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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Magnetoplano. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor Um trem maglev, levitação magnética ou maglev (do inglês magnetic levitation - "magnetic levitation") é um trem mantido acima do leito da estrada, conduzido e controlado pela força de um campo eletromagnético. Esse trem, ao contrário dos trens tradicionais, não toca a superfície do trilho durante o movimento. Como existe um espaço entre o trem e a superfície da via, o atrito entre eles é eliminado e a única força de frenagem é o arrasto aerodinâmico. Refere-se ao transporte de monotrilho (embora em vez de um trilho magnético, um canal entre os ímãs possa ser organizado - como no JR-Maglev).
O magnetoplano é uma tentativa séria de competir com a aviação. Com toda a velocidade das aeronaves, os aeródromos geralmente são construídos longe do centro, por isso leva mais 1,5 a 2 horas para chegar até eles. Ao mesmo tempo, as estações ferroviárias são muito mais convenientes. É claro que não é fácil projetar um trem convencional que possa competir com um avião. Mesmo porque a uma velocidade de 500 quilômetros por hora, as forças centrífugas ameaçam quebrar as rodas. Há apenas uma saída - abandonar as rodas. O fundador da cosmonáutica, Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, em 1927, propôs a construção de um hovercraft. Muitos anos se passaram até que os engenheiros franceses tentaram implementar essa ideia na década de 1960. No entanto, a tentativa não foi bem sucedida. O carro experimental correu a uma velocidade louca ao longo da calha de concreto, enchendo os arredores com o rugido selvagem de dois motores de avião. Um dos motores criava uma almofada de ar, enquanto o segundo era "responsável" pelo empuxo horizontal. Conhecendo os rigorosos requisitos ambientais na Europa, pode-se adivinhar que apenas um ruído foi suficiente para encerrar o projeto. Pela mesma razão, a propósito, locomotivas com motores turbojato e mesmo com motores de turbina a gás muito mais silenciosos não encontraram aplicação. Compressores potentes podem criar uma almofada de ar, mas onde encontrar os motores adequados para o seu trabalho. Diesel consome muito combustível. Ainda não existem motores elétricos autônomos adequados para instalação em veículos de transporte desta classe. Felizmente, outra maneira foi encontrada e, aparentemente, a ideal: "pendurar" o trem sobre (ou sob) os trilhos. Esta solução foi encontrada pelo engenheiro alemão Hermann Kemper em 1934. Ele chamou sua invenção de suspensão magnética. O funcionamento da suspensão do Kemper é baseado no conhecido princípio - os mesmos pólos dos ímãs se repelem. A maneira mais fácil de implementar a ideia é dispor tanto o trilho quanto o fundo do trem com ímãs permanentes com a orientação adequada dos pólos. A tração será criada por um motor elétrico linear. Tal motor tem um rotor e estator peculiares. Ao contrário de um motor elétrico convencional, onde eles são dobrados em anéis, aqui eles são esticados em tiras. Ligando um a um, os enrolamentos do estator criam um campo magnético móvel. O estator fixado na locomotiva é puxado para este campo e movimenta todo o trem. No entanto, essa linha com ímãs permanentes é cara e sua força de elevação é pequena. Outra opção se sugere - usar eletroímãs no trem e nos trilhos. Mas, novamente, manter os enrolamentos dos trilhos energizados o tempo todo é irracional. Isso significa que é necessário fornecer energia apenas para as bobinas sobre as quais o trem está localizado atualmente. Um campo magnético suficientemente forte da composição conduzirá a corrente nos enrolamentos da via. Por sua vez, eles criarão um campo magnético. Outra forma de resolver o problema é cobrir o caminho com uma liga de baixa resistência elétrica. Correntes de indução aparecerão na liga, que são suficientes para criar um forte campo magnético.
O trabalho de criação de magnetoplanos vem acontecendo há mais de uma década na Alemanha, EUA, Japão e Rússia. Na União Soviética, no início da década de 1980, apareceu uma seção linear experimental da pista e um carro experimental. No entanto, o assunto não foi além do experimento. Assim, as idéias permaneceram nos projetos para conectar os aeroportos de Moscou Sheremetyevo e Domodedovo ao Terminal Aéreo Central, bem como a rota de Yerevan para a área do resort às margens do Lago Sevan. O maior sucesso foi alcançado pelos alemães e japoneses. As empresas alemãs Henschel e Thyssen estiveram envolvidas na implementação do programa Transrapid. Em meados da década de 1980, foi construída uma pista experimental com seções lineares e duas circulares. Ele testou um trem que atingiu uma velocidade de 500 quilômetros por hora. Além disso, foram testadas estruturas de vias, desvios, estruturas de estações e sistemas de segurança. Duas variantes de trens foram consideradas, dependendo da distância e das rotas pretendidas. Para conectar cidades com aeroportos, são necessários dois carros para 164 pessoas e, para viagens intermunicipais, dez carros mais espaçosos para 820 pessoas. Os criadores do "Transrapid" me surpreenderam com um esquema de suspensão magnética simples e ao mesmo tempo inesperado. Os designers alemães encontraram uma solução paradoxal: eles não usaram a repulsão de pólos semelhantes, mas a atração de pólos opostos. Não é difícil pendurar uma carga em um ímã e esse sistema será estável. É quase impossível colocar uma carga sob um ímã. A situação muda radicalmente se um eletroímã controlado for usado. Um sistema de controle vigilante mantém a distância entre os ímãs constante - alguns milímetros. Vale a pena a lacuna para mudar, e o sistema responde rapidamente. Quando a lacuna aumenta, aumenta a força da corrente nos ímãs transportadores e, assim, "puxa" o carro e, quando diminui, diminui a força da corrente e a lacuna aumenta. Deve-se notar as sérias vantagens do esquema. Os elementos magnéticos da via são protegidos das influências climáticas, além disso, seu campo é muito mais fraco devido a uma ordem de magnitude menor do intervalo entre a via e o trem. Isso significa que são necessárias correntes de força muito menor. Como resultado, um trem desse design é muito mais econômico. Os ímãs transportadores são alimentados por baterias integradas que são recarregadas em cada estação. A corrente é fornecida ao motor elétrico linear apenas na seção ao longo da qual o trem passa. Mas com todos os sucessos da Alemanha, os trens mais rápidos circulam, ou melhor, voam, no Japão. Eles às vezes são chamados de "maglevs" (da abreviação e fusão de duas palavras - levitação magnética) Esses trens, sem tocar nos trilhos, ainda são uma das formas mais eficientes de transporte público de superfície no Japão. O recorde absoluto estabelecido pela Maglev é de 531 quilômetros por hora para um trem operado manualmente e 550 quilômetros por hora para um trem conduzido por piloto automático. Todos os testes de trens maglev são realizados em uma linha especial linha por linha na província de Yamanashi em 1997. Autor: Musskiy S.A.
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