi ilə keçdi.

Maraqlı fakt ondan ibarətdir ki, alman mühəndisləri hələ 1934-cü ildə maqnit təyyarəsinin ixtirasını təsdiq edən patent almış alim Hermann Kemperin buraxdığı qeydlər əsasında alternativ avtomobil hazırlayıblar.

"Transrapid-02" çətin ki, çox sürətli adlandırıla bilər. O, maksimum saatda 90 kilometr sürətlə hərəkət edə bilirdi. Onun tutumu da aşağı idi - cəmi dörd nəfər.

1979-cu ildə daha təkmil maglev modeli yaradıldı. “Transrapid-05” adlanan bu qatar artıq altmış səkkiz sərnişin daşıya bilirdi. O, Hamburq şəhərində yerləşən, uzunluğu 908 metr olan xətt üzrə hərəkət etdi. Bu qatarın inkişaf etdirdiyi maksimal sürət saatda yetmiş beş kilometr idi.

Eyni 1979-cu ildə Yaponiyada başqa bir maglev modeli buraxıldı. Ona "ML-500" deyirdilər. Yapon qatarı maqnit yastığı üzərində saatda beş yüz on yeddi kilometrə qədər sürət inkişaf etdirdi.

Rəqabətqabiliyyətlilik

Maqnit yastığı qatarlarının inkişaf etdirə biləcəyi sürəti təyyarələrin sürəti ilə müqayisə etmək olar. Bu baxımdan, bu nəqliyyat növü min kilometrə qədər məsafədə fəaliyyət göstərən hava yollarına ciddi rəqib ola bilər. Maqlevlərin geniş yayılmasına onların ənənəvi dəmir yolu səthlərində hərəkət edə bilməmələri mane olur. Maqnit yastıqlarda olan qatarlar xüsusi magistral yollar çəkməlidir. Və bunun üçün böyük kapital qoyuluşu tələb olunur. Maqlevlər üçün yaradılan maqnit sahəsinin mənfi təsir göstərə biləcəyinə də inanılırsürücünün və belə marşrutun yaxınlığında yerləşən rayonların sakinlərinin sağlamlığına mənfi təsir göstərəcək insan orqanizmi.

İş prinsipi

Maqnit yastıqlı qatarlar xüsusi nəqliyyat növüdür. Hərəkət zamanı maqlev sanki dəmir yolu relslərinin üzərində ona toxunmadan uçur. Bu, avtomobilin süni şəkildə yaradılmış maqnit sahəsinin gücü ilə idarə olunması ilə bağlıdır. Maqlevin hərəkəti zamanı sürtünmə yoxdur. Əyləc qüvvəsi aerodinamik sürtünmədir.

Necə işləyir? Hər birimiz maqnitlərin əsas xüsusiyyətlərini altıncı sinif fizika dərslərindən bilirik. Əgər iki maqnit şimal qütbləri ilə bir araya gətirilərsə, onlar bir-birini itələyirlər. Sözdə maqnit yastığı yaradılır. Müxtəlif qütbləri birləşdirərkən maqnitlər bir-birinə cəlb olunacaq. Bu olduqca sadə prinsip relslərdən cüzi bir məsafədə sözün əsl mənasında havada sürüşən maqlev qatarının hərəkətinin əsasını təşkil edir.

Hazırda iki texnologiya hazırlanıb, onların köməyi ilə maqnit yastıq və ya asma işə salınıb. Üçüncüsü eksperimentaldır və yalnız kağız üzərində mövcuddur.

Elektromaqnit asma

Bu texnologiya EMS adlanır. Zamanla dəyişən elektromaqnit sahəsinin gücünə əsaslanır. Maqlevin levitasiyasına (havada qalxmasına) səbəb olur. Bu vəziyyətdə qatarın hərəkəti üçün hazırlanmış T-formalı relslər tələb olunurdirijor (adətən metaldan hazırlanır). Bu şəkildə sistemin işləməsi adi dəmir yoluna bənzəyir. Bununla belə, qatarda təkər cütləri yerinə dayaq və istiqamətləndirici maqnitlər quraşdırılır. Onlar T formalı şəbəkənin kənarında yerləşən ferromaqnit statorlara paralel yerləşdirilib.

