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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Magnétoplane. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Un train maglev, à lévitation magnétique ou maglev (de la lévitation magnétique anglaise - "lévitation magnétique") est un train tenu au-dessus de la plate-forme, entraîné et contrôlé par la force d'un champ électromagnétique. Un tel train, contrairement aux trains traditionnels, ne touche pas la surface du rail pendant le mouvement. Puisqu'il y a un espace entre le train et la surface de la voie, le frottement entre eux est éliminé et la seule force de freinage est la traînée aérodynamique. Fait référence au transport monorail (bien qu'au lieu d'un rail magnétique, un canal entre les aimants puisse être aménagé - comme sur JR-Maglev).
Le magnétoplane est une tentative sérieuse de concurrencer l'aviation. Avec toute la vitesse des avions, les aérodromes sont généralement construits loin du centre, il faut donc encore 1,5 à 2 heures pour s'y rendre. Dans le même temps, les gares sont beaucoup plus pratiques. Bien sûr, il n'est pas facile de concevoir un train conventionnel qui puisse concurrencer un avion. Ne serait-ce que parce qu'à une vitesse de 500 kilomètres à l'heure, les forces centrifuges menacent de casser les roues. Il n'y a qu'une seule issue - abandonner les roues. Le fondateur de l'astronautique, Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, en 1927, a proposé de construire un aéroglisseur. De nombreuses années se sont écoulées jusqu'à ce que des ingénieurs français tentent de mettre en œuvre cette idée dans les années 1960. Cependant, la tentative a échoué. La voiture expérimentale se précipita le long de la goulotte en béton à une vitesse folle, annonçant les environs avec le rugissement sauvage de deux moteurs d'avion, l'un des moteurs créant un coussin d'air, tandis que le second était "responsable" de la poussée horizontale. Connaissant les exigences environnementales strictes en Europe, on peut deviner qu'un seul bruit a suffi à mettre fin au projet. Pour la même raison, soit dit en passant, les locomotives équipées de turboréacteurs et même de moteurs à turbine à gaz beaucoup plus silencieux n'ont pas trouvé d'application. Des compresseurs puissants peuvent créer un coussin d'air, mais où trouver les moteurs appropriés pour leur travail. Les diesels consomment trop de carburant. Jusqu'à présent, il n'existe pas de moteurs électriques autonomes pouvant être installés sur des véhicules de transport de cette classe. Heureusement, un autre moyen a été trouvé et, apparemment, le meilleur : « accrocher » le train au-dessus (ou au-dessous) des rails. Cette solution a été trouvée par l'ingénieur allemand Hermann Kemper en 1934. Il a appelé son invention la suspension magnétique. Le travail de la suspension de Kemper est basé sur le principe bien connu - les pôles des aimants du même nom se repoussent. La façon la plus simple de mettre en œuvre l'idée est de disposer à la fois la voie et le bas du train avec des aimants permanents avec l'orientation appropriée des pôles. La traction sera créée par un moteur électrique linéaire. Un tel moteur a un rotor et un stator particuliers. Contrairement à un moteur électrique classique, où ils sont pliés en anneaux, ici ils sont étirés en lanières. En s'allumant un par un, les enroulements du stator créent un champ magnétique progressif. Le stator fixé sur la locomotive est aspiré dans ce champ et déplace l'ensemble du train. Cependant, une telle ligne à aimants permanents est coûteuse et leur force de levage est faible. Une autre option se propose - utiliser des électroaimants dans le train et sur les rails. Mais encore une fois, garder les enroulements de voie sous tension tout le temps est irrationnel. Cela signifie qu'il est nécessaire d'alimenter uniquement les bobines sur lesquelles le train se trouve actuellement. Un champ magnétique suffisamment fort de la composition conduira le courant dans les enroulements de piste. À leur tour, ils créeront un champ magnétique. Une autre façon de résoudre le problème consiste à couvrir le chemin avec un alliage à faible résistance électrique. Des courants d'induction apparaîtront dans l'alliage, qui sont tout à fait suffisants pour créer un champ magnétique puissant.
Les travaux sur la création de magnétoplans se poursuivent depuis plus d'une décennie en Allemagne, aux États-Unis, au Japon et en Russie. En Union soviétique, au début des années 1980, une section linéaire expérimentale de la piste et une voiture expérimentale sont apparues. Cependant, l'affaire n'allait pas plus loin que l'expérience. Ainsi, les idées sont restées dans les projets visant à relier les aéroports de Moscou Sheremetyevo et Domodedovo à l'aérogare centrale à l'aide d'un avion magnétique, ainsi que la route d'Erevan à la zone de villégiature sur les rives du lac Sevan. Le plus grand succès a été obtenu par les Allemands et les Japonais. Les entreprises allemandes Henschel et Thyssen ont été engagées dans la mise en œuvre du programme Transrapid. Au milieu des années 1980, une piste expérimentale avec une section linéaire et deux anneaux a été construite. Il a testé un train qui atteignait une vitesse de 500 kilomètres à l'heure. De plus, les structures des voies, les aiguillages, les structures des gares et les systèmes de sécurité ont été testés. Deux variantes de trains ont été envisagées, en fonction de la distance et des itinéraires prévus. Pour relier les villes aux aéroports, deux voitures pour 164 personnes sont nécessaires, et pour les trajets interurbains, dix voitures plus spacieuses pour 820 personnes. Les créateurs de "Transrapid" m'ont surpris avec un schéma de suspension magnétique simple et en même temps inattendu. Les designers allemands ont trouvé une solution paradoxale : ils n'ont pas utilisé la répulsion des pôles semblables, mais l'attraction des pôles opposés. Il n'est pas difficile d'accrocher une charge sur un aimant, et ce système sera stable. Il est presque impossible de placer une charge sous un aimant. La situation change radicalement si un électroaimant contrôlé est utilisé. Un système de contrôle vigilant maintient l'écart entre les aimants constant - quelques millimètres. Cela vaut la peine de changer, et le système réagit rapidement. Lorsque l'écart augmente, il augmente l'intensité du courant dans les aimants porteurs et "tire" ainsi la voiture, et lorsqu'il diminue, il diminue l'intensité du courant et l'écart augmente. Il convient de noter les sérieux avantages du régime. Les éléments magnétiques de la voie sont protégés des influences météorologiques, de plus, leur champ est beaucoup plus faible en raison d'un écart d'un ordre de grandeur plus petit entre la voie et le train. Cela signifie que des courants de force beaucoup plus faible sont nécessaires. En conséquence, un train de cette conception est beaucoup plus économique. Les aimants porteurs sont alimentés par des batteries embarquées qui sont rechargées à chaque station. Le courant est fourni au moteur électrique linéaire uniquement dans la section le long de laquelle passe le train. Mais avec tous les succès de l'Allemagne, les trains les plus rapides circulent, ou plutôt volent, au Japon. Ils sont parfois appelés "maglev" (de l'abréviation et de la fusion de deux mots - lévitation magnétique) Ces trains, ne touchant pas les rails, sont toujours l'une des formes de transport public de surface les plus efficaces au Japon. Le record absolu établi par Maglev est de 531 kilomètres par heure pour un train à commande manuelle et de 550 kilomètres par heure pour un train piloté par un pilote automatique. Tous les tests des trains maglev sont effectués sur une voie spéciale ligne par ligne dans la préfecture de Yamanashi en 1997. Auteur : Musskiy S.A.
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