Синкансен скорость. Поезда на магнитной подушке – транспорт, способный изменить мир. Все с нуля

Скоростные поезда это удивительное и очень удобное средство для путешествия по Японии. В наших ежедневных перемещениях основным средством передвижения был железнодорожный транспорт и не могу не остановиться на теме Синкансена (新幹線, Shinkansen), посвятив ему отдельную статью. Вначале, я как обычно, по ахаю и по восхищаюсь увиденным и прочувствованным, а потом переду к истории. Скажете, что за ерунда, проехалась на поезде и радуется. Да, это так!

Синкансен это первый поезд такого класса, он удобен в передвижении, перемещаясь на нём не чувствуется никаких трясок и вибраций. Чувство схожее как в самолёте, вроде летишь, а вроде и на месте стоишь. Вот нашла фотку в интернете, что при движении Синкансена монетка в 500 иен не падает, уверена на 100%, что это не монтаж. Потому что движение в 300 километров в час, внутри поезда не ощущается.Скоростные поезда

Зато когда два красавчика Синкансена встречаются на этой самой скорости, то чувствуется с какой силой поезд отбрасывается в сторону. Это какая должна быть сила (чего? притяжения?), чтобы состав не слетел с рельсов. Я не техник, не знаю как правильно сказать:).

Скорость чувствуется только когда смотришь в окошко на молниеносно сменяющийся пейзаж, да на то как быстро высыхают капли на стекле, дождь по прежнему не прекращался.

Перемещение на поездах такого класса дорогое удовольствие, проехаться японцу от Токио до Осаки будет стоить 19300 иен, по курсу — 177 долларов и это только в одну сторону. Поэтому какое счастье, что для иностранных туристов придумали такое чудо как JR PASS, наш билет действовал 7 дней и купили его за 230 долларов (если не путаю). Однозначно мы его неоднократно окупили, когда двинулись в сторону Осаки. Потому что там мы только и успевали разъезжать между городами.

Ваучер на приобретение билета можно купить только за пределами Японии и только иностранцам с туристической визой, то есть о нём надо побеспокоиться заранее, подробнее я писала Затем, уже в Японии, ваучер обменивается на проездной билет.

Синкансен с японского переводится как новая магистраль. Так и есть, магистраль нового типа стали разрабатывать ещё в 1940 году и уже тогда планировали по новой, стандартной по ширине, колее пустить поезда, развивающие скорость до 200 километров в час. В Японии основную протяженность железной дороги (22 231 км) составляют, так называемые узкоколейки, ширина которых составляет - 1067 мм. Для Синкансена же требовалась магистраль со стандартной европейской колеёй — 1435 мм.

В период войны работы по строительству новой магистрали были приостановлены, а с 1943 года совсем прекращены. В послевоенное время, в связи с постепенным восстановлением промышленности и экономики страны, всё острее ощущалась недостаточность имеющегося транспорта. Японское правительство не торопилось с развитием железнодорожного транспорта, так как под влиянием американской идеологии склонялась к позиции, что железные дороги будут заменены автомагистралями и воздушными перевозками.

Но пассажиропоток рос, требовалось всё больше перевозить грузы в разные точки страны и имеющиеся железные дороги и парк поездов не справлялся с этим потоком. В 1957 году заговорили о возрождении проекта новой магистрали и большая заслуга в этом принадлежит четвёртому президенту Японских национальных дорог Синдзи Согу.

Чтобы получить государственную поддержку Синдзи Сог разработал план, который обеспечивал участие и невозможность отказа от проекта правительства Японии.

• Несмотря на большое сопротивление он настоял на строительстве стандартной 1435 мм колеи, аргументируя, что это улучшит качество дорог.
• Так же он заявил, что максимальная скорость поездов будет 200 км/ч (а не умопомрачительные 300), чтобы не акцентировать внимание на этом вопросе.
• Убедил всех, что это не новое строительство и новая магистраль, а улучшение имеющейся.
• Заявил необходимый бюджет значительно заниженный от требуемого, при этом для оплаты части проекта был получен кредит в размере 80-ти миллионов долларов от Международного банка реконструкции и развития.

Синдзи Сог осознанно шёл на эти «хитрости», понимая, что заяви он реальную стоимость проекта, то не получил бы ни одобрения на строительство новой скоростной дороги, ни денег. Как только деньги были выделены, то обладая исключительными президентскими полномочиями Синдзи Сог стал отвлекать на строительство скоростной магистрали средства от других проектов JNR.

Разумеется заявленных средств не хватило ровно в два раза, но основные работы были освоены, направление задано. На горизонте маячили Олимпийские игры 1964 года, которые должны были пройти в Токио. Проект необходимо было завершить к этой дате. Стоимость проекта обошлась в 400 миллиардов иен. Япония была первой страной, которая построила специальные железнодорожные линии для скоростных поездов.

В 1963 году взяв на себя всю ответственность за сложившуюся ситуацию Синдзи Сог ушёл в отставку. Но его заслуги в строительстве скоростных поездов в Японии увековечены мемориальной таблицей на Токийской станции.

За неделю, а точнее за 9 дней, до летних Олимпийских игр, которые проходили с 10 по 24 октября 1964 была открыта первая скоростная магистраль между Токио и Осака, протяженностью 515 км, с семнадцатью станциями.

