Максимальная скорость поезда на магнитной подушке. Все самое интересное о поездах на магнитном подвесе

Высокоскоростная сеть железных дорог в Японии - именно то, что я мечтал увидеть своими глазами. Эти поезда-пули выстреливают с платформ японских вокзалов каждые три минуты. Их средняя скорость на маршруте 270 км/час, о максимальной и упоминать не стоит - слишком часто бьются очередные рекорды.

Под катом совсем небольшой пост про главного конкурента авиаперелетам и самый пунктуальный пассажирский транспорт на планете - «Синкансэн».

Долгожданное знакомство с «японским чудом» состоялось на вокзале Одавара, откуда проложается наше путешествие по Японии. Хикари №503 всего за полтора часа обещал доставить нас в Киото.
1.

«Синкансэн» (Shinkansen) в буквальном переводе с японского — «новая магистральная линия» — это общее название высокоскоростных железных дорог, соединяющих важнейшие города Японии. «Новой линией» эта дорога была названа потому, что японские строители впервые при прокладке «Синкансэн» отошли от практики узкоколеек — стандартная ширина колеи стала 1435 мм. До этого вся японская железнодорожная сеть была узкоколейной (ширина колеи — 1067 мм).

2.

Первый участок «Синкансэн» Токио- Осака («Токайдо-синкансен») длиной 515 км был открыт в 1964 г., накануне открытия ХVIII летней Олимпиады в Токио. Первые поезда развивали скорость 220-230 км/ч.

Сеть высокоскоростных линий контролируется группой компаний Japan Railways Group. JR Group является основой сети железных дорог Японии (контролирует 20135 из 27268 км дорог, что составляет ~74% всех магистралей). На ее долю приходится большая доля междугороднего и пригородного железнодорожного сообщения. Первоначально линии «Синкансэн» выполняли грузовые и пассажирские перевозки днем и ночью. Сейчас они обслуживают только пассажиров, а в период с полуночи до 6 часов утра движение останавливается для проведения ремонтно-профилактических работ. В Японии осталось совсем немного ночных поездов, и все они по-прежнему ходят по старой железной дороге, пути которой проложены параллельно путям «поезда-пули» и соединяют крупные города страны.

Сегодня в Японии используются три категории высокоскоростных поездов: «нодзоми», «хикари» и «кодама». Экспресс «нодзоми» — самый быстрый. Курсирующие на этих линиях поезда серии 500 своим внешним обликом, и особенно вытянутой носовой частью длиной 15 м, создающей необходимую аэродинамику, напоминают космические корабли. Их появление на железнодорожных магистралях Японии полностью изменило стандарты для высокоскоростных дорог. На некоторых участках «нозоми» развивает скорость до 300 км/ч и останавливается только в крупных населенных пунктах. «Хикари», второй по скорости, делает остановки и на промежуточных станциях, а «кодоми» — на всех станциях. Тем не менее, и скорость «кодоми» превышает 200 км/ч, хотя при прохождении через некоторые местности и населенные пункты скорость «Синкансэна» ограничена 110 км/ч.

3.

Несмотря на высокие скорости, «Синкансэн» в Японии зарекомендовал себя исключительно надежным видом транспорта: за годы эксплуатации, начиная с 1964 г., не зафиксировано ни одной аварии со смертельным исходом (исключая самоубийц). Также исключительно высока и «пунктуальность» японских высокоскоростных поездов: среднее ежегодное опоздание составляет менее минуты, и даже при пиковых нагрузках оно составляет не более 3-4 мин. Став удобным и доступным видом транспорта, «Синкансэн» во многих случаях является сегодня самым оптимальным способом путешествия по Японии. При этом интервал движения в утренние и вечерние часы пик составляет 5-6 минут!

4.

Сейчас скоростные поезда — это такой же символ современной Японии, как и качественная электроника, надежные и долговечные автомобили.

5.

Скоростные поезда тут намного популярнее авиаперелетов внутри страны, так как для поездки на «Синкансэн» нет необходимости тратить время на дорогу до аэропорта, проходить регистрацию и прочее. Синкансэн экономит время во всем!
6.

Эти скоростные поезда называют ещё bullet train - поезд-пуля.
7.

Немного выше я уже отметил, что эти поезда конкурируют с самолетами только экономией времени. Комфорт и цена примерно одинаковы! Да, кататься на поездах «Синкансэн» недёшево - короткая поездка может обойтись в приличную сумму . Что делать туристу?

Cамый экономичный способ путешествия по Японии - Japan Rail Pass. Такой проездной билет просто необходим самостоятельному путешественнику.

Проездной билет Japan Rail Pass дает право на неограниченное число поездок по дорогам компании JR, а также на принадлежащих ей автобусах и паромах (недействителен для проезда на супер-экспрессе "нодзоми"). Такой билет рассчитан на 7, 14 или 21 дней и его можно приобрести только за пределами Японии .

8.

JR Pass могут приобрести только иностранцы, и только до приезда в Японию. Цены на обычный JR Pass Ordinary "взрослый" JR Pass- 237,438 и 562$ на 7, 14 и 21 день соответственно. Естественно блатной JR Pass Green 1st Class будут дороже - примерно на 150$.

