Маглев галт тэрэг ирээдүйн тээвэр мөн үү? Маглев галт тэрэг хэрхэн ажилладаг вэ?

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Хүн төрөлхтөн анхны уурын зүтгүүрийг зохион бүтээсэн тэр мөчөөс хойш аль хэдийн хоёр зуу гаруй жил өнгөрчээ. Гэсэн хэдий ч цахилгаан болон дизель түлшээр зорчигч болон хүнд даацын ачаа тээвэрлэдэг газрын төмөр замын тээвэр маш түгээмэл хэвээр байна.

Энэ олон жилийн турш инженерүүд, зохион бүтээгчид шилжих өөр аргыг бий болгохоор идэвхтэй ажиллаж байсныг хэлэх нь зүйтэй болов уу. Тэдний ажлын үр дүн нь соронзон дэр дээрх галт тэрэг байв.

Гадаад төрхийн түүх

Соронзон дэрэн дээр галт тэрэг бүтээх санаа нь ХХ зууны эхээр идэвхтэй хөгжиж байв. Гэвч тухайн үед хэд хэдэн шалтгааны улмаас энэ төслийг хэрэгжүүлэх боломжгүй байсан. Ийм галт тэрэгний үйлдвэрлэл зөвхөн 1969 онд эхэлсэн. Тэр үед Холбооны Бүгд Найрамдах Герман Улсын нутаг дэвсгэр дээр соронзон зам тавигдаж, түүний дагуу шинэ тээврийн хэрэгсэл өнгөрөх ёстой байсан бөгөөд үүнийг хожим маглев галт тэрэг гэж нэрлэдэг байв. Энэ нь 1971 онд нээгдсэн. Трансрапид-02 нэртэй анхны маглев галт тэрэг соронзон зам дагуу өнгөрчээ.

Сонирхолтой баримт гэвэл Германы инженерүүд 1934 онд соронзон онгоц зохион бүтээснээ баталгаажуулсан патент авсан эрдэмтэн Херманн Кемперийн үлдээсэн тэмдэглэлд үндэслэн өөр тээврийн хэрэгсэл бүтээжээ.

"Transrapid-02"-г маш хурдан гэж нэрлэх аргагүй. Тэрээр хамгийн дээд тал нь цагт 90 км хурдалж чаддаг байв. Түүний багтаамж бас бага байсан - ердөө дөрвөн хүн.

1979 онд илүү дэвшилтэт маглев загвар бүтээгдсэн. "Трансрапид-05" нэртэй энэ галт тэрэг аль хэдийн жаран найман зорчигч тээвэрлэх боломжтой байв. Тэрээр Гамбург хотод байрлах шугамын дагуу нүүсэн бөгөөд урт нь 908 метр байв. Энэ галт тэрэгний хамгийн дээд хурд нь цагт далан таван километр байсан.

1979 онд Японд өөр нэг маглев загвар гарсан. Түүнийг "ML-500" гэж нэрлэдэг байв. Соронзон дэр дээрх Японы галт тэрэг цагт таван зуун арван долоон километр хүртэл хурдалж байжээ.

Өрсөлдөх чадвар

Соронзон дэрний галт тэрэгний хурдыг онгоцны хурдтай зүйрлэж болно. Үүнтэй холбогдуулан энэ төрлийн тээвэр нь мянга хүртэлх километрийн зайд ажилладаг агаарын замуудын ноцтой өрсөлдөгч болж чадна. Уламжлалт төмөр замын гадаргуу дээр хөдөлж чадахгүй байгаа нь маглевуудыг өргөнөөр ашиглахад саад болж байна. Соронзон дэр дээрх галт тэрэгнүүд тусгай хурдны зам барих хэрэгтэй. Мөн энэ нь их хэмжээний хөрөнгийн хөрөнгө оруулалт шаарддаг. Мөн маглевуудад зориулж бүтээсэн соронзон орон нь сөргөөр нөлөөлдөг гэж үздэгжолооч болон ийм замын ойролцоо байрладаг бүс нутгийн оршин суугчдын эрүүл мэндэд сөргөөр нөлөөлөх хүний бие.

Ажлын зарчим

Соронзон зөөлөвчтэй галт тэрэг бол онцгой тээврийн хэрэгсэл юм. Хөдөлгөөний явцад маглев төмөр зам дээр хүрэлгүйгээр эргэлдэж байх шиг байна. Энэ нь машиныг зохиомлоор үүсгэсэн соронзон орны хүчээр удирддагтай холбоотой юм. Маглевын хөдөлгөөний үед ямар ч үрэлт байхгүй. Тоормосны хүч нь аэродинамик таталт юм.

Энэ яаж ажилладаг вэ? Бидний хүн нэг бүр 6-р ангийн физикийн хичээлээс соронзны үндсэн шинж чанаруудын талаар мэддэг. Хоёр соронзыг хойд туйлтайгаа нийлүүлбэл бие биенээ түлхэнэ. Соронзон дэр гэж нэрлэгддэг дэр үүсдэг. Өөр өөр туйлуудыг холбоход соронзууд бие биендээ татагдах болно. Энэ маш энгийн зарчим нь төмөр замаас өчүүхэн төдий зайд агаарт гулсаж буй маглев галт тэрэгний хөдөлгөөний үндэс юм.