Синкансен называют поезд-пуля и он оправдывают своё название. Первые Синкансены развивали скорость 210-220 км/ч, на сегодняшний день максимальная скорость поездов составляет 320 км/ч, это конечно не китайский маглев, который развивает скорость до 500 км/ч, но тоже очень внушительная скорость. К тому же японцы работают над своей версией маглева, который развивает скорость до 603 км/ч., впервые такая скорость была зафиксирована 21 апреля 2015 года и является мировым рекордом.

Появление скоростных магистралей изменили деловую жизнь Японии. Два крупнейших мегаполиса страны — Токио и Осака находятся на расстоянии «трёх часов». Теперь могли совершаться однодневные деловые поездки. На Синкансене Нодзоми, который едет быстрее обычного, этот путь составит 2,5 часа.

Кроме быстроты хочется отметить удобство передвижения и нахождения в поездах-пулях. Кресла очень удобны, расстояние между креслами как в самом ряду, так и между рядами такое, что не создают неудобств соседям. В Синкансене, в отличие от автобусов, самолётов, других поездов очень комфортно заниматься своими делами, пока едешь на работу или встречу в другой город можно подготовить необходимую информацию, поработать с использованием компьютера, во всех рядах есть электропитание. Часто в Синкансенах завтракают, обедают, ужинают. Потом все пакетики обязательно забирают с собою и выбрасывают при выходе из поезда на станции, на которой обязательно стоят несколько видов контейнера для сортировки мусора. И конечно же в Синкансене очень удобно спать.

Если вы едете большой компанией, то впереди стоящие кресла могут быть развернуты так, чтобы люди сидели лицом друг к другу.

Немного цифр в истории развития скоростного поезда в Японии:

1. Строительство первого участка новой скоростной магистрали началось в апреле 1959 года, первый Синкансен был запущен 1 октября 1964 года.
2. Протяженность высокоскоростных железнодорожных линий увеличилась с 515,4 км в 1964 году до 2764,6 км в 2015 году.
3. 13 июля 1967 была зафиксирована отметка в 100 миллионов пассажиров, воспользовавшихся услугами скоростного поезда, в 1976 году — 1 миллиард.
4. Максимальная скорость Синкансена 320 км/ч, на участке дороги между Токио и Аомори возможна скорость до 360 км/ч.
5. Самая оживленная железнодорожная линия Японии Токио-Осака в год перевозит 151 миллион пассажиров.
6. Вся линия скоростных поездов в Японии в год перевозит 353 миллиона человек.
7. В часы пик Синкансен движется с интервалом в три минуты и в каждом направлении выпускается до 13 поездов с 16 вагонами. В каждом вагоне 1323 комфортабельных пассажирских места.
8. Длина каждого вагона составляет 25 метров, за исключением головного вагона. Общая длина поезда 400 метров
9. При возведении линии Токио-Осака было построено 3000 мостов и 67 туннелей, протяженностью 108 км.
10. В передвижение на расстояние до 800 километров японцы отдают предпочтение Синкансену, по сравнению с авиа перелётами. Потому, что цены на билет сопоставимы, при этом перемещение в поезде более комфортно, а если учесть процедуру регистрации и посадки на самолёт, а так же то, что аэропорты находятся в отдалении от городов, то безусловно удобнее приехать к отправлению поезда и выйти на нужной станции практически в центре города.

26 марта 2016 скоростная линия соединила остова Хонсю и Хоккайдо. Строительство дороги началось в мае 2005 года в Аомори (север острова Хонсю) и спустя 11 лет закончилось в Хакодате (север острова Хоккайдо) Железнодорожный путь проходит на глубине 240 метров, на 100 метров ниже морского дна. Уникальный тоннель Сэйкан, соединивший два острова, является самым глубоким тоннелем в мире и вторым по длине. Протяженность Сэйкана 53,85 км, подводная его часть составляет 23,3 км.

Скорость синкансена на этом участке дороги составляет 360 км/ч. Из Токио в Саппоро можно доехать за 3 часа 57 минут.

Синкансен настолько точен и пунктуален , что любое отклонение от расписания расценивается как ЧП. В 2014 году средняя задержка поездов составила 54 секунды. В 2017 году статистика должна бы измениться в худшую сторону, так как лично наш поезд на котором мы должны были ехать в Мацумото из-за октябрьского тайфуна «Лан», был задержан на 3 часа, так как упавшее дерево повредило магистраль. Но к слову сказать, что через час поезда пошли в обычном режиме и сев на другой, не свой поезд мы поехали дальше.

Синкансен — безопасный вид транспорта , несмотря на частые землетрясения и тайфуны, за свою более чем 50-ти летнюю историю не произошло не одного летального случая в результате столкновения или . Не учитываются случаи сведения счёта с жизнью. Все помнят нашумевшую историю в 2015 году, когда пассажир Синкансена, следовавшего по маршруту Токио-Осака произвёл акт самосожжения в поезде в котором находилось 1000 пассажиров. В результате этого происшествия пострадало (незначительно, в основном от задымления) 80 человек и объявлялось о двух случаях клинической смерти.

В Японии 6% суицида совершается на железнодорожных магистралях. В среднем за год 2000 человек совершают прыжок под поезд, в связи с кажущейся простотой сведения счетов с жизнью. Зачастую железнодорожные компании предъявляют иски родственникам за причиненные убытки в связи с простоем. В свою очередь предпринимаются меры для уменьшения подобных случаев: станции оснащаются голубыми подсвечивающими светодиодами, поезда окрашиваются в ярко зеленый цвет (что в принципе я не часто видела) — это должно успокаивать прыгунов. Но самое действенное, что на станциях устанавливаются барьеры, которые не позволяют подойти к железнодорожному полотну и только в момент остановки Синкансена открываются двери для прохода в поезд.