Так что если вы собрались много кататься по Японии, советую приобрести заранее такой проездной.

9.

10.

На платформе никто не заходит за желтую линию.
11.

12.

Поезда N700 развивают скорость до 300 км/ч, а возможность наклона позволяет сохранять скорость 270 км/ч на кривых радиусом до 2500 м, на которых ранее допускалась скорость в 255 км/ч. Другой особенностью N700 является то, что он ускоряется быстрее, чем другие поезда Синкансэн, с ускорением 0,722 м/с², что позволяет достигать скорости 270 км/ч всего за 3 минуты.
13.

Сейчас в Японии во всю проходят испытания поезда-магнитопланы . В апреле 2015 поезд маглев на магнитной подушке побил собственный рекорд скорости, разогнавшись до 603 км/ч в ходе испытаний вблизи Фудзиямы. Компания JR Central, которой принадлежат эти составы, намеревается выпустить их на маршрут Токио-Нагоя к 2027 году. Расстояние в 280 километров планируется преодолевать всего 40 минут.

14.

15.

Внутри поезда фотографий я делать не стал. Отмечу только очень комфортные сидения, персональные розетки и герметичные комнаты-капсулы для курения. Страна для людей!
16.

N700. В каждом таком поезде 16 вагонов и 1323 комфортабельных пассажирских кресла.
17.

А вот еще видео про пролет «Синкансэн» серии N700:

Если вы хотите знать все о поездах «Синкансэн», то вам к Варламову.

Японское железнодорожное чудо "Синкансен"

1 0

Ровно 50 лет назад, в октябре 1964-го года в Японии был запущен первый в мире сверхскоростной поезд “Синкансен” (aka bullet-train), способной развивать скорость до 210 км/ч и навсегда ставший одним из символом “новой” Японии и ее растущей экономической мощи. Первая линия соединила два крупнейших японских города - Токио и Осаку, сократив минимальное время путешествия между ними с 7,5 до 4 часов.

За возможность посетить разные уголки Японии выражаю огромную благодарность Представительству Национального офиса по туризму Японии во Владивостоке и авиакомпанией S7 Airlines .

Еще материалы из поездки:

Если утомленной душе путника станет совсем грустно в реалиях современного мегаполиса, всегда можно отправиться на отдых в Хаконе. Хаконе — это курортный район, который находится недалеко от Токио, в черте национального парка Фудзи-Хаконе-Идзу, между горой Фудзи и полуостровом Идзу. В хорошую погоду и при благоприятных обстоятельствах, в общем, если вам улыбнется удача, вы можете наблюдать знаменитую Фудзи-сан, — собственно за этим сюда и приезжают многие путники.

В окрестностях Хаконэ так же находится множество термальных источников - недаром этот городок неподалёку от Токио с незапамятных времен является одним из самых популярных курортов Японии. На сегодняшний день в этом регионе действует более дюжины горячих источников, питающих купели множества отелей и рёканов Хаконе. Обо всем по порядку под катом.

Наконец, наступило время написать отчеты по результатам поездки в прекрасную Японию. Первым пунктом моего путешествия, конечно же, стал огромный мегаполис и столица Японии - Токио. Под катом предлагаю посмотреть картинки про мои два дня в самом современном мегаполисе мира.

28 апреля маршрутную сеть авиакомпании S7 Airlines пополнило новое направление — прямой регулярный авиарейс связал Владивосток и японский город Осака. В числе первых пассажиров этого рейса оказался и я.

Полёты в Осаку теперь еженедельно выполняются по средам и пятницам. Из аэропорта Кневичи самолёт вылетает в 13:30, а в Осаку прилетает в 14:40 по местному времени, то есть два часа в воздухе — и вы в Японии. Обратно во Владивосток самолёт отправляется из аэропорта Осаки Кансай в 15:45, и 19:05 оказывается в пункте назначения. Полёты по новому рейсу осуществляются на лайнерах Airbus A320, оснащенных салонами эконом- и бизнес-класса. Под катом немного про аэропорт и новый рейс зеленого самолета-кузнечика авиакомпании S7.

Япония для жителей Дальнего Востока по понятным причинам всегда была одним из самых популярных зарубежных направлений для деловых и туристических поездок. В этом году из-за существенного облегчения визового режима интерес к этой стране должен значительно вырасти. Чтож пора побывать и мне.

Да, оказывается существует еще дальневосточник, который не бывал в Японии:))

--
Спасибо за внимание!
--
-Использование фотоматериала разрешается только при моем личном согласии.
-Если вы используете фотографии в некоммерческих целях не забывайте ставить активную ссылку на мой журнал.
-Все снимки, размещенные в этом журнале, моего авторства, если не написано обратное.
-Текстовое описание объектов использовано из открытых источников

Мы продолжаем рассказывать о необычных вещах и на очереди устройства, ценность которых тяжело переоценить – поезда!

История поездов в целом это гимн скорости и надежности, проходящий через интриги и огромное количество денег, но нас интересуют 10 самых быстрых поездов современности.

