Lewitujące pociągi. Jak działa Maglev?

Niemiecki pociąg magnetyczny korzystający z technologii Transrapid
Niemiecki pociąg magnetyczny korzystający z technologii Transrapid
Łukasz Michalik

12.09.2013 18:00, aktual.: 13.01.2022 10:41

Zalogowani mogą więcej

Możesz zapisać ten artykuł na później. Znajdziesz go potem na swoim koncie użytkownika

Coraz więcej państw przekonuje się do szybkich kolei, jednak powstające na całym świecie linie są z reguły budowane z myślą o tradycyjnych pociągach. Kolej magnetyczna, mimo swoich zalet, ze względu na koszty pozostaje w skali świata ciekawostką. Warto jednak poznać technologię, która za nią stoi. Jak działa Maglev?

Coraz więcej państw przekonuje się do szybkich kolei, jednak powstające na całym świecie linie są z reguły budowane z myślą o tradycyjnych pociągach. Kolej magnetyczna, mimo swoich zalet, ze względu na koszty pozostaje w skali świata ciekawostką. Warto jednak poznać technologię, która za nią stoi. Jak działa Maglev?

Odległe początki

Kolej magnetyczna wbrew pozorom nie jest współczesnym wynalazkiem. Jej historia sięga początku XX wieku. W 1905 roku niemiecki wynalazca Alfred Zehden uzyskał patent na silnik liniowy i zastosowanie go do napędzania pociągów.

Droga od opracowania odpowiedniego napędu do powstania działających prototypów była jednak bardzo długa. W latach 30. powstały wprawdzie w Niemczech plany budowy kolei magnetycznej, jednak dopracowanie technologii wymagało czasu, a wybuch wojny przekreślił dalsze eksperymenty z nowym rodzajem napędu.

Ślepe zaułki

Działający i dający się zastosować w praktyce silnik liniowy zbudował za to w 1940 roku profesor Eric Laithwaite z londyńskiego Imperial College. W kolejnych latach udoskonalał swój pomysł. W latach 60. opracował projekt o nazwie Tracked Hovercraft.

Była to dość osobliwa hybryda, łącząca technologie znane z kolei magnetycznej z poduszkowcem, a jej istotną zaletą miała być tania w budowie infrastruktura. Pociąg miał się poruszać wzdłuż lekkiego toru, który można było budować znacznie szybciej i taniej niż w przypadku klasycznej linii kolejowej.

Na podobną technologię postawili również Francuzi, eksperymentując z systemem transportowym o nazwie Aérotrain. W obu przypadkach – choć od strony technicznej rozwiązano to inaczej – chodziło dokładnie o to samo: pojazdy miały poruszać się bez fizycznego kontaktu z torem, dzięki czemu podczas jazdy musiałyby pokonywać jedynie opór powietrza.

Aérotrain
Aérotrain

Początkowo efekty prac były bardzo obiecujące, a we Francji wybudowano nawet 18-kilometrowy odcinek trasy Aérotrain, na której testowany pociąg rozpędził się do imponujących 417 kilometrów na godzinę. Oba projekty po kilkunastu latach rozwoju uznano jednak za nieperspektywiczne i anulowano. Dlaczego?

Odpychanie i przyciąganie

Problemy, które w przypadku obu projektów usiłowano rozwiązać za pomocą poduszek powietrznych, okazały się łatwiejsze do pokonania dzięki magnesom, a konkretnie technologiom o nazwie EDS i EMS (kolejna, o nazwie Inductrack, jest rozwijana z myślą o rozpędzaniu przyszłościowych statków kosmicznych). Choć w każdym z przypadków mamy do czynienia z koleją magnetyczną, a w mediach wszystkie tego typu pociągi są zazwyczaj określane jako Maglev, to technologie różnią się od siebie.

Porównanie EDS i EMS
Porównanie EDS i EMS

EDS (Maglev) to japoński wynalazek, a pociąg unosi się dzięki magnesom odpychającym go od toru. Odległość pomiędzy pojazdem i torem jest w tym przypadku stosunkowo duża, ale podczas rozpędzania i hamowania pociąg musi opierać się na dodatkowych kołach.

