На форуме “Армия-2021” была представлена очередная, сугубо гражданская разработка – российский вариант поезда на магнитной подушке (маглев). Хотя, назвать разработкой макет на стенде вряд ли было правильно, даже притом что её создатель это корпорация “Московский институт теплотехники” (МИТ), являющийся разработчиком межконтинентальных баллистических ракет “Тополь”, “Тополь-М”, “Ярс” и “Булава”. Будем считать этот проект неким видом конверсии.
Генеральный конструктор МИТ Юрий Соломонов сообщил, что данный вид транспорта будет иметь внутригородское применение, и может быть даже беспилотным. Ходовые испытания прототипов должны начаться уже в текущем году. Что до вида самого российского маглева, то он скорее похож на существующий московский монорельс, но с иной технологией привода в движение. Честно говоря, со всей очевидностью, можно констатировать, что как и в электромобильной сфере здесь мы также в роли догоняющих. Только догоняем в данном случае не американцев, а скорее китайцев.
Китайский маглев
В Китае в настоящее время уже в штатном режиме действует транспортная система на основе технологии маглев. В частности в Шанхае курсирует маглев поезд по линии, которая соединяет шанхайский международный аэропорт Пудун и станцию Longyang Road. Эта ветка начала действовать ещё в 2003 году! Маглев-поезд на этом направлении развивает максимальную скорость в 431 км/ч.
Китай в настоящее время можно считать бесспорным лидером в области внедрения инноваций в железнодорожном транспорте. Помимо уже действующей ветки шанхайского метро на основе маглев технологии, в этом году был представлен высокоскоростной поезд на магнитной подвеске, который развивает скорость до 600 км/ч. Он разработан и построен государственной корпорацией China Railway Rolling Stock Corporation (CRRC) и Qingdao Sifang Research Institute (CRRC SRI).
Для его работы строится новая дорога, которая соединит Шэньчжэнь с Шанхаем. Расстояние чуть более 1200 км. новый поезд преодолеет примерно за 2,5 часа, вместо нынешнего 10-часового пути. Это практически скорость системы Hyperloop, только без трубы с низким давлением. Кстати, о Hyperloop будет чуть ниже.
Конечно, скорость и уровень разработок китайцами инновационных решений впечатляет. А главное скорость их внедрения в жизнь. И в данном случае маглев поезд это полностью китайская разработка. CRRC SRI также создал сцепное устройство, антивибрационную систему, электрическую систему, информационную систему для пассажиров и другие важные компоненты поезда. Специалисты компании за 1,5 года разработали магнитные полюса для гидромеханических тормозов поезда на магнитной подвеске. Рабочие температуры системы электромагнитной подвески от -25°C до 170°C.
Для безопасной работы поезд оборудован системой бесконтактного электроснабжения. Если скорость превышает 100 км/ч, поезд будет работать от бесконтактного источника питания.
Hyperloop не списываем со счетов
Среди комментариев периодически проскакивают сообщения, с ехидным подтекстом, что, мол, де разрекламированный некогда Илоном Маском проект Hyperloop. На самом деле проект Hyperloop жив и развивается, но уже несколькими компаниями. В частности, в этом сфере есть два крупных и независимых проекта, это Virgin Hyperloop Ричарда Бренсона, и проект компании Hyperloop TT. Каждый из этих проектов имеет своих контрагентов во многих странах, от США до Индии и Саудовской Аравии.
P.S.
То, что у нас начали разрабатывать маглев-поезд это замечательно. Вопрос только в том, почему у нас в стране наблюдается реактивность мышления. То есть сначала на западе, или в Китае что-то классное создают, а только потом у “наших” чиновников появляется на это реакция – “О! Круто. Давайте это сделаем у нас”. Или освоим бюджеты на разработку. А уж дойдёт оно до реализации или нет, кто знает. Ну, если реально проект МИТа будет реализован, это было бы классно. Но это не лидерство, а реакция.
Справочно.
Maglev Technology – Электромагнитная левитация: управляемое электромагнитное поле создаётся за счёт возбуждения бортовых левитационных магнитов, а магниты и блоки статора линейного двигателя с длинным статором вдоль направляющей притягиваются друг к другу, таким образом подтягивая поезд вверх, и за счёт управления левитацией гарантируется стабильный левитационный зазор. Левитационный зазор между магнитами и направляющей обычно регулируется в диапазоне от 8 до 12 мм.
Система высокоскоростной магнитной подвески состоит из четырёх основных компонентов: направляющей, транспортного средства, источника питания и системы управления работой.
