Как влаковете маглев и високоскоростните железници правят революция в пътуването
Със способността си да достигат скорост до 600 мили в час, влаковете маглев и високоскоростните железници са по-добрите алтернативи на авиацията и автомобилите, като насърчават икономическия растеж, намаляват времето за пътуване и намаляват емисиите.
От 60-те години на миналия век влаковете маглев се разработват като средство за по-бърз, по-ефективен и екологично устойчив транспорт. С нарастващото население и постоянно увеличаващото се търсене на пътувания нуждата от футуристични транспортни възможности никога не е била по-належаща.
В тази статия ще се впуснем в пътешествие в света на влаковете маглев и как те станаха реалност, а също така ще разгледаме някои от най-важните разработки на високоскоростните железници и начина им на работа.
История на маглев и високоскоростните влакове
Според най-старата енциклопедия в света, която се издава без прекъсване, маглев или влак маглев е „плаващо превозно средство за сухопътен транспорт, което се поддържа от електромагнитно привличане или отблъскване“. Другото наименование на маглев е „влак с магнитна левитация“. Въпреки че маглев е високоскоростен влак, той работи без физически контакт между влака и релсите, като разчита на магнитна левитация и задвижване, за да се плъзга плавно над релсовия път. Липсата на триене позволява на влаковете маглев да достигат още по-високи скорости.
Концепцията за магнитна левитация в транспорта датира от началото на 1900 г., а пионери в нея са американският професор и изобретател Робърт Годард и роденият във Франция американски инженер Емил Башелет. Въпреки това разработването на практика на влакове маглев започва през 60-те години на миналия век. Джеймс Пауъл и Гордън Данби от Брукхейвън са разработчиците на технологията. Те получават първия патент за конструкция на влак с магнитна левитация. Докато е бил в задръстване, Пауъл си мислил, че трябва да има алтернатива на използването на обикновени влакове или автомобили за пътуване по суша.
Влакове-стрели срещу влакове маглев
Понастоящем най-бързият влак маглев в света, който се експлоатира с търговска цел, е влакът маглев в Шанхай, който развива максимална скорост от около 431 km/h (268 mph). По време на изпитанията обаче влаковете маглев са достигнали дори по-високи скорости. Например серията L0 SCMaglev в Япония достига максимална скорост от 603 km/h (375 mph).
Що се отнася до високоскоростните влакове, филмът „Влакът-стрела“ от 2022 г. на Дейвид Лийч кара феновете на научната фантастика да се чудят дали подобен транспорт съществува в реалния свят. Въпреки че е измислен, влакът във филма е подобен на японския влак-стрела, който е един от първите високоскоростни влакове. Shinkansen, официалното му име, е в експлоатация от 1964 г. и има множество линии, свързващи големите градове на Япония. Управляваният от JR East влак Hayabusa по линията Tohoku Shinkansen в момента е най-бързият влак-стрела в страната. Максималната скорост на този японски вид транспорт в момента е 320 km/h (200 mph).
Как работят влаковете маглев и високоскоростната железница?
След като разбрахте колко бързо могат да се движат тези турбо влакове, вероятно се чудите как работят тези машини, при положение че са най-безопасния вид транспорт в света.
„Високоскоростната железница е най-безопасният вид транспорт в света, доказан от десетилетията експлоатация в цял свят. Япония е първата страна, която изгражда високоскоростни железници през 1964 г. и оттогава е превозила 10 милиарда пътници без нито едно нараняване или смъртен случай!“
Високоскоростен железопътен транспорт в САЩ
В сферата на високоскоростните влакове съществуват два различни типа: такива, които се движат на колела, и такива, които не се подчиняват на конвенциите. Маглев е един от високоскоростните влакове, който няма колела, а използва електромагнитни сили, за да придвижва влака над релсите. Във влаковете маглев се използват специални свръхпроводящи магнити, които при охлаждане до -450℉ създават магнитни полета, десет пъти по-силни от обикновените магнити. Тази сила им позволява да вдигат и придвижват влака без колела. Тъй като няма триене, тези влакове могат да се движат с невероятна скорост с лекота.
Що се отнася до високоскоростния влак на колела, френският TGV (Train à Grande Vitesse) е най-бързият влак на колела в света със скорост 574,8 km/h (357,2 mph). Този рекорд е постигнат на 3 април 2007 г. с новия LGV Est и все още не е подобрен. За да научите повече за различните видове високоскоростни влакове, разгледайте статията „Топ 6 иновации в железопътния транспорт“.
Топ 10 на най-бързите влакове в света
Разгледайте списъка по-долу, за да видите всички най-бързи високоскоростни влакове в света.