Мир поездов выглядит на сегодняшний день необычно, связано это с тем, что с 1979 года к классическому рельсовому поезду присоединились их высоко технологические братья, машины из будущего – «Маглевы» (от англ. magnetic levitation - «магнитная левитация»). Гордо парящие над магнитным полотном и движимые последними достижениями в области сверхпроводников, именно они могут стать транспортом будущего. Ввиду этого для каждого мы будем указывать тип поезда и в каких условиях был получен рекорд, ведь где-то на борту экспресса не было пассажиров, где-то даже машинистов.

1. Shinkansen

Мировой рекорд скорости принадлежит Японскому составу маглев, 21 апреля 2015 года на спец участке во время испытаний в префектуре Яманаси состав смог развить скорость 603 километра в час, на борту был только машинист. Это просто невероятная цифра!

Видео ролик испытаний:

К безумной скорости можно прибавить удивительную бесшумность этого суперпоезда, отсутствие колес делает поездку комфортной и удивительно плавной.

На сегодняшний день Shinkansen является одним из быстрейших поездов на коммерческих маршрутах, его скорость составляет 443 км/час.

2. TGV POS

Первым по скорости среди рельсовых поездов, но вторым в абсолютном зачете, на планете (на 2015 год) является французский TGV POS. Удивительным является то, что в момент фиксации рекорда скорости, поезд разогнали до впечатляющей цифры в 574,8 км/ч, при этом журналисты и обслуживающий персонал были на борту!

Но даже с учетом мирового рекорда, скорость поезда при движении по коммерческим маршрутам не превышает 320 км/час.

3. Shanghai Maglev Train

Далее, у нас третье место, отданное Китаю с их Shanghai Maglev Train, как понятно из названия, этот поезд играет в категории волшебников висящих в мощном магнитном поле. Этот невероятный маглев удерживает скорость в 431 км/час в течение 90 секунд (за это время он успевает проглотить 10,5 километр!), что до максимальной скорости этого состава, то во время испытаний его смогли разогнать до 501 км/час.

4. CRH380A

Еще один рекорд родом из Китая, занявший почетное четвертое место поезд с невероятно благозвучным названием «CRH380A». Максимальная скорость на маршруте как понятно из названия 380 км/час, а максимально зафиксированный результат 486,1 км/час. Примечательно, что данный высокоскоростной поезд собран и выпушен полностью опираясь на Китайские производственные мощности. Поезд перевозит почти 500 пассажиров, а посадка реализована как в самолете.

5. TR-09

Локация: Германия – максимальная скорость 450 км/час. Название TR-09.

Пятый номер из страны самых быстрых дорог – автобанов, и если по скорости на дорогах Германию действительно можно отнести к быстрейшей стране, то поездам до номера 1 далеко.

На шестом месте поезд из Южной Кореи. KTX2, именно так называют корейский поезд пулю, смог разогнаться до 352 км/час, но на данный момент максимальная скорость на коммерческих маршрутах ограничена 300 км/час.

7. THSR 700T

Следующий герой хоть и не является самым быстрым поездом на планете всё-таки заслуживает отдельных аплодисментов, причиной тому впечатляющая вместимость 989 пассажиров!, а если прибавить к этому скорость в 335 км/час, то «THSR 700T» из города Тайбей что на Тайване может считаться одним из самых вместительных и быстрых видов транспорта.

8. AVETalgo-350

Прибываем к восьмому месту и остановка производится в Испании мы на борту AVETalgo-350 (Alta Velocidad Española) по прозвищу – «Утконос». Прозвище проистекает из аэродинамического вида ведущего вагона (ну вы сами видите), но как бы забавно ни смотрелся наш герой, скорость в 330 км/час дает ему право участвовать в нашем рейтинге!

9. Eurostar Train

9 место Eurostar Train – Франция, поезд не так быстр 300 км/час (не далеко от нашего Сапсана), но вместительность поезда впечатляет 900 пассажиров. Кстати, именно на этом поезде участники знаменитого телешоу Top Gear (ныне почившего, если любите его как я, большой палец вверх!) в 4 сезоне 1 серии соревновались с изумительным Aston Martin DB9.

10. Сапсан

На 10-е место, конечно, нужно поставить Итальянский «ETR 500» с его неплохими 300 км/час, но хочется поставить наш, вполне себе быстрый Сапсан. Хотя современная эксплуатационная скорость этого поезда ограничена 250 км/час, его модернизация (и скорее модернизация путей следования) позволит составу идти со скоростью в 350 км/час. На данный момент - это невозможно по множеству причин, одна из них вихревой эффект, который способен сбить взрослого человека с ног на расстоянии в 5 метров от путей. Также Сапсан ставит один забавный рекорд – это самый широкий скоростной поезд в мире. Хотя поезд построен на платформе компании Siemens, за счет более широкой колеи используемой в России 1520 мм, против европейской в 1435 мм, стало возможным увеличить ширину вагона на 300 мм, это и делает Сапсан самым “пузатым” поездом пулей.