Направляющая: направляющая определяет направление движения поезда, принимает на себя нагрузку поезда и передаёт её на основание. Надстройка направляющей состоит из точно сварных стальных или железобетонных направляющих балок для соединения длинных статоров и опорной конструкции, состоящей из железобетонных опор и фундаментов.
Транспортное средство: Транспортное средство является наиболее важной частью высокоскоростной магнитолевой системы, состоящей из левитационного шасси и магнитов, установленных на шасси, вторичной системы подвески и секции транспортного средства. Кроме того, в него входят такие электроприборы, как бортовые аккумуляторы, система аварийного торможения, система контроля левитации.
Источник питания: В систему электроснабжения входят подстанции, путевые фидерные кабели, распределительные станции и другое оборудование электроснабжения. Система электропитания снабжает поезд мощностью, необходимой для работы поезда, запитывая длинные обмотки статора на направляющих. Сначала переменный ток высокого напряжения берётся из общедоступной электросети 110 кВ, понижается до 20 кВ и 1,5 кВ через понижающий трансформатор, затем преобразуется в постоянный ток через выпрямитель, а затем преобразуется обратно в переменный ток переменной частоты от 0 до 300 Гц через выпрямитель. После повышения, ток будет подаваться на обмотку длинного статора на направляющей через направляющие кабели и коммутационные станции, создавая движущую силу между статором и встроенными магнитами. Выпрямительное оборудование, преобразовательное оборудование, статоры двигателей и т.д. Системы магнитной подвески – всё установлено на земле. Никаких строгих требований к объёму, весу и устойчивости к вибрации оборудования не существует. Преобразовательное оборудование, статоры двигателей и т. д. системы магнитной подвески установлены на земле.
Система управления работой: это основная гарантия нормальной работы всей магнитолевой системы. Он включает в себя всё оборудование, которое будет использоваться для контроля гарантии безопасности, выполнения и планирования, а также включает оборудование, которое будет использоваться для связи между оборудованием. Система оперативного управления состоит из центра оперативного управления, системы связи, децентрализованной системы управления и бортовой системы управления.
История разработки Maglev
Развитие немецкого транспорта на магнитной подвеске
В 1922 году Герман Кемпер выдвинул принцип магнитной левитации и получил патент на технологию магнитной левитации – первый в мире патент в 1934 году.
Исследования немцев в области транспорта на магнитной подвеске в реальном смысле начались в 1968 году. До этого систематических исследований не проводилось, так как уровень технических и технологических условий оставался достаточно низким, что в значительной степени ограничивало его развитие.
С 1968 года Германия остро нуждалась в разработке новых высокоскоростных транспортных систем из-за экологических и энергетических проблем.
В 1969 году Федеральное министерство транспорта, DB AG и промышленность Германии начали исследование HSR (высокопроизводительная высокоскоростная железная дорога), в котором участвовала линия HS maglev. Немецкая промышленность приступила к развитию транспорта на магнитной подвеске на этой основе при финансовой поддержке федерального правительства.
На начальном этапе равное внимание уделялось исследованиям технологии маглев-магнитов с нормальной проводимостью.
В 1971 году в Германии был проведен тестовый пробег первого прототипа по трассе длиной 660 метров. Транспортное средство приводилось в движение линейным двигателем с коротким статором, установленным по бокам транспортного средства.
В 1975 году маглев-поезд на магнитной подвеске, приводимый в движение синхронным линейным двигателем с длинным статором на стороне направляющих, был испытан на испытательной линии NMB1 в Thyssen Henschel в Кассле.
В 1976 году в компании Thyssen Henschel был испытан пассажирский маглев-поезд с длинным статором HMB 2.
В 1977 году, после систематического анализа, Федеральное министерство исследований и технологий (BMFT) приняло решение в пользу концентрированной разработки транспортной системы, приводимой в движение линейным электродвигателем с длинным статором с использованием нормально проводящих магнитов, учитывая, что технический уровень, необходимый для сверхпроводящего рельса на магнитной подвеске, был слишком высоким, и было трудно добиться адекватного прогресса за короткий период времени.
В 1978 году правительство Германии решило построить сверхскоростной испытательный полигон в Эмсланде.
В 1979 году на Международной транспортной выставке (IVA 79) в Гамбурге был показан демонстрационный маршрут TR длиной 900 метров. Только тогда люди начали контактировать и интересоваться поездом на магнитной подвеске в реальном смысле. Жители Гамбурга проявили большой интерес к транспортному средству, которое может двигаться со скоростью 75 км/ч. Успешная демонстрация автомобиля на магнитной подвеске на выставке дала большой импульс развитию высокоскоростного транспорта.