1.Shanghai Maglev (China) – 431 km/h (268 mph)
2.Fuxing Hao CR400AF/BF (China) – 350 km/h (217 mph)
3.TGV (France) – 320 km/h (199 mph)
4.ICE 3 (Germany) – 320 km/h (199 mph)
5.Frecciarossa 1000 (Italy) – 300 km/h (186 mph) – capable of 400 km/h in tests
6.AVE Class 103 (Spain) – 310 km/h (193 mph)
7.H5 and E5 Shinkansen (Japan) – 320 km/h (199 mph)
8.KTX (South Korea) – 305 km/h (190 mph)
9.Eurostar e320 (UK/France/Belgium) – 320 km/h (199 mph)
10.Talgo 350 (Spain) – 350 km/h (217 mph) in tests
Бързи влакове и устойчивост
Тъй като светът се движи към по-устойчиво бъдеще, влаковете маглев и влаковете-стрели се открояват като ключов компонент за намаляване на въглеродните емисии от транспорта. Чрез предлагането на атрактивна алтернатива на пътуванията със самолет и по шосе на средни и дълги разстояния, тези влакове допринасят значително за усилията, насочени към борба с изменението на климата.
Например използването на електронни системи за задвижване в маглев намалява използването на изкопаеми горива за захранване и ограничава емисиите, което ги прави устойчив вид транспорт. При липса на триене с релсите, влаковете маглев обикновено изискват по-малко енергия за поддържане на скоростта, а регенеративната спирачна система използва повторно енергията, която би била загубена при конвенционалните влакове.
Един от партньорите-доставчици на RS е Siemens, а високоскоростната иновация Velaro Novo на Siemens Mobility е влак, който „превръща скоростта в устойчивост“. С ниското си потребление на енергия повишава устойчивостта чрез използването на енергийно ефективни задвижващи системи, като допринася за използването на 30% по-малко енергия в сравнение с предишните модели Velaro, като намалява емисиите на CO2 с 1375 тона годишно.
Бъдещето на високоскоростната железница
С поглед към бъдещето влаковете маглев и влаковете-стрели ще играят ключова роля за революционизирането на световния транспорт. Със своята изключителна скорост, ефективност и устойчивост тези влакове предлагат неустоимо решение за справяне с предизвикателствата, породени от нарастващата урбанизация и нуждата от по-бърза и по-екологична свързаност.
Напредъкът в областта на техниката и технологиите продължава да стимулира развитието на високоскоростните влакове. През следващите години можем да очакваме още по-високи скорости, по-голяма енергийна ефективност и подобрени функции за безопасност. Научноизследователската и развойна дейност в области като технологията маглев обещава да постави нови рекорди за скорост и да подобри допълнително преживяването на пътниците.
С оглед на световното търсене на по-бързи, по-иновативни и устойчиви пътувания тези чудеса на съвременното инженерство несъмнено ще определят бъдещето на транспорта за идните поколения.
ЧЗВ
Какво представлява влакът маглев?
Чрез използване на електромагнитно привличане или отблъскване влакът маглев, известен също като влак с магнитна левитация, се движи над релсите. Той се плъзга без усилие благодарение на магнитните сили, вместо да се докосва директно до релсите, както правят обикновените влакове. Влаковете маглев могат да се движат по-бързо, тъй като триенето е по-малко.
Кой е най-бързият влак в света?
Най-бързият влак в света, Шанхайският маглев, развива скорост от 431 km/h (268 mph). Тридесетте километра, които се изминават с помощта на технологията маглев между летище Shanghai Pudong и Longyang Road, се изминават за около седем или осем минути.
Кой е най-бързият влак в Европа?
Френският влак TGV POS, който се движи по линията LGV Est, е най-бързият влак в Европа, като през 2007 г. постави световен рекорд със скорост от 574,8 km/h (357,2 mph). Подобно на Eurostar и италианския Frecciarossa, TGV и испанският AVE могат да развиват скорост до 320 km/h (199 mph), когато са в редовна експлоатация.
По какво се различава влакът маглев от традиционната високоскоростна железница?
За разлика от традиционните високоскоростни влакове, които се движат на колела, влаковете маглев се движат над релсите, което елиминира контакта между колелата и релсите и намалява триенето.
Какви са предимствата на влаковете маглев?
Благодарение на липсата на допир между влака и релсовия път влаковете маглев осигуряват по-висока скорост, по-удобно пътуване и намалени разходи за поддръжка.
Какви са въздействията върху околната среда на маглев в сравнение с високоскоростната железница?
Както маглев, така и високоскоростните влакове произвеждат по-малко емисии от автомобилите и самолетите. Маглев е малко по-ефективен при високи скорости, но въздействието върху околната среда зависи от енергийния източник, използван за захранване на системата.
Безопасни ли са влаковете маглев?
Да, влаковете маглев се считат за много безопасни, тъй като благодарение на усъвършенстваната си технология имат вградени системи за предотвратяване на дерайлиране и инциденти.
Автор Justyna Matuszak