Zoom -презентация: http://zoom.pspu.ru/presentations/145

1. Назначение

Поезд на магнитной подушке или маглев (от англ. magnetic levitation, т.е. «maglev» - магнитоплан) – это поезд на магнитном подвесе, движимый и управляемый магнитными силами, предназначенный для перевозки людей (рис. 1). Относиться к технике пассажирского транспорта. В отличие от традиционных поездов, в процессе движения он не касается поверхности рельса .

2. Основные части (устройство) и их назначение

Существуют разные технологические решения в разработке данной конструкции (см. п.6). Рассмотрим принцип действия магнитной подушки поезда «Трансрапид» на электромагнитах (электромагнитная подвеска, EMS ) (рис. 2).

Электронно-управляемые электромагниты (1) прикреплены к металлической «юбке» каждого вагона. Они взаимодействуют с магнитами на нижней стороне специального рельса (2), в результате чего поезд зависает над рельсом. Другие магниты обеспечивают боковое выравнивание. Вдоль пути уложена обмотка (3), которая создает магнитное поле, приводящее поезд в движение (линейный двигатель).

3. Принцип действия

В основе принципа действия поезда на магнитном подвесе лежат следующие физические явления и законы:

явление и закон электромагнитной индукции М. Фарадея

правило Ленца

закон Био-Савара-Лапласа

В 1831 году английский физик Майкл Фарадей открыл закон электромагнитной индукции , согласно которому изменение магнитного потока внутри проводящего контура возбуждает в этом контуре электрический ток даже при отсутствии в контуре источника питания . Оставленный Фарадеем открытым вопрос о направлении индукционного тока вскоре решил российский физик Эмилий Христианович Ленц.

Рассмотрим замкнутый круговой токопроводящий контур без подключенной батареи или иного источника питания, в который северным полюсом начинают вводить магнит. Это приведет к увеличению магнитного потока, проходящего через контур, и, согласно закону Фарадея, в контуре возникнет индуцированный ток. Этот ток, в свою очередь, согласно закону Био-Савара будет генерировать магнитное поле, свойства которого ничем не отличаются от свойств поля обычного магнита с северным и южным полюсами. Ленцу как раз и удалось выяснить, что индуцированный ток будет направлен таким образом, что северный полюс генерируемого током магнитного поля будет ориентирован в сторону северного полюса вдвигаемого магнита. Поскольку между двумя северными полюсами магнитов действуют силы взаимного отталкивания, наведенный в контуре индукционный ток потечет именно в таком направлении, что будет противодействовать введению магнита в контур. И это лишь частный случай, а в обобщенной формулировке правило Ленца гласит, что индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать вызвавшей его первопричине.

Правило Ленца сегодня как раз и используется в поезде на магнитной подушке. Под днищем вагона такого поезда смонтированы мощные магниты, расположенные в считанных сантиметрах от стального полотна (рис. 3). При движении поезда магнитный поток, проходящий через контур полотна, постоянно меняется, и в нем возникают сильные индукционные токи, создающие мощное магнитное поле, отталкивающее магнитную подвеску поезда (аналогично тому, как возникают силы отталкивания между контуром и магнитом в вышеописанном опыте). Сила эта настолько велика, что, набрав некоторую скорость, поезд буквально отрывается от полотна на несколько сантиметров и, фактически, летит по воздуху .

Состав левитирует за счёт отталкивания одинаковых полюсов магнитов и, наоборот, притягивания разных полюсов. Создатели поезда «Трансрапид» (рис.1) приме­нили неожиданную схему магнитной подвески. Они использовали не от­талкивание одноимённых полюсов, а притягивание разноимённых. Подвесить груз над магнитом несложно (эта система устойчива), а под магни­том - практически невозможно. Но если взять управляемый электромаг­нит, ситуация меняется. Система кон­троля сохраняет величину зазора между магнитами постоянной в несколько миллиметров (рис. 3). При увели­чении зазора система повышает си­лу тока в несущих магнитах и таким образом «подтягивает» вагон; при уменьшении - понижает силу тока, и зазор увеличивается. Схема облада­ет двумя серьёзными преимущества­ми. Путевые магнитные элементы защищены от погодных воздейст­вий, а их поле существенно слабее за счёт малого зазора между путём и составом; оно требу­ет токов гораздо меньшей силы. Сле­довательно, поезд такой конструкции оказывается гораздо более эконо­мичным .

Движение поезда вперед осуществляется линейным двигателем . Такой двигатель имеет ротор и статор, растянутые в полосы (в обычном электромоторе они свёр­нуты в кольца). Обмотки статора включаются поочерёдно, создавая бе­гущее магнитное поле. Статор, укреп­лённый на локомотиве, втягивается в это поле и движет весь состав (рис. 4, 5). . Ключевым элементом технологии является смена полюсов на электромагнитах путем попеременной подачи и снятия тока с частотой 4000 раз в секунду. Зазор между статором и ротором для получения надежной работы не должен превышать пяти миллиметров. Это труднодостижимо из-за свойственной всем типам монорельсовых дорог, кроме дорог с боковой подвеской, раскачки вагонов во время движения, особенно при прохождении поворотов. Поэтому необходима идеальная путевая инфраструктура.