На станциях в районе Киото и Осака, именно на скоростных магистралях, практически везде стоят такие заграждения, поэтому предполагаю, что сейчас повсеместно устанавливают барьеры. Конечно не так красиво смотреть на приходящие и уходящие поезда, зато безопасно для людей.

Ещё немного о безопасности.

Официально зафиксировано два крушения скоростных поезда. Первое произошло 23 октября 2004 года в Тюэцу, в префектуре Ниигата во время сильнейшего землетрясения магнитудой в 6,6 балла. Синкансен проходил близко к эпицентру со скоростью 210 км/ч и сошёл с рельсов. Экстренное торможение было совершено в течении семидесяти секунд с длиной тормозного пути в 1,6 км. В поезде находилось 155 пассажиров, ни один из них не пострадал.

Второе происшествие произошло 2 марта 2013 года на северном участке дорог в префектуре Акита. В это время выпало рекордное количество снега. Поезд из-за сильного снегопада шёл с минимальной скоростью в 20 миль/ч, услышав громкий не характерный звук водитель начал торможение поезда. В данном районе было срочно прекращено движение. Учитывая, что поезд находился вдалеке от трасс, пассажирам поезда, которых было 130 человек пришлось ожидать помощи и эвакуации шесть часов, пока не подошел автобус. Все это время в выгонах было включено электроснабжение и отопление. Никто из пассажиров не пострадал. Крушение произошло в субботу, движение на данном участке дороге было восстановлено только в понедельник.

Скоростные дороги Японии, по которым движутся Синкансены полностью отделены от обычных магистралей по которым проходят обычные поезда. На каждой станции метро надо найти таблички, указывающие направление к выходу на перрон к Синкансену. Кассы на эти поезда тоже размещены отдельно. Имея на руках JR Pass мы несколько раз пытались в таких кассах забронировать себе место, но очереди всегда были в десяток и более человек, а мы как обычно очень торопились, чтобы успеть на поезд. Поэтому мы мчались на поезд и садились на свободные места в вагоне. Учитывая, что наше перемещение проходило в основном днем, особых проблем не возникало, то есть бронировать места на проходящий поезд совсем не обязательно. Кстати в Синкансене достаточно часто по вагону проходят контролёры и проверяют билеты у пассажиров.

Сами железные дороги для скоростных поездов, так же проходят отдельно от обычных, что позволяет двигаться синкенсену без каких-либо задержек. Синкансены перевозят только пассажиров и не занимаются грузоперевозками, время работы с шести утра до полуночи.

Кроме скорости, чистоты, комфорта и удобства поразило то, что скоростные поезда в Японии пользуются такой популярностью, несмотря на дороговизну билетов. Основная масса пассажиров это люди, в большинстве мужчины, в деловых костюмах. Следовательно напрашивается вывод, что они едут на работу, в командировку и так далее в соседние города и регионы. Так же встречаются дети школьного возраста уже в меньшем количестве. И на линии, проходящей через Осака, Киото много иностранных туристов с огромными рюкзаками. Японцы же в дороге предпочитают чемоданы и деловые портфели.

На платформах в ожидании поезда японцы выстраиваются в очередь и не толпятся перед предполагаемой дверью вагона. Если на перроне на полу нарисовано месторасположение дверей (если нет специального ограждения) и номер вагона, то именно в этом месте и будет расположена дверь, когда поезд остановится, всё как обычно точно и пунктуально.

Ужасные картинки, которые есть в интернете, о нескончаемом потоке пассажиров в метро я не видела, но очевидцы говорят, что это действительно правда. Такое происходит на особо оживлённых линиях в час пик.

• Друзья, Ольга Танака в комментариях к этой статье написала объёмную, живую информацию, которая мне показалась очень интересной. Ольга живёт в Японии и знает не только плюсы, но и минусы скоростных поездов. Чтобы её информация не затерялась в разделе комментариев, я, с согласия автора, переношу её в основную часть статьи, а мой ответ будет размещён в разделе комментов.

Поздравляю с новой интересной и насыщенной статьёй! Конечно имея немалый опыт езды в синкансенах у меня есть кое-какие комментарии:

(1) Лично мне спать в синкансене не удается. Причина этого - частые хождения пассажиров. Вагон синкансена - это не плацкарт и тем более не купе, а ряды кресел как в аэроэкспрессе. При одиночной поездке попутчики меняются довольно часто. А еще у японцев есть нехорошая привычка брать с собой не только самое необходимое, но и то, что может пригодиться. От этого у них всегда с собой очень много багажа. Багаж этот они предпочитают ставить себе в ноги. Наверное так надежнее. Поэтому, лучше сидеть у окна: не придется пропускать их. И есть еще одно - обьявления станций в вагонах даются на японском и на английском, поэтому они довольно длинные и громкие. Это тоже сну не способствует. Но, наверное, это профилактика проезда своей станции

(2) Счастлив тот, кто не ездил на синкансене в О-бон. Если тебе доводилось читать заметки о том, какого это ездить на поездах по Китаю в китайский новый год, так вот это практически оно самое. Конечно фальшивых билетов и битв за место в японских синкансенах не бывает. Однако огалтелые толпы народа, забитые вещами до отказа багажные полки и набитые как сельди в бочку пассажиры, заполняющие все проходы и тамбуры (да-да, стоячие места!!!) Трудами моего мужа я всегда была обеспечена бронированным местом, и степенно наблюдала за бедолагами, которые купив стоячий билет по цене сидячего, ехали в ужасных условиях. Вообще меня возмутило, то что железнодорожники не сбрасывают цену на стоячие места, тем самым непомерно обогащаясь. Но мой муж возразил, что люди сами виноваты, что не позаботились о билете заранее. К тому же допустив поездки стоя у них появляется шанс уехать в родную префектуру. Иначе такого шанса бы и вовсе не было.

