Вакуумно-левитационный поезд: за и против

Направление: магнитная левитация

Тема: «Вакуумно-левитационный поезд: за и против»

Санников Иван

НОУ «Лицей № 36 ОАО «РЖД», г. Иркутск

10 класс

г. Иркутск, 2016/2017 учебный год

Содержание

1. Введение
2. История становления
3. Технология

1. Введение

Как ни парадоксально, один из самых экономичных видов транспорта — космический корабль. Казалось бы, затраты, связанные с доставкой грузов на орбиту, очень высоки, но если пересчитать их в соотношении «тонна-километр», ситуация разительно изменится. Горючее, по сути, можно расходовать только на разгон, а затем, не встречая сопротивления среды, корабль будет двигаться сколь угодно долго без внешних воздействий. А что, если сделать по такому же принципу поезд?

Увеличение скорости и экономичности наземных транспортных средств в значительной мере достигается борьбой с трением. На сегодняшний день наивысшее достижение в этой области — магнитная левитация. С 70-х годов прошлого века в Германии, Англии, Японии, Китае проходят испытания поезда на магнитной подушке, некоторые страны ввели в эксплуатацию магнитные дороги (например, линия Линимо в Нагое, Япония). Сведение трения к минимуму обеспечивает составу высокую экономичность, бесшумность и возможность развивать скорость порядка 400−500 км/ч.

Поезд на магнитной подушке не только можно, но и выгодно делать сверхскоростным, поскольку затраты энергии на поддержание магнитной левитации тем ниже, чем меньше время в пути. С другой стороны, при увеличении скорости аэродинамическое сопротивление возрастает в определенной прогрессии. Исключить его целиком можно, проложив трассу маглева внутри трубы, из которой откачан воздух. Интересно, что примерно таким образом представлял себе идеальный транспорт российский ученый Борис Вайнберг еще в далеком 1914 году.

В связи с этим я решил провести собственное исследование в области левитации.

Тема исследования: «Вакуумный поезд».

Объект исследования: магнитная левитация.

Предмет исследования: Принцип создания вакуумного поезда, плюсы и минусы.

Гипотеза: я считаю, что будущее железных дорог в условиях сокращения источников топлива лежит за созданием вакуумных поездов с использованием магнитной левитации.

Целью исследования является изучение принципа работы маглевов, необходимых условий для их создания.

Задачи исследования:

1) изучение технологии магнитного подвеса

2) исследование необходимых условий и ресурсов для создания поезда

3) изучение опыта других стран

4) изучение возможности применения технологии левитации в России

5) изучение плюсов и минусов данной практической реализации данных проектов.

Методы: изучение литературы и сведений из современных источников информации, систематизация собранного материала, анализ и синтез.

2. История становления

Первые страницы истории маглев были заполнены рядами патентов, полученных в начале XX века в разных странах. Еще в 1902 году патентом на конструкцию поезда, оснащенного линейным двигателем, отметился немецкий изобретатель Альфреда Зейден. А уже спустя четыре года Франклин Скотт Смит разработал еще один ранний прототип поезда на электромагнитном подвесе. Немного позже, в период с 1937 года по 1941 год, еще нескольких патентов относящихся к поездам, оснащенным линейными электродвигателями, получил немецкий инженер Герман Кемпер. К слову, подвижные составы Московской монорельсовой транспортной системы, построенной в 2004 г., используют для движения асинхронные линейные двигатели – это первый в мире монорельс с линейным двигателем.