Устойчивость системы обеспечивается автоматическим регулированием тока в обмотках намагничивания: датчики постоянно замеряют расстояние от поезда до пути и соответственно ему меняется напряжение на электромагнитах (рис. 3) . Сверхбыстродействующие системы управления контролировать зазор между дорогой и поездом.

а
Рис. 4. Принцип движения поезда на магнитном подвесе (технология EMS)

Единственной тормозящей силой является сила аэродинамического сопротивления.

Итак, схема движения поезда на магнитной подвеске: под вагоном установлены несущие электромагниты, а на рельсе - катушки линейного электродвигателя. При их взаимодействии возникает сила, которая приподнимает вагон над дорогой и тянет его вперёд. Направление тока в обмотках непрерывно меняется, переключая магнитные поля по мере движения поезда .

Несущие магниты питаются от бортовых аккумуляторов (рис.4), которые подзаряжаются на каждой станции. Ток на линейный электродвигатель, разгоняющий поезд до самолётных скоростей, подаётся только на том участке, по которому идёт поезд (рис. 6 а). Достаточно сильное магнитное поле состава будет наводить ток в путевых обмотках, а те, в свою очередь, - создавать магнит­ное поле.

Рис. 6. а Принцип движения поезда на магнитной подушке

Туда, где поезд увеличивает скорость или идет в гору, энергия подается с большей мощностью. Если нужно затормозить или ехать в обратном направлении, магнитное поле меняет вектор .

Ознакомьтесь с видеофрагментами «Закон электромагнитной индукции », «Электромагнитная индукция » «Опыты Фарадея ».

Рис. 6. б Кадры из видеофрагментов «Закон электромагнитной индукции», «Электромагнитная индукция» «Опыты Фарадея».

Ровно 50 лет назад, в октябре 1964-го года в Японии был запущен первый в мире сверхскоростной поезд “Синкансен” (aka bullet-train), способной развивать скорость до 210 км/ч и навсегда ставший одним из символом “новой” Японии и ее растущей экономической мощи. Первая линия соединила два крупнейших японских города – Токио и Осаку, сократив минимальное время путешествия между ними с 7,5 до 4 часов.

Сегодня пост про скоростные японские поезда. Это предпоследний пост, который стал результатом прошлогодней поездки в Японию. На следующей неделе будет еще токийский трамвай. Без ложной скромности скажу, что этот пост про поезда - один из лучших моих постов. На его подготовку ушло много времени, чтобы собрать и перевести всю информацию. Сам перечитал его раза 3 ;)

“Синкансен” на фоне горы Фудзи – один из самых узнаваемых пейзажей современной Японии.

В буквальном переводе с японского слово “Синкансен” означает “новая магистраль”. До появления скоростных поездов железные дороги в Японии были узкоколейными (1067 мм), и имели много изгибов ввиду особенностей местного рельефа. На таких дорогах возможность развивать высокие скорости была слишком ограничена. Для “Синкансена” были специально спроектированы новые линии, уже со стандартной шириной колеи в 1435 мм.

Почему Япония изначально отклонилась от международного стандарта до сих пор не до конца понятно. Считается, что это было решением некого господина Окубо, который был ответственным лицом на момент начала строительства первой железной дороги в Японии. Конечно, узкая колея обходилась дешевле, да и сами поезда были меньше и экономичнее в производстве. Однако, вместе с этим это еще и означало меньшую грузоподъемность и невысокую скорость. Поэтому целесообразность этого решения для японцев остается под большим вопросом. В начале 20-го века предлагались проекты по перестройке полотна по международному стандарту, и хотя поддерживающих эту идею было немало, вместо этого было решено потратить средства на прокладку новых направлений. Так, узкая колея распространилась по всей Японии, что до сих пор доставляет немало неудобств.

Сторонникам широкой колеи удалось воплотить свои проекты в жизнь на железной дороге, проложенной японцами в начале 30-х гг. в колонизированной Южной Маньчжурии. В 1934 г. между городами Далянь и Чанчунь (700 км) был запущен легендарный “Азия-Экспресс”, показательный символ японской империалистической мощи того времени. Способный развивать скорость более 130 км/ч, он намного превосходил железнодорожную систему Китая того времени, и даже был намного быстрее самого быстрого экспресса в самой Японии. Да и в мировых масштабах “Азия-Экспресс” имела внушительные характеристики. Например, первые в мире кондиционированные вагоны были оборудованы именно в ней. Вагон-ресторан был оборудован холодильниками, также имелся особый вагон – обзорная площадка с окнами по всему периметру, обставленный кожаными креслами и книжными полками.

Азия-Экспресс

Вероятно, этот пример стал окончательным аргументом в пользу широкой колеи и дал начало первым проектам скоростной железной дороги в Японии. В 1940-м году правительство Японии утвердило невероятный по своим масштабам проект. Уже тогда проект предполагал создание поезда, способного развивать скорость до 200 км/ч, но японское правительство не собиралась ограничиваться прокладкой линий лишь на территории Японии. Предполагалось проложить подводный тоннель до Корейского полуострова и протянуть пути аж до Пекина. Строительство уже было частично начато, однако начавшаяся вскоре война и последовавшее ухудшение военных и политических позиций Японии положило конец имперским амбициям. В 1943 г. проект был свернут, тот же год стал последним и для “Азии-Экспресс”. Тем не менее, некоторые участки линий “Синкансен”, эксплуатируемой сегодня, были построены еще в довоенные годы.