(3) Настоящий «японский» синкансен есть не только в Японии, но, например, и на Тайване. Они выкупили технологию у японцев. А вот китайцы только подражают японцам и юридических прав называть свои скоростные поезда синкансенами у них нет.

(4) Лично я люблю кушать в синкансене. На станции покупаешь их фирменный обед в коробке - бенто. Всегда свежий, красивый. Дизайн самой картонной коробки создает идеальное настроение для путешествия. А вот кофе с мороженным уже можно купить у проводницы прямо в вагоне. Мороженное, в основном только одного вида -ванильное, дорогое, но такое вкусное, что пальчики оближешь.

В России по субьективным причинам я очень не люблю поезда, но японские поезда заставили меня смотреть на ж/д транспорт несколько иначе.

А теперь немного о бенто (обед, упакованный в специальную коробку). Как писала Ольга выше, бенто — это часть путешествия на синкансене.

Бенто, приготовленное для употребления во время поездки на поезде носит специальное наименование — экибен. Это однопорционная коробочка-упаковочка с обедом. Коробки для экибена могут быть керамические, пластиковые, деревянные. К бенто прилагаются палочки для еды, а при необходимости ложки. Обед можно приобрести на железнодорожной станции либо в самом поезде.

Девушки (интересно как их называют официально), регулярно провозят тележку по вагону с бенто, напитками, сухими закусками, мороженым и различными вкусностями и ненавязчиво предлагают пассажирам приобрести необходимое. Я не видела, чтобы в нашем вагоне часто приобретали товар у сотрудницы поезда. Скорее всего это происходит больше в обеденное время.

Но вот что едят в поезде многие это я заметила. В основном по двум признакам, выходя из поезда у пассажиров в руках пакетики с мусором, которые выкидывают на станции. И иногда, когда садишься на сиденье можно ненароком «вляпаться», не очень аккуратные «едуны» оставляют за собой разбросанный рис.

Первое бенто на железной дороге было продано на станции Уцуномия 16 июля 1885 года. Бэнто состояло из двух шариков риса и маринованной редьки, упакованное в бамбуковую коробку. Но на роль «первосоздателя» экибэна претендуют ещё как минимум семь железнодорожных станций. В дальнейшем экибэн становился всё популярнее и каждая префектура старалась разнообразить меню и привнести местный колорит в блюда. Сейчас так же сохраняется тенденция, что ингредиенты экибэны состоят из местных, присущих данному району, продуктов.

Золотой век для экибэна были 80-е годы, когда поезда не ходили так быстро и пассажир, находясь длительное время в пути, испытывал потребность подкрепиться в дороге. Сегодня процедура приёма пищи в поезде не носит массовый характер.

Уже более двухсот лет прошло с того момента, когда человечество изобрело первые паровозы. Однако до сих пор железнодорожный наземный транспорт, перевозящий пассажиров и при помощи силы электричества и дизельного топлива, весьма распространен.

Стоит сказать о том, что все эти годы инженеры-изобретатели активно работали над созданием альтернативных способов перемещения. Результатом их труда стали поезда на магнитных подушках.

История появления

Сама идея создать поезда на магнитных подушках активно разрабатывалась еще в начале двадцатого века. Однако воплотить данный проект в то время по ряду причин так и не удалось. К изготовлению подобного поезда приступили лишь в 1969 г. Именно тогда на территории ФРГ начали укладывать магнитную трассу, по которой должно было пройти новое транспортное средство, которое впоследствии назвали так: поезд-маглев. Запущено оно было в 1971 г. По магнитной трассе прошел первый поезд-маглев, который назывался «Трансрапид-02».

Интересен тот факт, что немецкие инженеры изготавливали альтернативное транспортное средство на основании тех записей, которые оставил ученый Герман Кемпер, еще в 1934 г. получивший патент, подтверждавший изобретение магнитоплана.

«Трансрапид-02» сложно назвать очень быстрым. Он мог перемещаться с максимальной скоростью в 90 километров в час. Низкой была и его вместимость - всего четыре человека.

В 1979 г. создали более усовершенствованную модель маглева. носящий название «Трансрапид-05», мог перевозить уже шестьдесят восемь пассажиров. Перемещался он по линии, расположенной в городе Гамбурге, протяженность которой составляла 908 метров. которую развивал этот поезд, была равна семидесяти пяти километрам в час.

В том же 1979 г. в Японии была выпущена другая модель маглева. Ее назвали «МЛ-500». на магнитной подушке развивал скорость до пятисот семнадцати километров в час.

Конкурентоспособность

Скорость, которую могут развить поезда на магнитных подушках, можно сравнить со В связи с этим данный вид транспорта может стать серьезным конкурентом тем воздушным авиалиниям, которые работают на расстоянии до тысячи километров. Повсеместному применению маглевов препятствует тот факт, что перемещаться по традиционным железнодорожным покрытиям они не могут. Поезда на магнитных подушках нуждаются в построении специальных магистралей. А это требует крупных вложений капитала. Считается также, что создаваемое для маглевов способно негативно влиять на организм человека, что отрицательно скажется на здоровье машиниста и жителей регионов, находящихся неподалеку от такой трассы.