Одоогоор соронзон дэр эсвэл суспензийг идэвхжүүлсэн хоёр технологи аль хэдийн боловсруулагдсан. Гурав дахь нь туршилтынх бөгөөд зөвхөн цаасан дээр байдаг.

Цахилгаан соронзон түдгэлзүү

Энэ технологийг EMS гэж нэрлэдэг. Энэ нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг цахилгаан соронзон орны хүч дээр суурилдаг. Энэ нь маглевын левитаци (агаарт хөөрөх) үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд галт тэрэгний хөдөлгөөний хувьд Т хэлбэрийн төмөр зам шаардлагатай бөгөөд тэдгээр нь хийгдсэн байдагдамжуулагч (ихэвчлэн металлаар хийсэн). Ийм байдлаар системийн ажиллагаа нь ердийн төмөр замтай төстэй юм. Гэсэн хэдий ч галт тэргэнд хос дугуйны оронд тулгуур ба чиглүүлэгч соронз суурилуулсан байна. Тэдгээрийг T хэлбэрийн торны ирмэг дагуу байрлах ферросоронзон статоруудтай зэрэгцүүлэн байрлуулна.

БОМС-ийн технологийн гол сул тал нь статор ба соронзон хоорондын зайг хянах хэрэгцээ юм. Хэдийгээр энэ нь цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн тогтворгүй байдал зэрэг олон хүчин зүйлээс хамаардаг. Галт тэрэг гэнэт зогсохгүйн тулд тусгай батерей суурилуулсан. Тэд тулгуур соронзонд суурилуулсан шугаман генераторуудыг цэнэглэж, улмаар хөөрөх процессыг удаан хугацаанд хадгалах боломжтой.

EMS-д суурилсан галт тэрэгнүүд бага хурдтай синхрон шугаман мотороор тоормослогддог. Энэ нь тулгуур соронз, түүнчлэн маглев эргэлддэг замын замаар дүрслэгддэг. Үүсгэсэн хувьсах гүйдлийн давтамж, хүчийг өөрчлөх замаар найрлагын хурд, түлхэцийг хянах боломжтой. Удаашруулахын тулд соронзон долгионы чиглэлийг өөрчлөхөд л хангалттай.

Электродинамик суспенз

Хоёр талбар харилцан үйлчлэх үед маглевын хөдөлгөөн үүсдэг технологи бий. Тэдний нэг нь хурдны замын зурагт, хоёр дахь нь галт тэрэгний тавцан дээр бүтээгдсэн. Энэ технологийг EDS гэж нэрлэдэг. Үүний үндсэн дээр JR–Maglev хэмээх Японы маглев галт тэрэг бүтээгдсэн.

Энэ систем нь БОМС-ээс зарим нэг ялгаатайцахилгаан гүйдэл нь ороомогоос зөвхөн тэжээл өгөх үед л ирдэг энгийн соронз.

EDS технологи нь байнгын цахилгаан хангамжийг хэлдэг. Энэ нь цахилгаан тэжээл унтарсан байсан ч тохиолддог. Ийм системийн ороомогуудад криоген хөргөлт суурилуулсан бөгөөд энэ нь цахилгааныг ихээхэн хэмнэдэг.

EDS технологийн давуу болон сул талууд

Электродинамик суспенз дээр ажилладаг системийн эерэг тал нь түүний тогтвортой байдал юм. Соронз ба даавууны хоорондох зай бага зэрэг багасах эсвэл ихсэх нь түлхэлт, таталцлын хүчээр зохицуулагддаг. Энэ нь системийг өөрчлөгдөөгүй төлөвт байлгах боломжийг олгодог. Энэхүү технологийн тусламжтайгаар хяналтын электрон төхөөрөмж суурилуулах шаардлагагүй болно. Веб болон соронзон хоорондын зайг тохируулах төхөөрөмж шаардлагагүй.

EDS технологи нь зарим сул талуудтай. Тиймээс найрлагыг өргөхөд хангалттай хүч нь зөвхөн өндөр хурдтай байж болно. Тийм ч учраас маглевууд дугуйгаар тоноглогдсон байдаг. Тэд хөдөлгөөнөө цагт зуун км хүртэл хурдтайгаар хангадаг. Энэ технологийн өөр нэг сул тал нь бага хурдтай түлхэх соронзны ард болон урд талд үүссэн үрэлтийн хүч юм.

Зорчигчдод зориулагдсан хэсэгт хүчтэй соронзон орон байдаг тул тусгай хамгаалалт суурилуулах шаардлагатай. Тэгэхгүй бол зүрхний аппараттай хүн явах эрхгүй. Соронзон хадгалах хэрэгсэлд (зээлийн карт болон HDD) хамгаалалт шаардлагатай.