О строительстве “Синкансена” снова заговорили через 10 лет после войны. Бурный экономический рост создал большой спрос на грузовые и пассажирские перевозки по стране. Однако, идея возродить проект оказалась совершенна непопулярна и подверглась резкой критике. На тот момент было сильно мнение, что авто- и авиатранспорт вытеснят железнодорожный в скором времени, как это случилось, например, в США и некоторых европейских странах. Проект снова оказался под угрозой срыва.

В 1958 г. между Токио и Осакой, по пока еще узкой колее, был запущен прямой предок “Синкансена” – бизнес-экспресс “Кодама”. При максимальной скорости в 110 км/ч он преодолевал расстояние между городами за 6,5 часов, сделав возможным однодневные командировки. В Японии, где культура ведения бизнеса базируется на личных встречах, это было очень удобным решением. Тем не менее, прослужил он совсем недолго. Невероятная популярность “Кодамы” не оставила ни у кого сомнений в необходимости в скоростных линиях, и менее чем через год правительство окончательно утвердило проект строительства “Синкансена”.

Бизнес-экспресс “Кодама”, 1958-1964 гг.

Распространено мнение, что запуск “Синкансена” был запланирован к открытию Олимпийских игр в Токио, однако японцы это отрицают. Строительство линий “Синкансен” началось в марте 1959 г., более чем за месяц до того, как Токио был выбран городом проведения игр. Однако Олимпиада пришлась очень кстати. Изначально заявленный бюджет на строительство “Синкансена” был заведомо слишком мал и все об этом знали, но заявлять реальные цифры было слишком рискованно. Кредит, выделенный Всемирным Банком под достаточно низкий процент, не покрывал и половины расходов. Реальную стоимость, которая, в итоге, превысила заявленную почти в 2,5 раза удалось покрыть, “выпросив” денег у государства, якобы чтобы успеть к открытию Олимпиады!

Ранним утром 1 октября 1964 г. на станции Токио прошла церемония первого запуска “Синкансена” со специально построенной платформы номер 19. Платформу пышно украсили красно-белыми лентами и традиционным японским бумажным шаром “кусудама”. Тронувшийся поезд разорвал ленты, шар раскрылся и из него на волю выпорхнули 50 белоснежных голубей. Дальше была музыка, фейерверки и всеобщее ликование тысяч японцев, не поленившихся посетить в 5 утра столь знаковое событие. Вечером того же дня фотографии “Синкансена” появились на первых страницах всех крупных изданий страны под громкими заголовками, вещающими о начале новой эпохи в истории Японии, да и, чего уж скромничать, всего мира.

Церемония запуская первого “Синкансена”. Токио, 1964г.

Чувство национальной гордости за “Синкансен” не обходило стороной ни одного японца, а сам император, говорят, сочинил про него то ли песню то ли оду.

В 1975 г. Японию посетила королева страны-родины железной дороги. Речь идет, конечно же, об Англии. Королевская чета прибыла с дружеским визитом к императору, и одним из первых пунктов в программе развлечений стояла поездка на “чудо-поезде” до Киото. Для Японии это был прекрасный повод похвастаться, но такого редкого шанса не могли упустить и ушлые японские профсоюзы. Буквально сразу по приезду королевы рабочие устроили первую в истории японской железной дороги забастовку. Одним словом, все водители “Синкансена”, коих было 1100 человек, отказались катать королеву, пока не будут выполнены требования профсоюза. Естественно, загнанное в угол начальство требования быстро выполнило, но прокатиться на “Синкансене” королеве удалось только уже на пути обратно. Череда неудач на этом не закончилось. В день, когда королева должна была сесть на поезд, шел сильный ливень и поезд опоздал на целых 2 минуты. В общем, получилось ли произвести на Елизавету II впечатление или нет – неизвестно, но говорят, на забастовку она совсем не обиделась, а приняла все с юмором. Сказала, ей самой к забастовкам не привыкать.

Поезда “Синкансен”, разрисованные краской в знак протеста.

Вопреки скептическим ожиданиям, “Синкансен” оказался невероятно успешным и достаточно быстро окупил затраты на строительство. Всего через 8 лет была открыта вторая линия. Уже к 1981 г. долг по кредиту Всемирному Банку был полностью покрыт. Более того, на сегодняшний день “Синкансен” обеспечивает до 80% прибыли Japan Railways. На данный момент существует 8 линий “Синкансен” общей протяженностью почти 3000 км и они продолжают строиться.

Схема линий “Синкансен”

Конечно, за 50 лет своего существования “Синкансен” прошел немаленький эволюционный путь, хоть и не всегда безоблачный.