Принцип работы

Поезда на магнитных подушках представляют собой особую разновидность транспорта. Во время движения маглев словно парит над железнодорожным полотном, не касаясь его. Это происходит по той причине, что транспортное средство управляется силой искусственно созданного магнитного поля. Во время движения маглева отсутствует трение. Тормозящей силой при этом является аэродинамическое сопротивление.

Как же это работает? О том, какими базовыми свойствами обладают магниты, каждому из нас известно из уроков физики шестого класса. Если два магнита поднести друг к другу северными полюсами, то они будут отталкиваться. Создается так называемая магнитная подушка. При соединении различных полюсов магниты притянутся друг к другу. Этот довольно простой принцип и лежит в основе движения поезда-маглева, который буквально скользит по воздуху на незначительном расстоянии от рельсов.

В настоящее время уже разработано две технологии, при помощи которых приводится в действие магнитная подушка или подвес. Третья является экспериментальной и существует только на бумаге.

Электромагнитный подвес

Эта технология носит название EMS. В ее основе лежит сила электромагнитного поля, изменяющаяся во времени. Она и вызывает левитацию (подъем в воздухе) маглева. Для движения поезда в данном случае необходимы Т-образные рельсы, которые выполняются из проводника (как правило, из металла). Этим работа системы похожа на обычную железную дорогу. Однако в поезде вместо колесных пар установлены опорные и направляющие магниты. Их располагают параллельно ферромагнитным статорам, находящимся по краю Т-образного полотна.

Основным недостатком технологии EMS является необходимость контроля над расстоянием между статором и магнитами. И это при том, что оно зависит от множества факторов, в том числе и от непостоянной природы Для того чтобы избежать внезапной остановки поезда, на нем устанавливаются специальные батареи. Они способны подзаряжать встроенные в опорные магниты, и тем самым достаточно долго поддерживать процесс левитации.

Торможение поездов, созданных на базе технологии EMS, осуществляет синхронный линейный двигатель низкого ускорения. Он представлен опорными магнитами, а также дорожным полотном, над которым парит маглев. Скорость и тягу состава можно регулировать изменением частоты и силы создаваемого переменного тока. Для замедления хода достаточно изменить направление магнитных волн.

Электродинамический подвес

Существует технология, при которой движение маглева происходит при взаимодействии двух полей. Одно из них создается в полотне магистрали, а второе - на борту состава. Эта технология получила название EDS. На ее базе построен японский поезд на магнитной подушке JR-Maglev.

Такая система имеет некоторые отличия от EMS, где применяются обычные магниты, к которым от катушек подводится электрический ток только при подаче питания.

Технология EDS подразумевает постоянное поступление электричества. Это происходит даже в том случае, если источник питания отключен. В катушках такой системы установлено криогенное охлаждение, позволяющее экономить значительные объемы электроэнергии.

Преимущества и недостатки технологии EDS

Положительной стороной системы, работающей на электродинамическом подвесе, является ее стабильность. Даже незначительное сокращение или увеличение расстояния между магнитами и полотном регулируется силами отталкивания и притяжения. Это позволяет системе находиться в неизменном состоянии. При данной технологии отсутствует необходимость в установке электроники для контроля. Не нужны и приборы для регулировки расстояния между полотном и магнитами.

Технология EDS имеет некоторые недостатки. Так, сила, достаточная для левитации состава, может возникнуть только на большой скорости. Именно поэтому маглевы оснащают колесами. Они обеспечивают их движение при скорости до ста километров в час. Еще одним недостатком данной технологии является сила трения, возникающая в задней и передней части отталкивающих магнитов при низком значении скорости.

Из-за сильного магнитного поля в секции, предназначенной для пассажиров, необходима установка специальной защиты. В противном случае человеку с электронным стимулятором сердца путешествовать запрещено. Защита нужна и для магнитных носителей информации (кредитных карточек и HDD).

Разрабатываемая технология

Третьей системой, которая в настоящее время существует лишь на бумаге, является использование в варианте EDS постоянных магнитов, которые для активации не нуждаются в подаче энергии. Еще совсем недавно считалось, что это невозможно. Исследователи полагали, что у постоянных магнитов нет такой силы, которая способна вызвать левитацию поезда. Однако этой проблемы удалось избежать. Для ее решения магниты поместили в «массив Хальбаха». Подобное расположение приводит к созданию магнитного поля не под массивом, а над ним. Это способствует поддержанию левитации состава даже на скорости около пяти километров в час.

Практической реализации данный проект пока не получил. Это объясняется высокой стоимостью массивов, выполненных из постоянных магнитов.

Достоинства маглевов

Наиболее привлекательной стороной поездов на магнитной подушке является перспектива достижения ими высоких скоростей, которые позволят маглевам в будущем конкурировать даже с реактивными самолетами. Данный вид транспорта довольно экономичен по уровню потребляемой электроэнергии. Невелики расходы и на его эксплуатацию. Это становится возможным в связи с отсутствием трения. Радует и низкий шум маглевов, что положительно скажется на экологической обстановке.

Недостатки

Отрицательной стороной маглевов является слишком большая сумма, необходимая для их создания. Высоки расходы и на обслуживание колеи. Кроме того, для рассмотренного вида транспорта требуется сложная система путей и сверхточные приборы, контролирующие расстояние между полотном и магнитами.