EMS texnologiyasının əsas çatışmazlığı stator və maqnitlər arasındakı məsafəyə nəzarət etmək ehtiyacıdır. Və bu, bir çox amillərdən, o cümlədən elektromaqnit qarşılıqlı təsirinin qeyri-sabit təbiətindən asılı olmasına baxmayaraq. Qatarın qəfil dayanmaması üçün üzərinə xüsusi akkumulyatorlar quraşdırılıb. Onlar dayaq maqnitlərinə quraşdırılmış xətti generatorları doldura bilirlər və beləliklə, uzun müddət levitasiya prosesini saxlayırlar.

EMS əsaslı qatarlar aşağı sürətləndirici sinxron xətti mühərriklə əyləclənir. O, dəstəkləyici maqnitlərlə, həmçinin maqlevin üstündən keçdiyi yol ilə təmsil olunur. Yaranan alternativ cərəyanın tezliyini və gücünü dəyişdirərək kompozisiyanın sürəti və itkisi idarə edilə bilər. Yavaşlamaq üçün sadəcə maqnit dalğalarının istiqamətini dəyişdirin.

Elektrodinamik asma

Maqlevin hərəkətinin iki sahənin qarşılıqlı təsiri zamanı baş verdiyi texnologiya var. Onlardan biri magistral kətanda, ikincisi isə qatarın göyərtəsində yaradılmışdır. Bu texnologiya EDS adlanır. Onun əsasında JR-Maglev adlı Yapon maqlev qatarı quruldu.

Bu sistemin EMS-dən bəzi fərqləri varadi maqnitlər, onlara elektrik cərəyanı yalnız güc tətbiq edildikdə bobinlərdən verilir.

EDS texnologiyası daimi elektrik təchizatını nəzərdə tutur. Bu, enerji təchizatı söndürüldükdə belə baş verir. Kriogen soyutma belə bir sistemin rulonlarında quraşdırılıb ki, bu da əhəmiyyətli miqdarda elektrik enerjisinə qənaət edir.

EDS texnologiyasının üstünlükləri və çatışmazlıqları

Elektrodinamik asma ilə işləyən sistemin müsbət tərəfi onun sabitliyidir. Maqnitlər və kətan arasındakı məsafədə bir qədər azalma və ya artım belə itələmə və cazibə qüvvələri tərəfindən tənzimlənir. Bu, sistemin dəyişməz vəziyyətdə olmasına imkan verir. Bu texnologiya ilə nəzarət elektronikasının quraşdırılmasına ehtiyac yoxdur. Veb və maqnitlər arasındakı məsafəni tənzimləmək üçün cihazlara ehtiyac yoxdur.

EDS texnologiyasının bəzi çatışmazlıqları var. Beləliklə, kompozisiyanı qaldırmaq üçün kifayət qədər güc yalnız yüksək sürətlə yarana bilər. Buna görə maglevlər təkərlərlə təchiz edilmişdir. Hərəkətlərini saatda yüz kilometrə qədər sürətlə təmin edirlər. Bu texnologiyanın digər çatışmazlığı aşağı sürətlə itələyici maqnitlərin arxa və ön hissəsində yaranan sürtünmə qüvvəsidir.

Sərnişinlər üçün nəzərdə tutulan bölmədə güclü maqnit sahəsinə görə xüsusi qorunma quraşdırmaq lazımdır. Əks halda, kardiostimulyatoru olan şəxsin səyahətinə icazə verilmir. Maqnit yaddaş daşıyıcıları (kredit kartları və HDD) üçün də qorunma tələb olunur.

İnkişaf edilibtexnologiya

Hazırda yalnız kağız üzərində mövcud olan üçüncü sistem EDS variantında aktivləşdirilməsi üçün enerji tələb etməyən daimi maqnitlərin istifadəsidir. Son vaxtlara qədər bunun qeyri-mümkün olduğuna inanılırdı. Tədqiqatçılar hesab edirdilər ki, daimi maqnitlərdə qatarın havaya qalxmasına səbəb ola biləcək elə bir qüvvə yoxdur. Lakin bu problemin qarşısı alındı. Bunu həll etmək üçün maqnitlər Halbach massivinə yerləşdirildi. Belə bir tənzimləmə massivin altında deyil, üstündə bir maqnit sahəsinin yaranmasına səbəb olur. Bu, hətta saatda təxminən beş kilometr sürətlə qatarın qalxmasını qorumağa kömək edir.