В 80-е гг. 575 жителей города Нагоя, чьи дома были расположены вдоль путей, подали в суд на руководство “Синкансена” с жалобой на шум и сильные вибрации. Сразу после этого стали внедряться технологии по снижению уровня шума и вибраций, улучшению качества железнодорожного полотна. Было также введено правило сбрасывать скорость при проезде через густонаселенные районы.

Сегодня, “Синкансены” практически бесшумны, пути часто проходят в непосредственной близости от зданий, не причиняя особого дискомфорта. Еще одной ступенью в развитии стали технологии в сфере энергосбережения. А все потому, что Япония, в которой 99,7% нефти импортируется (не из России), оказывалась очень чувствительна к неоднократным нефтяным шокам. Так, под давлением как внешних, так и внутренних факторов в лице сверхтребовательных японцев, “Синкансен” стремительно совершенствовался. Тем не менее, самая первая модель поезда была бессменной до 1982 г., и даже после появления новых моделей оставалась в эксплуатации аж до 2008 г.

В 1987 г. Японские национальные железные дороги были приватизированы, вместо государственной монополии появилось 5 новых независимых компаний. Здоровая конкуренция дала новый толчок развитию технологий и качества сервиса.

В поездах появились так называемые “зеленые вагоны”, сопоставимые по уровню с бизнес-классом в самолетах. Собственно, авиакомпании и были и остаются до сих пор главными конкурентами “Синкансена”. Эти вагоны стали своебразным индикатором экономической ситуации в стране. Во времена расцвета многие компании покупали своим работникам для командировок места в “зеленых вагонах”, а вот при упадке экономики те обычно пустовали.

Сейчас интерьер вагона выглядит так:

Билеты бывают с местом и без. В вагонах без места возможно придется сидеть в серединке, зато дешевле;)

Туалет:

На станции висит схема поезда, так что сразу понятно, какой вагон тебе нужен:

На посадку все стоят в аккуратных очередях. На перроне нарисованы линии для очередей в каждый вагон.

Соревновались компании также и в изысканности питания на борту. Вообще, поедание “бенто” в “Синкансенах” стало своеобразной традицией, даже если дорога занимет всего пару часов. Их продают как на станциях, так и в самих поездах. На каждом участке есть свои уникальные “бенто”. До 2000 г. в поездах существовали вагоны-рестораны и вагоны-кафе, однако постоянно увеличивающийся поток пассажиров требовал больше сидячих мест. Начали появляться двухэтажные поезда, но и в них рестораны долго не продержались. Та же история коснулась и приватных купе, которые могли быть комнаткой на одного или целой конференц-комнатой на 4-5 человек. Экономические спад почти полностью уничтожил спрос на подобные вагоны.

Традиционный вокзальный “бенто” обед.

90-е гг. и конец экономики “мыльного пузыря” стали самыми нестабильными в истории развития “Синкансена”. К тому же, в 1995 г. в районе Осаки случилось землетрясение, и хотя сами поезда не пострадали, рельсы прилично погнулись. На восстановление понадобилось примерно 3 месяца. Но были и положительные моменты, как например Олимпиада-98 в Нагано, создавшая спрос на новые направления!

Не смотря на замедлившиеся темпы экономического роста, на протяжении всего этого это времени неизменно продолжали появляться новые, более совершенные модели поездов. Стали разрабатываться различные системы безопасности, в первую очередь, для защиты при землетрясениях. Сейчас в случае землетрясения срабатывает автоматическая система оповещения, которая тормозит поезда за доли секунды до самого толчка. Так, даже при сокрушительном землетрясении в 2011 г. не случилось ни одной аварии с поездами “Синкансен”, все они благополучно остановились в автоматическом режиме. Кстати, опасность землетрясений является одной из основных причин, по которым поезда ездят медленнее, чем могли бы технически.

Современные поезда “Синкансен”

Вагоны в поездах “Синкансен” не отсоединяются. Поэтому у них нет хвоста, зато всегда две головы!

Зато поезда могут соединяться между собой (чмок).

Кстати, красный круче и быстрее, поэтому он обычно тащит за собой зеленый.

Последняя модель вышла всего пару месяцев назад, в марте 2014.
Новорожденный E7

Есть еще один очень особенный поезд. Он называется “Doctor Yellow”. Говорят, что увидеть его – очень хорошая примета. Это такой специальный доктор, который осматривает и проверяет пути и другое сопутствующее оборудование на исправность несколько раз в месяц. Днем он ездит с той же скоростью, что и остальные поезда, дабы не мешать. А ночью он медленно и тщательно обследует все участки пути.

Начиная с 2000-х гг. японские технологии “Синкансен” стали активно экспортироваться за границу. На данный момент в азиатской регионе скоростные поезда имеют Китай, Тайвань и Южная Корея. Все эти страны, кроме Кореи, имеют скоростные железные дороги на основе японских технологий (Корея заимствовала технологии французской TGV). Экспортируются не только технологии, но и сами списанный японские составы.

Современные поезда “Синкансен” в Японии развивают максимальную скорость 270 км/ч, к следующему году планируется поднять до 285 км/ч, хотя тестовая скорость достигает более 440 км/ч. Время путешествия между Токио и Осакой теперь составляет менее 2,5 часов. Поезда оборудованы всем необходимым для комфортного путешествия – чистейшими туалетами, курилками, розетками у каждого сидения, иногда даже автоматами с напитками.