в Берлине

В столице Германии в 1980 годах состоялось открытие первой системы типа маглев под названием M-Bahn. Длина полотна составляла 1,6 км. Поезд на магнитной подушке курсировал между тремя станциями метро по выходным дням. Проезд для пассажиров был бесплатным. После население города увеличилось практически вдвое. Потребовалось создание транспортных сетей, обладающих возможностью обеспечения высокого пассажиропотока. Именно поэтому в 1991 г. магнитное полотно было демонтировано, а на его месте началось строительство метро.

Бирмингем

В этом германском городе низкоскоростной маглев соединял с 1984 по 1995 гг. аэропорт и железнодорожную станцию. Длина магнитного пути составляла всего 600 м.

Шанхай

Первая магнитная дорога в Берлине была построена немецкой компанией Transrapid. Неудача проекта не отпугнула разработчиков. Они продолжили свои исследования и получили заказ от китайского правительства, которое решило возвести в стране трассу-маглев. Шанхай и аэропорт «Пудун» связал этот высокоскоростной (до 450 км/ч) путь.
Дорогу длиной в 30 км открыли в 2002 г. В планах на будущее - ее продление до 175 км.

Япония

В этой стране в 2005 г. прошла выставка Expo-2005. К ее открытию была введена в эксплуатацию магнитная трасса длиной 9 км. На линии располагается девять станций. Маглев обслуживает территорию, которая прилегает к месту проведения выставки.

Маглевы считаются транспортом будущего. Уже в 2025 г. планируется открыть новую сверхскоростную трассу в такой стране, как Япония. Поезд на магнитной подушке будет перевозить пассажиров из Токио в один из районов центральной части острова. Его скорость составит 500 км/ч. Для реализации проекта понадобится около сорока пяти миллиардов долларов.

Россия

Создание высокоскоростного поезда планируется и РЖД. К 2030 г. маглев в России соединит Москву и Владивосток. Путь в 9300 км пассажиры преодолеют за 20 часов. Скорость поезда на магнитной подушке будет доходить до пятисот километров в час.

Сторонникам широкой колеи удалось воплотить свои проекты в жизнь на железной дороге, проложенной японцами в начале 30-х гг. в колонизированной Южной Маньчжурии. В 1934 г. между городами Далянь и Чанчунь (700 км) был запущен легендарный «Азия-Экспресс», показательный символ японской империалистической мощи того времени. Способный развивать скорость более 130 км/ч, он намного превосходил железнодорожную систему Китая того времени, и даже был намного быстрее самого быстрого экспресса в самой Японии. Да и в мировых масштабах «Азия-Экспресс» имела внушительные характеристики. Например, первые в мире кондиционированные вагоны были оборудованы именно в ней. Вагон-ресторан был оборудован холодильниками, также имелся особый вагон - обзорная площадка с окнами по всему периметру, обставленный кожаными креслами и книжными полками.

Вероятно, этот пример стал окончательным аргументом в пользу широкой колеи и дал начало первым проектам скоростной железной дороги в Японии. В 1940-м году правительство Японии утвердило невероятный по своим масштабам проект. Уже тогда проект предполагал создание поезда, способного развивать скорость до 200 км/ч, но японское правительство не собиралась ограничиваться прокладкой линий лишь на территории Японии. Предполагалось проложить подводный тоннель до Корейского полуострова и протянуть пути аж до Пекина. Строительство уже было частично начато, однако начавшаяся вскоре война и последовавшее ухудшение военных и политических позиций Японии положило конец имперским амбициям. В 1943 г. проект был свернут, тот же год стал последним и для «Азии-Экспресс». Тем не менее, некоторые участки линий «Синкансен», эксплуатируемой сегодня, были построены еще в довоенные годы.
О строительстве «Синкансена» снова заговорили через 10 лет после войны. Бурный экономический рост создал большой спрос на грузовые и пассажирские перевозки по стране. Однако, идея возродить проект оказалась совершенна непопулярна и подверглась резкой критике. На тот момент было сильно мнение, что авто- и авиатранспорт вытеснят железнодорожный в скором времени, как это случилось, например, в США и некоторых европейских странах. Проект снова оказался под угрозой срыва.

В 1958 г. между Токио и Осакой, по пока еще узкой колее, был запущен прямой предок «Синкансена» - бизнес-экспресс «Кодама». При максимальной скорости в 110 км/ч он преодолевал расстояние между городами за 6,5 часов, сделав возможным однодневные командировки. В Японии, где культура ведения бизнеса базируется на личных встречах, это было очень удобным решением. Тем не менее, прослужил он совсем недолго. Невероятная популярность «Кодамы» не оставила ни у кого сомнений в необходимости в скоростных линиях, и менее чем через год правительство окончательно утвердило проект строительства «Синкансена».

Zoom -презентация: http://zoom.pspu.ru/presentations/145

1. Назначение

Поезд на магнитной подушке или маглев (от англ. magnetic levitation, т.е. «maglev» - магнитоплан) – это поезд на магнитном подвесе, движимый и управляемый магнитными силами, предназначенный для перевозки людей (рис. 1). Относиться к технике пассажирского транспорта. В отличие от традиционных поездов, в процессе движения он не касается поверхности рельса .

2. Основные части (устройство) и их назначение

Существуют разные технологические решения в разработке данной конструкции (см. п.6). Рассмотрим принцип действия магнитной подушки поезда «Трансрапид» на электромагнитах (электромагнитная подвеска, EMS ) (рис. 2).

Электронно-управляемые электромагниты (1) прикреплены к металлической «юбке» каждого вагона. Они взаимодействуют с магнитами на нижней стороне специального рельса (2), в результате чего поезд зависает над рельсом. Другие магниты обеспечивают боковое выравнивание. Вдоль пути уложена обмотка (3), которая создает магнитное поле, приводящее поезд в движение (линейный двигатель).

