Tren MAGLEV ultrarapid?

[vc_row][vc_column][vc_column_text]Tren MAGLEV. Toti il asociem cu viteza si performanta. In plus, am auzit cu totii despre trenuri de mare viteza, atat in Europa, cat si in Asia. Deci a calatori cu 300 sau 400 km la ora cu trenul nu mai este o noutate, poate unii dintre noi au si avut sansa de a calatori astfel. Dar putin oameni stiu de fapt cum functioneaza un tren MAGLEV sau trenul care leviteaza cu ajutorul magnetilor.

Ne propunem in continuare sa exploram mai multe despre trenul Maglev dar si alte solutii de levitatie magnetica. Iar la final avem o surpriza!

Cum a aparut tehnologia din spatele unui tren MAGLEV?

Trenul cu levitatie magnetica este un tip de tren care nu se deplaseaza cu ajutorul rotilor. Trenul practic pluteste deasupra sinelor datorita efectului de respingere dintre electromagnetii situati pe sine si sub tren. Trenurile MAGLEV pot atinge viteze de pana la 500 km/ora. Primul astfel de tren a fost lansat in 1997 de Japonia (fireste).

Trenurile MAGLEV sunt considerate trenurile viitorului. Pentru a putea intelege mai bine de ce ele reprezinta viitorul trebuie sa aruncam o privire scurta asupra istoriei cailor ferate. Dezvoltarea transportului pe cai ferate a inceput pe la 1800. In anii pe care-i traim, viteza medie a unui tren conventional nu depaseste cu mult viteza trenurilor de la sfarsitul anilor 1890. Astfel, se poate spune ca trenurile conventionale au atins limita dezvoltarii datorita limitarilor materialelor utilizate pentru roti si caile ferate.

Dar trenul a reinceput sa concureze cu avionul. Franta, Germania si Japonia au trecut la exploatarea trenurilor de mare viteza, care pot atinge viteze de pana la 300-400 de km/ora. Aceasta imbunatatire are la baza sine de cale ferata mult mai bune si sisteme de control superioare. Dar si acest capitol a ajuns la nivelul maxim de dezvoltare. Sa nu uitam ca aceste trenuri au costuri de intretinere uriase din cauza frictiunii enorme dintre roti si calea de rulare.

Aparitia trenului Maglev

Astfel, s-a cautat si s-a ajuns la dezvoltarea si punerea in practica a unui tip de vehicul pe sine care sa nu fie afectat de frictiunea metal-metal existenta la trenurile de mare viteza. Ideea transportului de tip MAGLEV exista de peste un secol. Omul a cautat dintotdeauna solutia pentru un transport pe distante mari, la viteze superioare si cu costuri reduse (ne referim in special la cele de intretinere a sinelor). Ideea care sta la baza trenurilor MAGLEV este levitatia cu ajutorul campului magnetic, astfel incat sa nu existe contact fizic intre calea ferata si tren.

Insa trecerea de la concept la un sistem real, operational, necesita un progres tehnologic serios. Primele tari care au si reusit sa puna la punct un tren cu adevarat operational au fost Germania si Japonia. In Japonia sistemul este chiar in functiune si are un record de peste un million de pasageri.

In video-ul de mai jos puteti vedea cum este explicata fizica dintr-un tren MAGLEV:

Care este tehnologia din spatele trenului MAGLEV?

Doua concepte diferite stau la baza functionarii acestor trenuri (si unul bonus):

1.    Suspensia electromagnetica EMS – foloseste electromagneti plasati pe corpul trenului, magneti care sunt atrasi de sinele metalice. Magnetii situati pe vehicul sunt infasurati in jurul ghidajelor si forta campului magnetic ridica trenul de pe sine.

2.    Suspensia electrodinamica EDS – produce levitatia trenului cu ajutorul fortelor de respingere produse de electromagneti supraconductori.

3.    Mai exista si un al treilea tip de tehnologie bazat pe magneti permanenti – Indutrack.

Alte lucruri interesante despre trenul care leviteaza magnetic

Trenurile MAGLEV se misca multa mai usor si sunt mai silentioase decat cele conventionale. Faptul ca functionarea lor nu se bazeaza pe tractiune si lipsa frictiunii cu sinele fac ca accelerarea si reducerea vitezei sa se faca mult mai usor decat in cazul vehiculelor pe roti. Mai mult de atat, trenurile cu levitatie magnetica nu sunt afectate de conditiile meteo. Energia necesara pentru a se putea produce levitatia reprezinta un procent mic din consumul general. Iar procentul de putere cel mai mare este cel necesar pentru a invinge rezistenta aerului.

Sinele de cale ferata magnetica sunt cu totul diferite fata de cele conventionale. Spirele magnetizate plasate de-a lungul sinelor produc un efect de respingere al magnetilor puternici plasati sub tren. Astfel se realizeaza levitatia trenului la o inaltime intre intre 1 si 10 cm deasupra ghidajelor.

Odata ce levitatia electromagnetica este produsa, se induce un curent in spirele magnetice din ghidaje. Si astfel se creeaza sistemul unic de campuri magnetice care imping trenul de-a lungul ghidajelor.

Trenurile MAGLEV plutesc pe o perna de aer. Astfel se elimina frictiunea cu materialul sinelor. Impreuna cu forma extrem de aerodinamica, aceste trenuri permit atingerea unor viteze de pana la 500 de km pe ora, viteze de doua ori mai mari decat viteza atinsa de trenurile AMTRAK. Prin comparatie, un avion Boeing 777 pe o ruta comerciala poate atinge viteze de pana la 905 km/ora. Dar pe de alta parte, in cazul avionului avem un timp destul de lung pentru procesul de check-in si deplasarea pana la aeroport, care poate fi intr-un loc indeparatat de oras.

Dezvoltatorii sustin ca, in viitor, trenurile MAGLEV vor lega in mod eficient orase aflate la peste 1500 de km unul de celalalt. La asemenea viteze, distanta dintre Roma si Paris va putea fi strabatuta in doua ore.

Exista si impedimente in transportul cu un tren Maglev?

Sunt cateva bariere in dezvoltarea exponentiala a tehnologiei MAGLEV. Costurile de constructie sunt foarte mari prin comparatie cu cele ale trenurilor conventionale. Infrastructura existenta trebuie regandita si trebuie identificate locatii prin care sa treaca aceste sine speciale de cale ferata. In plus trebuie asigurata o infrastructura stabila de alimentare cu energie electrica. Dar o data construit sistemul, costurile de intretinere sunt extrem de reduse din cauza lipsei contactului intre tren si calea de rulare, ceea ce asigura un procent redus de uzura.

Liderii mondiali in domeniu sunt companiile germane Siemens si ThyssenKrupp cu sistemul Transrapid si Japonia cu sistemul MAGLEV.

Articol preluat din HowStuffWorks, Los Alamos National Laboratory si Wikipedia, the free encyclopedia
Traducerea si adaptarea Hobber.ro

Si acum… surpriza! Poti experimenta chiar tu impreuna cu copilul tau functionarea unui tren MAGLEV. Cum? Poti comanda de la noi un kit de tren MAGLEV pentru a experimenta puterea magnetilor. Jocul este de deopotriva interesant pentru adulti si copii.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]