עיקרי טכנולוגיה

הסעות מגלב

תוכן עניינים:

הסעות מגלב
הסעות מגלב
Anonim

מגלב, המכונה גם רכבת ריחוף מגנטית או רכבת מגלב, רכב צף לתובלה יבשתית הנתמך על ידי משיכה או הדחה אלקטרומגנטית. מגלבס הוגדרו בראשית המאה העשרים על ידי הפרופסור והממציא האמריקני רוברט גודארד והמהנדס האמריקני יליד צרפת, אמיל בכלת, ונמצאים בשימוש מסחרי מאז 1984, כאשר מספר פועלים נכון להיום ורשתות נרחבות שהוצעו לעתיד.

רכבת: מגלב

כחלופה למסילה מהירה המבוססת על כלי רכב גלגלים מסוככים מסורתית, יש לטכנולוגיה של ריחוף מגנטי או מגלב

מגלבים משלבים עובדה בסיסית על כוחות מגנטיים - כמו קטבים מגנטיים הדוחים זה את זה, וקטבים מגנטיים מנוגדים מושכים זה את זה - להרים, להניע ולהוביל רכב על מסילה (או מסלול הכביש). הנעה ומריחה של מגלב עשויה להיות כרוכה בשימוש בחומרים מוליכי-על, אלקטרומגנטים, יהלומים מגנטיים ומגנטים אדירים נדירים.

מתלים אלקטרומגנטיים (EMS) ומתלים אלקטרודינמיים (EDS)

שני סוגים של מגלבים נמצאים בשירות. מתלים אלקטרומגנטיים (EMS) משתמשים בכוח האטרקטיבי בין מגנטים הקיימים בצידי הרכבת ובחזיתו ובציר הכביש כדי לרחף את הרכבת. וריאציה ב- EMS, הנקראת Transrapid, מעסיקה אלקטרומגנט כדי להרים את הרכבת ממסלול הדרך. האטרקציה ממגנטים שנמצאים בחלק התחתון של הרכב העוטפים את מסילות הברזל של מסלול ההנהלה, שומרת על הרכבת כ- 1.3 ס"מ (מעל 0.5 אינץ ') מעל מסלול המסילה.

מערכות המתלים האלקטרו-דינמיים (EDS) דומות ל- EMS בכמה מובנים, אך המגנטים משמשים להדחת הרכבת מכביש המסילה ולא למשוך אותם. מגנטים אלה הם מקוררי-על ומוליכים-על, ויכולתם להוליך חשמל למשך זמן קצר לאחר ניתוק החשמל. (במערכות EMS אובדן כוח מכבה את האלקטרומגנטים.) בנוסף, בניגוד ל- EMS, מטען הסלילים המגנטיים של מסלול ההובלה במערכות EDS דוחה את מטען המגנטים בתחתית הרכבת כך שהוא מרחף גבוה יותר (בדרך כלל ב הטווח של 1–10 ס"מ (מעל 3.4 ס"מ) מעל מסלול ההובלה. הרכבות של EDS איטיות להתרומם, ולכן יש להן גלגלים שיש לפרוס מתחת לכ -100 ק"מ לשעה. עם זאת, לאחר שהונעו ברכיבה, הרכבת מועברת קדימה על ידי הנעה המסופקת על ידי סלילי הכביש, המשנים כל הזמן את הקוטביות בגלל זרם חשמלי מתחלף המניע את המערכת.

מגלבס מבטלים מקור חיכוך מרכזי - זה של גלגלי הרכבת על הפסים - אם כי הם עדיין חייבים להתגבר על התנגדות אוויר. חוסר חיכוך זה אומר שהם יכולים להגיע למהירויות גבוהות יותר מאשר רכבות קונבנציונאליות. נכון להיום הטכנולוגיה של מגלב ייצרה רכבות שיכולות לנסוע מעבר ל- 500 קמ"ש לשעה. מהירות זו מהירה כפליים מרכבת נוסעים רגילה ומשתווה ל- TGV (Train à Grande Vitesse) הנמצא בשימוש בצרפת, שנוסע בין 300 ל 320 ק"מ (186 ו 199 מיילים) לשעה. בגלל עמידות האוויר, לעומת זאת, מגבולות יעילות אנרגיה מעט יותר מאשר רכבות רגילות.

יתרונות ועלויות

למגלבס ישנם מספר יתרונות נוספים בהשוואה לרכבות רגילות. הם פחות יקרים לתפעול ותחזוקה, מכיוון שהיעדר חיכוך מתגלגל פירושו שחלקים לא נשחקים במהירות (כמו למשל הגלגלים על גבי מסילה רגילה). המשמעות היא שפחות חומרים נצרכים על ידי פעולת הרכבת, מכיוון שלא צריך כל הזמן להחליף חלקים. התכנון של מכוניות ומסילות הרכבת מגלב הופך את הפירוט לבלתי סביר ביותר, וניתן לבנות רכבות מגלב רחבות יותר מאשר רכבות קונבנציונאליות, ומציע אפשרויות נוספות לשימוש בחלל הפנימי ולהפוך אותן לנוחות יותר לרכיבה. מכיוון ששום דלק לא נשרף, והיעדר חיכוך הופך את הרכבות לשקטות מאוד (בתוך המכוניות ומחוצה לה) ומספק נסיעה חלקה מאוד לנוסעים. לבסוף, מערכות מגלב יכולות לפעול בדרגות עולה גבוהות (עד 10 אחוז) מאשר מסילות ברזל מסורתיות (מוגבלות לכ -4 אחוזים ומטה), ובכך להפחית את הצורך בחפירת מנהרות או במפלס הנוף בכדי להתאים לפסים.

המכשול הגדול ביותר לפיתוח מערכות מגלב הוא בכך שהן דורשות תשתית חדשה לחלוטין שלא ניתן לשלב אותה עם מסילות ברזל קיימות ותתמודד גם עם כבישים מהירים, מסילות ברזל ונתיבי אוויר. מלבד עלויות הבנייה, גורם אחד שיש לקחת בחשבון בפיתוח מערכות רכבות מגלב הוא שהם דורשים שימוש באלמנטים אדירים נדירים (סקנדיום, איטריום ו -15 לנטנידים), שעשויים להיות די יקרים להתאוששות ולשכלול. עם זאת, מגנטים העשויים מאלמנטים אדירים נדירים מייצרים שדה מגנטי חזק יותר מגריטים (תרכובות ברזל) או אלניקו (סגסוגות ברזל, אלומיניום, ניקל, קובלט ונחושת) להעלאת ולהובלת קרונות הרכבת על דרך הכביש.