ВВЕДЕНИЕ
Транспорт представляет собой совокупность четырех систем: подвеса, направления, движителя и управления. Многие тысячелетия подвес, боковое направление и перемещение наземных транспортных средств обеспечивалось посредством колес. С вводом в 1964 году в эксплуатацию между Токио и Осакой высокоскоростной железнодорожной магистрали Синкансен, по которой поезда перемещались со скоростью 200 км/ч, стало понятно, что одним из основных препятствий на пути дальнейшего увеличения скорости таких поездов является система подвеса колесо-рельс.
Устранение этого препятствия мировое инженерно-техническое сообщество начало интенсивно искать в замене подвеса колесо-рельс бесконтактными системами, использующими воздушную или магнитную подушку. Воздушная подушка довольно скоро показала свою неконкурентоспособность из-за низких энергетических показателей и множества экологических проблем. Использование же для этих целей электромагнитного поля оказалось весьма перспективным.
Название электродинамической подвески указывает на то, что должно присутствовать движение. В самом деле, левитация в магнитном поле достигается в тот момент, когда поезд набирает достаточную горизонтальную скорость движения.
В реферате рассмотрены принципы электродинамического подвеса поезда и технические трудности, связанные с построением магнитолевитирующих поездов.
РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ И ЭЛЕКТРОДИНИМИЧЕСКОЙ ПОДВЕСКАМИ
Транспортное средство на электромагнитной подвеске
Существуют транспортные средства, парящие над дорогой при помощи электромагнитной подвески. Отличительной особенностью таких аппаратов является использование сверхпроводников, которые используются в качестве материала для производства обмоток.
Устройство транспортных средств на электромагнитной подвеске следующее: на шасси транспортного средства размещают сверхпроводящее магнитное устройство, обмотки которого находятся в охлаждающих резервуарах. В процессе движения на обмотки действует магнитная отталкивающая сила, прикладываемая относительно уложенных на земле статорных обмоток.
Поскольку движущийся на электромагнитной подвеске аппарат должен иметь меньший вес и создавать сильное магнитное поле при протекании электрического тока, то в качестве эффективного средства, удовлетворяющего перечисленным требованиям, применяют именно магнитное устройство на сверхпроводнике, у которого нет потерь энергии. Однако под влиянием какой-либо внешней причины, например, температуры, вибрации и т.д. сверхпроводник может внезапно перейти из сверхпроводящего состояния в состояние нормальной проводимости (это явление обычно называют "гашением сверхпроводимости").
Выше описанная ситуация возможна и во время движения. Поэтому, в случае гашения одного из сверхпроводящих магнитных устройств, предусмотренных на шасси транспортного средства, безопасного торможения можно достигнуть за счет принудительного съема возбуждения с другого сверхпроводящего магнитного устройства.
Транспортное средство на электродинамической подвеске
Транспортное средство на электродинамической подвеске - самый современный сверхскоростной аппарат, использующий принцип магнитной подушки. В отличие от электромагнитной подвески, поездам, созданным по технологии электродинамической подвески на сверхпроводящих магнитах, требуются дополнительные колёса при движении на малых скоростях (до 150 км/ч). При достижении определённой скорости колёса отделяются от земли и поезд «летит» на расстоянии нескольких сантиметров от поверхности. В случае аварии колёса также позволяют осуществить более мягкую остановку поезда.
Для торможения в обычном режиме используются электродинамические тормоза. Для экстренных случаев поезд оборудован выдвигающимися аэродинамическими и дисковыми тормозами на тележках.
Все выше сказанное позволяет, в отличие от аппаратов на электромагнитной подвеске, реализовывать транспортное сообщение с применением данных транспортных средств на обычных железных дорогах. Это позволило бы постепенно вводить в строй новые, весьма дорогостоящие участки дорог и не ограничиваться эксплуатацией не менее дорогостоящих поездов на линиях небольшой протяженности. Важно при этом, чтобы новое средство транспорта не использовалось только в какой-либо одной стране, чтобы государственные границы не стали препятствием на пути международных сообщений. Поэтому новая система может выйти на международную арену только в том случае, если появится возможность использовать существующую сеть железных дорог многих стран.