W przypadku rozwijanej w Niemczech technologii EMS (Transrapid) podwozie pociągu jest ukształtowane w taki sposób, by sięgać pod tor, i jest do niego przyciągane, co unosi cały pociąg. Co istotne, odległość między pojazdem a torem jest bardzo mała i wymaga stałej kontroli podczas jazdy. W systemie Transrapid w pociągu nie trzeba instalować dodatkowych kół.

EMS (Transrapid)
EMS (Transrapid)

W obu przypadkach z boku torów znajdują się magnesy utrzymujące pociąg we właściwej pozycji, a w pociągu nie ma silnika - przemieszcza go pole magnetyczne.

Nieliczne wdrożenia

Prace nad rozwojem pociągów korzystających z obu tych technologii prowadzono intensywnie od lat 70., jednak przypadki komercyjnego wdrożenia kolei magnetycznej są bardzo nieliczne. Pierwszą linię uruchomiono na początku lat 80. w Wielkiej Brytanii, ale nie była to szybka kolej, tylko wagoniki obsługujące 600-metrową trasę na lotnisku w Birmingham.

Kolejną trasę zbudowano w Niemczech, gdzie linia łącząca Dörpen i Lathen liczyła aż 31 kilometrów. Formalnie był to odcinek służący testom technologii Transrapid, jednak z prędkością 420 kilometrów na godzinę kursowały po nim również pociągi wożące pasażerów. W 2006 roku doszło tam jednak – z winy człowieka – do wypadku, w którym zginęły 23 osoby. Gdy w 2011 skończyła się licencja na użytkowanie tej trasy, zamknięto ją i przeznaczono do rozbiórki.

Podobny los spotkał berlińską automatyczną kolej miejską M-Bahn, która kursowała w latach 1989-1991 na trasie o długości 1,6 kilometra i obsługiwała trzy przystanki. Tylko 85 proc. masy wagonu było wspierane przez lewitację magnetyczną, a 15 proc. spoczywało na tradycyjnych kołach. W tym przypadku trasę zlikwidowano ze względu na upadek muru berlińskiego i konieczność reorganizacji transportu w mieście.

Obecnie w komercyjnej eksploatacji znajdują się tylko trzy linie kolei magnetycznej. Pierwsza z nich – Linimo – korzysta z technologii Maglev i obsługuje w Japonii 9-kilometrową trasę, po której pociąg porusza się z prędkością około 100 km/h.

Druga trasa to zbudowana przez niemieckie firmy Shanghai Maglev Train, opierająca się na technologii Transrapid i obsługująca 30-kilometrową trasę w Szanghaju. Trzecia, rzadko wspominana trasa znajduje się w Daejon, w Korei Południowej i ma zaledwie kilometr długości. W najbliższej przyszłości ma zostać uruchomiony 6-kilometrowy odcinek łączący miasto z lotniskiem, po którym pociąg będzie się poruszał z prędkością 110 km/h.

Koleje dalekiej przyszłości

Częściowo odpowiadają za to wysokie koszty. Analizy wskazują, że dochody uzyskiwane ze sprzedaży biletów po akceptowalnych cenach nie są w stanie zwrócić kosztów inwestycji nawet przez cały cykl życia pojazdów, sięgający 40 lat. Jedyną dochodową linią jest Linimo, co wynika z faktu, że pociąg kursuje z niewielką prędkością po krótkiej trasie z kompletem pasażerów.

Jest jednak druga strona medalu. Wbrew oczekiwaniom sprzed kilkudziesięciu lat koleje magnetyczne nie mają miażdżącej przewagi nad tradycyjnymi. Są od nich tylko minimalnie szybsze, a zarazem znacznie droższe w budowie i eksploatacji, ale też nieco cichsze i mniej uciążliwe dla otoczenia. Mimo wszystko z marzeniami o dalekich podróżach Maglevem trzeba zatem wstrzymać się do czasu, aż stosowana w nim technologia będzie znacznie tańsza.

Źródło artykułu:WP Gadżetomania
Oceń jakość naszego artykułuTwoja opinia pozwala nam tworzyć lepsze treści.
Zobacz także
Komentarze (0)