Bu layihə hələ praktiki həyata keçirilməyib. Bu, daimi maqnitlərdən hazırlanmış massivlərin yüksək qiyməti ilə bağlıdır.

Maqlevlərin ləyaqəti

Maglev qatarlarının ən cəlbedici tərəfi gələcəkdə maqlevlərə hətta reaktiv təyyarələrlə rəqabət aparmağa imkan verəcək yüksək sürətə nail olmaq perspektividir. Bu nəqliyyat növü elektrik enerjisi sərfiyyatı baxımından kifayət qədər qənaətcildir. Onun istismarı üçün xərclər də azdır. Bu, sürtünmənin olmaması səbəbindən mümkün olur. Maqlevlərin aşağı səsi də sevindiricidir, bu da ekoloji vəziyyətə müsbət təsir edəcək.

Qüsurlar

Maglevlərin mənfi tərəfi onların hazırlanması üçün çox vaxt tələb etməsidir. Trenin təmiri üçün də xərclər yüksəkdir. Bundan əlavə, nəzərdən keçirilən nəqliyyat növü mürəkkəb yollar sistemi və ultra dəqiqlik tələb edirkətan və maqnit arasındakı məsafəni idarə edən cihazlar.

Berlində layihənin icrası

1980-ci illərdə Almaniyanın paytaxtında M-Bahn adlı ilk maglev sisteminin açılışı oldu. Kətanın uzunluğu 1,6 km idi. İstirahət günləri üç metro stansiyası arasında maqlev qatarı hərəkət edirdi. Sərnişinlər üçün səyahət pulsuz idi. Berlin divarının yıxılmasından sonra şəhərin əhalisi demək olar ki, iki dəfə artdı. Yüksək sərnişin axınını təmin etmək qabiliyyətinə malik nəqliyyat şəbəkələrinin yaradılmasını tələb edirdi. Məhz buna görə 1991-ci ildə maqnit kətan söküldü və onun yerində metro tikintisinə başlandı.

Birmingem

Almaniyanın bu şəhərində 1984-cü ildən 1995-ci ilə qədər aşağı sürətli maqlev bağlandı. hava limanı və dəmir yolu stansiyası. Maqnit yolunun uzunluğu cəmi 600 m idi.

Yol on il işlədi və sərnişinlərin mövcud narahatlıqla bağlı çoxsaylı şikayətləri səbəbindən bağlandı. Sonradan bu hissədə monorels maqlevi əvəz etdi.

Şanxay

Berlində ilk maqnit yolu Almaniyanın Transrapid şirkəti tərəfindən tikilib. Layihənin uğursuzluğu tərtibatçıları çəkindirmədi. Onlar araşdırmalarını davam etdirdilər və Çin hökumətindən sifariş aldılar və ölkədə maqlev treki tikmək qərarına gəldilər. Bu yüksək sürətli (450 km/saata qədər) marşrut Şanxay və Pudonq hava limanını birləşdirdi.30 km-lik yol 2002-ci ildə açılıb. Gələcək planlara onun 175 km-ə qədər uzadılması daxildir.

Yaponiya

Bu ölkə 2005-ci ildə sərgiyə ev sahibliyi edibExpo-2005. Açılışı ilə uzunluğu 9 km olan maqnit yolu istifadəyə verilmişdir. Xəttdə doqquz stansiya var. Maglev sərgi sahəsinə bitişik əraziyə xidmət göstərir.

Maqlevlər gələcəyin nəqliyyatı hesab olunur. Artıq 2025-ci ildə Yaponiya kimi bir ölkədə yeni super magistralın açılması planlaşdırılır. Maqlev qatarı sərnişinləri Tokiodan adanın mərkəzi hissəsinin rayonlarından birinə daşıyacaq. Onun sürəti 500 km/saat olacaq. Layihənin həyata keçirilməsi üçün təxminən qırx beş milyard dollar tələb olunacaq.

Rusiya

Yüksəksürətli qatarın yaradılması Rusiya Dəmir Yolları tərəfindən də planlaşdırılır. 2030-cu ilə qədər Rusiyadakı maglev Moskva və Vladivostoku birləşdirəcək. Sərnişinlər 9300 km-lik yolu 20 saata qət edəcəklər. Maqlev qatarının sürəti saatda beş yüz kilometrə çatacaq.