В 1980 году в Эмсланде началось строительство испытательного центра Transrapid. Чтобы построить свою первую часть, немецкая промышленность сформировала консорциум «Magnetbahn Transrapid». Этап I проекта состоит из испытательного пути длиной 21,5 км, испытательного центра и экспериментального транспортного средства TR 06. Испытательный запуск беспилотного автомобиля начался на этом участке пути в 1982 году. Этот участок был запущен в опытную эксплуатацию 30 июня 1983 года. В конце того же года прототип разогнался до 300 км/ч. Для увеличения тестовой скорости в 1984 году было решено продлить южную петлю.
До декабря 1991 года Deutsche Bundesbahn в сотрудничестве с известными университетами сформировал команду экспертов под руководством DBA. Группа экспертов, проведя всесторонний осмотр и оценку высокоскоростного Maglev Transrapid, пришла к выводу, что «технология была фальшиво зрелой для применения». Таким образом, Transrapid стал первой в мире сверхскоростной магнитной системой, имеющей техническую готовность к применению.
В 1993 году прототип TR 07 установил новый рекорд максимальной скорости 450 км/ч на выставке TVE. 9 мая / 14 июня 1996 г. Федеральный парламент принял «Закон о сверхбыстрых требованиях».
В апреле 1997 года Германия решила построить 292-километровый маршрут Transrapid Берлин-Гамбург. Строительство планировалось начать во второй половине 1998 года и ввести в промышленную эксплуатацию в 2005 году. Маглев-поезд TR 08 был разработан специально для использования в этой линейке. Он был испытан на TVE в октябре 1999 года. Однако в феврале 2000 года план строительства пришлось отменить, поскольку новый прогноз показал, что строительство нового маршрута может столкнуться с риском понести убытки.
Китайско-германский проект строительства линии Maglev
В июне 2000 года город Шанхай и Transrapid International договорились совместно провести технико-экономическое обоснование высокоскоростной демонстрационной линии Transrapid в Китае. В декабре Китай принял решение построить в Шанхае высокоскоростную трансбыстрому демонстрационную линию от станции метро Longyang Road до международного аэропорта Пудун. Строительство началось в марте 2001 года.
31 декабря 2002 года Шанхайская линия Маглева после более чем двух лет проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию специалистами Китая и Германии в конечном итоге стала известна во всем мире. Премьер-министр Китая Чжу Жунцзи и канцлер Германии Герхард Шрёдер были в числе первых гостей его первого проезда. Сидя на борту единственного в мире коммерческого поезда на магнитной подвеске, глядя в окна на сильно отстающие автомобили, они наслаждались скоростью 430 км/ч.
Развитие Маглев транспорта в других странах
Мировой интерес к Маглев транспорту был достигнут не только в Германии и Японии. С семидесятых годов ХХ века развитые страны, такие как Япония, США, Канада, Франция, Великобритания и др. Последовательно осуществляли разработку транспортной системы на магнитной подвеске.
В Великобритании раньше была 600-метровая линия на магнитной подвеске, соединяющая аэропорт Бирмингема с международным железнодорожным вокзалом. Чтобы доставить пассажиров к месту назначения, требуется всего 90 секунд. Хотя эта линия на маглев технологии больше не эксплуатировалась, она, несомненно, заинтересовала многих.
В Японии исследования и разработки Maglev, использующие технологию нормальной проводимости, начались ещё в 1962 году. В связи с быстрым развитием сверхпроводящей технологии Япония обратилась к исследованиям и разработкам Maglev с использованием сверхпроводящей технологии в начале семидесятых.
В 1972 году на испытательном треке длиной 480 м был впервые проведён тестовый запуск сверхпроводящего транспортного средства на магнитной подвеске весом 2,2 тонны, на котором была достигнута скорость 60 км/ч.
В декабре 1977 года машина достигла максимальной скорости 204 км/ч на испытательном треке Miyazaki Maglev.
В декабре 1979 года скорость беспилотного пробега была увеличена до 517 км/ч.
В ноябре 1982 года успешно прошли испытания пилотируемого поезда на магнитной подвеске.
В 1989 году скорость беспилотного маглев-поезда составила 494 км/ч.
В 1994 году максимальная скорость беспилотного пробега достигла 431 км/ч, пилотируемого – 411 км/ч.
Сейчас в Японии проходят испытания. Так же идут исследования по улучшению аэродинамики, снижению шума и снижению стоимости.
Уважаемые читатели, чтобы не пропустить наши свежие статьи вы можете подписаться на наш Телеграм-канал. Оставляйте комментарии, ставьте лайки, делайте репосты (кнопки соцсетей есть в конце каждого материала). Ваше участие нам очень важно!