3. Принцип действия

В основе принципа действия поезда на магнитном подвесе лежат следующие физические явления и законы:

явление и закон электромагнитной индукции М. Фарадея

правило Ленца

закон Био-Савара-Лапласа

В 1831 году английский физик Майкл Фарадей открыл закон электромагнитной индукции , согласно которому изменение магнитного потока внутри проводящего контура возбуждает в этом контуре электрический ток даже при отсутствии в контуре источника питания . Оставленный Фарадеем открытым вопрос о направлении индукционного тока вскоре решил российский физик Эмилий Христианович Ленц.

Рассмотрим замкнутый круговой токопроводящий контур без подключенной батареи или иного источника питания, в который северным полюсом начинают вводить магнит. Это приведет к увеличению магнитного потока, проходящего через контур, и, согласно закону Фарадея, в контуре возникнет индуцированный ток. Этот ток, в свою очередь, согласно закону Био-Савара будет генерировать магнитное поле, свойства которого ничем не отличаются от свойств поля обычного магнита с северным и южным полюсами. Ленцу как раз и удалось выяснить, что индуцированный ток будет направлен таким образом, что северный полюс генерируемого током магнитного поля будет ориентирован в сторону северного полюса вдвигаемого магнита. Поскольку между двумя северными полюсами магнитов действуют силы взаимного отталкивания, наведенный в контуре индукционный ток потечет именно в таком направлении, что будет противодействовать введению магнита в контур. И это лишь частный случай, а в обобщенной формулировке правило Ленца гласит, что индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать вызвавшей его первопричине.

Правило Ленца сегодня как раз и используется в поезде на магнитной подушке. Под днищем вагона такого поезда смонтированы мощные магниты, расположенные в считанных сантиметрах от стального полотна (рис. 3). При движении поезда магнитный поток, проходящий через контур полотна, постоянно меняется, и в нем возникают сильные индукционные токи, создающие мощное магнитное поле, отталкивающее магнитную подвеску поезда (аналогично тому, как возникают силы отталкивания между контуром и магнитом в вышеописанном опыте). Сила эта настолько велика, что, набрав некоторую скорость, поезд буквально отрывается от полотна на несколько сантиметров и, фактически, летит по воздуху .

Состав левитирует за счёт отталкивания одинаковых полюсов магнитов и, наоборот, притягивания разных полюсов. Создатели поезда «Трансрапид» (рис.1) приме­нили неожиданную схему магнитной подвески. Они использовали не от­талкивание одноимённых полюсов, а притягивание разноимённых. Подвесить груз над магнитом несложно (эта система устойчива), а под магни­том - практически невозможно. Но если взять управляемый электромаг­нит, ситуация меняется. Система кон­троля сохраняет величину зазора между магнитами постоянной в несколько миллиметров (рис. 3). При увели­чении зазора система повышает си­лу тока в несущих магнитах и таким образом «подтягивает» вагон; при уменьшении - понижает силу тока, и зазор увеличивается. Схема облада­ет двумя серьёзными преимущества­ми. Путевые магнитные элементы защищены от погодных воздейст­вий, а их поле существенно слабее за счёт малого зазора между путём и составом; оно требу­ет токов гораздо меньшей силы. Сле­довательно, поезд такой конструкции оказывается гораздо более эконо­мичным .

Движение поезда вперед осуществляется линейным двигателем . Такой двигатель имеет ротор и статор, растянутые в полосы (в обычном электромоторе они свёр­нуты в кольца). Обмотки статора включаются поочерёдно, создавая бе­гущее магнитное поле. Статор, укреп­лённый на локомотиве, втягивается в это поле и движет весь состав (рис. 4, 5). . Ключевым элементом технологии является смена полюсов на электромагнитах путем попеременной подачи и снятия тока с частотой 4000 раз в секунду. Зазор между статором и ротором для получения надежной работы не должен превышать пяти миллиметров. Это труднодостижимо из-за свойственной всем типам монорельсовых дорог, кроме дорог с боковой подвеской, раскачки вагонов во время движения, особенно при прохождении поворотов. Поэтому необходима идеальная путевая инфраструктура.

Устойчивость системы обеспечивается автоматическим регулированием тока в обмотках намагничивания: датчики постоянно замеряют расстояние от поезда до пути и соответственно ему меняется напряжение на электромагнитах (рис. 3) . Сверхбыстродействующие системы управления контролировать зазор между дорогой и поездом.

Единственной тормозящей силой является сила аэродинамического сопротивления.

Итак, схема движения поезда на магнитной подвеске: под вагоном установлены несущие электромагниты, а на рельсе - катушки линейного электродвигателя. При их взаимодействии возникает сила, которая приподнимает вагон над дорогой и тянет его вперёд. Направление тока в обмотках непрерывно меняется, переключая магнитные поля по мере движения поезда .

Несущие магниты питаются от бортовых аккумуляторов (рис.4), которые подзаряжаются на каждой станции. Ток на линейный электродвигатель, разгоняющий поезд до самолётных скоростей, подаётся только на том участке, по которому идёт поезд (рис. 6 а). Достаточно сильное магнитное поле состава будет наводить ток в путевых обмотках, а те, в свою очередь, - создавать магнит­ное поле.

Туда, где поезд увеличивает скорость или идет в гору, энергия подается с большей мощностью. Если нужно затормозить или ехать в обратном направлении, магнитное поле меняет вектор .

