Lebegő mágnesvasút
A mágneses lebegtetésű vonatok (a mágneses lebegés rövidítése) a nagysebességű vasút egy nagyon gyors típusa. A mágneses lebegtetés egy olyan technológia, amely mágneses mezők segítségével mozgatja a vonatot. Ezek a mezők egy kis távolságra a sínek fölé emelik a vonatot, és mozgatják a vonatot. Sokkal gyorsabbak, mint a hagyományos vonatok. Egy transzkontinentális "maglev" utazás Torontóból Vancouverbe akár három órát is igénybe vehet. Egy hagyományos vonattal ez az út három napig tart. Egyszer talán az emberek gyorsabban utazhatnak majd a szárazföldön egy "maglev" vonaton, mint egy repülőgéppel. A mágnesvasút legnagyobb ismert sebessége 603 km/h (375 mph). Ezt 2015-ben Japánban érték el. 2019-től néhány, mindössze néhány km vagy mérföld hosszú vonal szállítja az utasokat Kínában, Dél-Koreában és Japánban.
A mágnesvasútnak nincs motorja. A vonatokat a vezetőpálya falában és a síneken lévő villamosított tekercsek által létrehozott mágneses mező hajtja. A rendszer három részből áll:
- nagy elektromos áramforrás
- fémtekercsek, amelyek egy vezetőpályát (vágányt) bélelnek ki
- nagy irányító mágnesek, amelyek a vonat alsó oldalára vannak erősítve.
A mágneseknél az ellentétes pólusok vonzzák, a hasonló pólusok pedig taszítják egymást. Ez az elektromágneses meghajtás alapelve. Az elektromágnesek abban hasonlítanak más mágnesekhez, hogy vonzzák a fémtárgyakat, de a mágneses vonzás ideiglenes, és be- és kikapcsolhatók, illetve megfordíthatók.
A pálya mentén futó mágnesezett tekercs, az úgynevezett vezetőpálya, taszítja a vonat futóművén lévő nagy mágneseket. Ez a taszítás a vonatot 1-10 centiméterrel ( 0,4-4 hüvelyk) a vezetőpálya fölé emeli. Miután a vonat felemelkedett, a vezetősín falában lévő tekercsek áramot kapnak. Ez mágneses mezők rendszerét hozza létre, amelyek húzzák és tolják a vonatot a vezetőpálya mentén. A vezetőpálya falában lévő tekercsekbe táplált váltakozó áram folyamatosan változtatja a mágnesezett tekercsek polaritását. Ez a polaritásváltozás azt eredményezi, hogy a vonat előtt lévő mágneses mező húzza előre a járművet, míg a vonat mögött lévő mágneses mező nagyobb előre irányuló tolóerőt ad.
A "Maglev" vonatok mágneses párnán lebegnek, ami csökkenti a súrlódást. A vonatok aerodinamikus kialakításúak. Ez lehetővé teszi számukra, hogy több mint 500 km/h (310 mph) sebességet érjenek el, vagyis kétszer olyan gyorsan, mint az Amtrak leggyorsabb ingázó vonata. Összehasonlításképpen, egy hosszú távú járatokra használt utasszállító repülőgép körülbelül 560 mph (900 km/h) csúcssebességet érhet el.
Németország és Japán egyaránt fejleszt "mágnesvasút" vonatokat, és jelenleg mindkettő prototípusokat tesztel. A német "Transrapid International" cégnek van egy kereskedelmi forgalomban lévő vonata is. Bár hasonló elképzeléseken alapulnak, a német és a japán vonatoknak határozott különbségek vannak. A német mérnökök egy "elektromágneses felfüggesztési" (EMS) rendszert fejlesztettek ki, amelyet "Transrapid"-nak neveznek. Ebben a rendszerben a vonat alja egy acél vezetőpálya köré tekeredik. A vonat alatt lévő elektromágnesek a vezetőpálya felé irányulnak, ami a vonatot körülbelül 1/3 hüvelyk (1 centiméter) magasságban a vezetőpálya fölé emeli. Ez akkor is megemeli a vonatot, amikor az nem mozog. A vonat testében lévő egyéb irányító mágnesek stabilan tartják a vonatot menet közben. A Transrapid mágnesvasút az utasokkal együtt elérheti a 300 mérföld/órás (490 km/h) sebességet.
JR-"Maglev"
"Maglev" vonat Sanghajban
Egy "mágnesvasút" Kínában
A "mágnesvasút" belseje Sanghajban
Kérdések és válaszok
K: Mi az a mágnesvasút?
V: A mágnesvasút egy olyan nagy sebességű nagysebességű vonat, amely mágneses mezők segítségével mozgatja a vonatot. A mágneses mezők a vonatot egy kis távolságra a sínek fölé emelik, és előre mozgatják.
K: Mennyivel gyorsabbak a mágnesvasutak a hagyományos vonatoknál?
V: A mágnesvasutak sokkal gyorsabbak, mint a hagyományos vonatok. Például egy interkontinentális utazás Torontóból Vancouverbe három órát vesz igénybe a Maglev vonaton, míg egy hagyományos vonattal három napot.
K: Mekkora a mágnesvasút legnagyobb ismert sebessége?
V: A mágnesvasút legnagyobb ismert sebessége 603 km/h (375 mph). Ezt Japánban 2015-ben sikerült elérni.
K: Hogyan működnek a mágnesvasutak?
V: A mágnesvasutak nem rendelkeznek motorral, hanem a vezetősín és a sínek falára szerelt elektromos tekercsek által generált mágneses mező hajtja őket. Ez a rendszer három összetevőből áll: egy nagy elektromos tápegységből, a vezetősínt (pályát) szegélyező fémtekercsekből és a vonat aljára erősített nagy kormánymágnesekből. A mágnesek ellentétes pólusai vonzzák egymást, a hasonló pólusok pedig taszítják egymást, így elektromágneses tolóerő keletkezik, amely a vonatot 1-10 cm-rel a pálya fölé emeli, és a tekercsekbe táplált váltakozó áram segítségével előre húzza.
K: Mi az a Transrapid?
V: A Transrapid egy elektromágneses felfüggesztési rendszer (EMS), amelyet német mérnökök fejlesztettek ki a mágnesvasút-technológia saját változatának felhasználásával. Úgy működik, hogy a vonat alapja alatt lévő elektromágnesek acél vezetősínek köré tekerik a vonatot, és mintegy 1/3 centiméterrel kiemelik a sínekből, míg más irányítómágnesek stabilan tartják a vonatot menet közben.
K: Milyen gyorsan tud közlekedni a Transrapid az utasokkal?
V: A Transrapid mágnesvasút akár 490 km/h sebességre is képes az utasokkal.
K: Hogyan viszonyul ez a hosszú távú járatokon használt utasszállító repülőgépekhez?
V: A hosszú távú utasszállító repülőgépek végsebessége általában 900 km/h körül van, ami valamivel lassabb, mint a Transrapid sebessége a fedélzeten lévő utasokkal.