Боловсруулсантехнологи

Одоогоор зөвхөн цаасан дээр байгаа гуравдахь систем нь EDS хувилбарт байнгын соронз ашиглах бөгөөд үүнийг идэвхжүүлэхэд эрчим хүч шаарддаггүй. Саяхныг хүртэл үүнийг боломжгүй гэж үздэг байсан. Байнгын соронз нь галт тэргийг хөөргөх тийм хүчгүй гэж судлаачид үзжээ. Гэсэн хэдий ч энэ бэрхшээлээс зайлсхийсэн. Үүнийг шийдэхийн тулд соронзыг Halbach массив дээр байрлуулсан. Ийм зохицуулалт нь массивын доор биш, харин түүний дээгүүр соронзон орон үүсэхэд хүргэдэг. Энэ нь цагт таван километрийн хурдтай байсан ч галт тэрэгний хөдөлгөөнийг хадгалахад тусалдаг.

Энэ төсөл практик хэрэгжилтийг хараахан хүлээж аваагүй байна. Энэ нь байнгын соронзоор хийсэн массивуудын өртөг өндөртэй холбоотой юм.

Маглевуудын нэр төр

Маглев галт тэрэгний хамгийн сонирхол татахуйц тал бол өндөр хурдтай болох нь ирээдүйд маглевуудыг тийрэлтэт онгоцтой ч өрсөлдөх боломжийг олгох явдал юм. Энэ төрлийн тээвэр нь цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээний хувьд нэлээд хэмнэлттэй байдаг. Түүний ашиглалтын зардал ч бага байна. Энэ нь үрэлт байхгүйн улмаас боломжтой болно. Маглевуудын дуу чимээ багатай нь бас тааламжтай бөгөөд энэ нь байгаль орчны нөхцөл байдалд эерэгээр нөлөөлнө.

Алдаа

Маглевын сул тал нь тэдгээрийг хийхэд хэтэрхий их зүйл шаардагддаг. Зам засварын зардал ч өндөр байдаг. Нэмж дурдахад, авч үзсэн тээврийн хэлбэр нь нарийн төвөгтэй зам, хэт нарийвчлалтай системийг шаарддагзураг болон соронз хоорондын зайг хянадаг төхөөрөмжүүд.

Берлин дэх төслийн хэрэгжилт

1980-аад онд Германы нийслэлд M-Bahn хэмээх анхны маглевын системийн нээлт болсон. Зургийн урт нь 1.6 км байв. Амралтын өдрүүдээр гурван метроны буудлын хооронд маглев галт тэрэг явжээ. Зорчигчдын аялал үнэ төлбөргүй байв. Берлиний хана нурсны дараа хотын хүн ам бараг хоёр дахин нэмэгджээ. Энэ нь өндөр зорчигч урсгалыг хангах чадвартай тээврийн сүлжээг бий болгох шаардлагатай байв. Тийм ч учраас 1991 онд соронзон хальсыг буулгаж, оронд нь метро барьж эхэлсэн.

Бирмингем

Германы энэ хотод 1984-1995 онд бага хурдны маглев холбогдсон. нисэх онгоцны буудал, төмөр замын буудал. Соронзон замын урт ердөө 600 м байсан.

Зорчигчдоос үүссэн тав тухгүй байдлын талаар олон тооны гомдол ирсний улмаас уг зам арван жил ажилласан бөгөөд хаагдсан. Дараа нь энэ хэсэгт монорейс маглевыг сольсон.

Шанхай

Берлин дэх анхны соронзон замыг Германы Transrapid компани барьсан. Төслийн бүтэлгүйтэл нь хөгжүүлэгчдэд саад болоогүй. Тэд судалгаагаа үргэлжлүүлж, Хятадын засгийн газраас захиалга авч, тус улсад маглевын зам барихаар шийдсэн байна. Энэхүү өндөр хурдны (450 км/цаг хүртэл) зам нь Шанхай болон Пудун нисэх онгоцны буудлыг холбосон.30 км урт замыг 2002 онд нээсэн. Цаашдын төлөвлөгөөнд 175 км хүртэл сунгах болно.

Япон

Энэ улс 2005 онд үзэсгэлэн гаргаж байсанЭкспо-2005. Нээлтийн үеэр 9 км урт соронзон зам ашиглалтад оров. Шугам дээр есөн станц байдаг. Маглев үзэсгэлэнгийн талбайн зэргэлдээх бүсэд үйлчилдэг.

Маглевуудыг ирээдүйн тээвэр гэж үздэг. Аль хэдийн 2025 онд Япон шиг улсад шинэ супер хурдны зам нээхээр төлөвлөж байна. Маглев галт тэрэг Токиогоос арлын төв хэсгийн аль нэг дүүрэгт зорчигч тээвэрлэх юм. Түүний хурд 500 км/цаг болно. Төслийг хэрэгжүүлэхэд ойролцоогоор дөчин таван тэрбум доллар шаардлагатай.

Орос

Оросын төмөр зам ч өндөр хурдны галт тэрэг бүтээхээр төлөвлөж байна. 2030 он гэхэд Оросын маглев Москва, Владивостокыг холбодог. Зорчигчид 9300 км замыг 20 цагийн дотор туулна. Маглев галт тэрэгний хурд цагт таван зуун километр хүрнэ.