Ознакомьтесь с видеофрагментами «Закон электромагнитной индукции », «Электромагнитная индукция » «Опыты Фарадея ».

Рис. 6. б Кадры из видеофрагментов «Закон электромагнитной индукции», «Электромагнитная индукция» «Опыты Фарадея».

Мы продолжаем рассказывать о необычных вещах и на очереди устройства, ценность которых тяжело переоценить – поезда!

История поездов в целом это гимн скорости и надежности, проходящий через интриги и огромное количество денег, но нас интересуют 10 самых быстрых поездов современности.

Мир поездов выглядит на сегодняшний день необычно, связано это с тем, что с 1979 года к классическому рельсовому поезду присоединились их высоко технологические братья, машины из будущего – «Маглевы» (от англ. magnetic levitation - «магнитная левитация»). Гордо парящие над магнитным полотном и движимые последними достижениями в области сверхпроводников, именно они могут стать транспортом будущего. Ввиду этого для каждого мы будем указывать тип поезда и в каких условиях был получен рекорд, ведь где-то на борту экспресса не было пассажиров, где-то даже машинистов.

1. Shinkansen

Мировой рекорд скорости принадлежит Японскому составу маглев, 21 апреля 2015 года на спец участке во время испытаний в префектуре Яманаси состав смог развить скорость 603 километра в час, на борту был только машинист. Это просто невероятная цифра!

Видео ролик испытаний:

К безумной скорости можно прибавить удивительную бесшумность этого суперпоезда, отсутствие колес делает поездку комфортной и удивительно плавной.

На сегодняшний день Shinkansen является одним из быстрейших поездов на коммерческих маршрутах, его скорость составляет 443 км/час.

2. TGV POS

Первым по скорости среди рельсовых поездов, но вторым в абсолютном зачете, на планете (на 2015 год) является французский TGV POS. Удивительным является то, что в момент фиксации рекорда скорости, поезд разогнали до впечатляющей цифры в 574,8 км/ч, при этом журналисты и обслуживающий персонал были на борту!

Но даже с учетом мирового рекорда, скорость поезда при движении по коммерческим маршрутам не превышает 320 км/час.

3. Shanghai Maglev Train

Далее, у нас третье место, отданное Китаю с их Shanghai Maglev Train, как понятно из названия, этот поезд играет в категории волшебников висящих в мощном магнитном поле. Этот невероятный маглев удерживает скорость в 431 км/час в течение 90 секунд (за это время он успевает проглотить 10,5 километр!), что до максимальной скорости этого состава, то во время испытаний его смогли разогнать до 501 км/час.

4. CRH380A

Еще один рекорд родом из Китая, занявший почетное четвертое место поезд с невероятно благозвучным названием «CRH380A». Максимальная скорость на маршруте как понятно из названия 380 км/час, а максимально зафиксированный результат 486,1 км/час. Примечательно, что данный высокоскоростной поезд собран и выпушен полностью опираясь на Китайские производственные мощности. Поезд перевозит почти 500 пассажиров, а посадка реализована как в самолете.

5. TR-09

Локация: Германия – максимальная скорость 450 км/час. Название TR-09.

Пятый номер из страны самых быстрых дорог – автобанов, и если по скорости на дорогах Германию действительно можно отнести к быстрейшей стране, то поездам до номера 1 далеко.

На шестом месте поезд из Южной Кореи. KTX2, именно так называют корейский поезд пулю, смог разогнаться до 352 км/час, но на данный момент максимальная скорость на коммерческих маршрутах ограничена 300 км/час.

7. THSR 700T

Следующий герой хоть и не является самым быстрым поездом на планете всё-таки заслуживает отдельных аплодисментов, причиной тому впечатляющая вместимость 989 пассажиров!, а если прибавить к этому скорость в 335 км/час, то «THSR 700T» из города Тайбей что на Тайване может считаться одним из самых вместительных и быстрых видов транспорта.

8. AVETalgo-350

Прибываем к восьмому месту и остановка производится в Испании мы на борту AVETalgo-350 (Alta Velocidad Española) по прозвищу – «Утконос». Прозвище проистекает из аэродинамического вида ведущего вагона (ну вы сами видите), но как бы забавно ни смотрелся наш герой, скорость в 330 км/час дает ему право участвовать в нашем рейтинге!

9. Eurostar Train

9 место Eurostar Train – Франция, поезд не так быстр 300 км/час (не далеко от нашего Сапсана), но вместительность поезда впечатляет 900 пассажиров. Кстати, именно на этом поезде участники знаменитого телешоу Top Gear (ныне почившего, если любите его как я, большой палец вверх!) в 4 сезоне 1 серии соревновались с изумительным Aston Martin DB9.

10. Сапсан

На 10-е место, конечно, нужно поставить Итальянский «ETR 500» с его неплохими 300 км/час, но хочется поставить наш, вполне себе быстрый Сапсан. Хотя современная эксплуатационная скорость этого поезда ограничена 250 км/час, его модернизация (и скорее модернизация путей следования) позволит составу идти со скоростью в 350 км/час. На данный момент - это невозможно по множеству причин, одна из них вихревой эффект, который способен сбить взрослого человека с ног на расстоянии в 5 метров от путей. Также Сапсан ставит один забавный рекорд – это самый широкий скоростной поезд в мире. Хотя поезд построен на платформе компании Siemens, за счет более широкой колеи используемой в России 1520 мм, против европейской в 1435 мм, стало возможным увеличить ширину вагона на 300 мм, это и делает Сапсан самым “пузатым” поездом пулей.