Линия Токайдо (Токио–Осака) является самой загруженной скоростной железнодорожной линией в мире и перевозит за год более 150 млн пассажиров. Поезда из Токио отбывают каждые 10 минут.

Несмотря на достаточно высокую стоимость, “Синканскен” не теряет популярности благодаря своей точности, быстроте, комфортабельности, высокому уровню сервиса, а самое главное, безопасности. За 50 лет службы не зарегистрировано ни одного инцидента повлекшего смерть или тяжелые травмы от скоростного поезда. Больше ни одна страна в мире не может похвастаться такими показателями безопасности скоростного железнодорожного транспорта. Статистика утверждает, что “Сапсан” убил более 20 человек только за первый год своей службы.

Хотя японский “Синкансен” остается одним из самых передовых транспортных средств в мире, работы по его усовершенствованию не останавливаются. В префектуре Яманаси есть специальный исследовательский центр, где создаются и тестируются новые технологии, в частности, JR-Maglev – японская система скоростных поездов на магнитной подвеске. Именно там в декабре 2003 года тестовый состав из трёх вагонов модификации MLX01 установил абсолютный рекорд скорости для железнодорожного транспорта - 581 км/ч.

Maglev MLX01-1

Вот и все)

Больше спасибо Мари Хуноян за помощь в подготовке этого поста. Она перевела кучу японских статей, чтобы помочь мне с текстом. Мари вообще отлично пишет и знает все про Японию. Она просила оставить свои контакты, чтобы вы могли если что, заказать у нее статьи или еще что-нибудь, но я не могу этого сделать. Сам буду заказывать, в Японии еще много всего интересного, что нам нужно описать! Скоро будут трамвайчики;)

Поезда на магнитной подушке, маглевы – самый быстрый вид наземного общественного транспорта. И хотя в эксплуатацию пока введено всего три небольших трека, исследования и испытания прототипов магнитных поездов проходят в разных странах. Как развивалась технология магнитной левитации и что ждет ее в ближайшем будущем вы узнаете из этой статьи.

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.

Поезд Московской монорельсовой системы возле станции Телецентр

В конце 1940-х годов исследователи перешли от слова к делу. Британскому инженеру Эрику Лэйзвейту, которого многие называют «отцом маглевов», удалось разработать первый рабочий полноразмерный прототип линейного асинхронного двигателя. Позже, в 1960-х годах, он присоединился к разработке скоростного поезда Tracked Hovercraft. К сожалению, в 1973 году проект закрыли из-за нехватки средств.

В 1979 году появился первый в мире прототип поезда на магнитной подушке, лицензированный для предоставления услуг по перевозке пассажиров – Transrapid 05. Испытательный трек длиной 908 м был построен в Гамбурге и представлен в ходе выставки IVA 79. Интерес к проекту оказался настолько велик, что Transrapid 05 удалось успешно проработать еще три месяца после окончания выставки и перевезти в общей сложности около 50 тыс. пассажиров. Максимальная скорость этого поезда составляла 75 км/ч.

А первый коммерческий магнитоплан появился в 1984 году в Бирмингеме, Англия. Железнодорожная линия на магнитном подвесе соединяла терминал международного аэропорта Бирмингема и расположенную рядом железнодорожную станцию. Она успешно проработала с 1984 по 1995 год. Протяженность линии составляла всего 600 м, а высота, на которую состав с линейным асинхронным двигателем поднимался над полотном дороги – 15 миллиметров. В 2003 году на ее месте была построена система пассажирских перевозок AirRail Link на базе технологии Cable Liner.

В 1980-х годах к разработке и реализации проектов по созданию высокоскоростных поездов на магнитной подушке приступили не только в Англии и Германии, но и в Японии, Корее, Китае и США.

Как это работает

О базовых свойствах магнитов мы знаем еще с уроков физики за 6 класс. Если поднести северный полюс постоянного магнита к северному полюсу другого магнита они будут отталкиваться. Если один из магнитов перевернуть, соединив разные полюса – притягиваться. Это простой принцип заложен в поездах-маглевах, которые скользят по воздуху над рельсом на незначительном расстоянии.

В основе технологии магнитного подвеса лежат три основных подсистемы: левитации, стабилизации и ускорения. В то же время на данный момент существует две основных технологии магнитного подвеса и одна экспериментальная, доказанная лишь на бумаге.

Поезда, построенные на базе технологии электромагнитного подвеса (EMS) для левитации используют электромагнитное поле, сила которого изменяется по времени. При этом практическая реализация данной системы очень похожа на работу обычного железнодорожного транспорта. Здесь применяется Т-образное рельсовое полотно, выполненное из проводника (в основном металла), но поезд вместо колесных пар использует систему электромагнитов – опорных и направляющих. Опорные и направляющие магниты при этом расположены параллельно к ферромагнитным статорам, размещенным на краях Т-образного пути. Главный недостаток технологии EMS – расстояние между опорным магнитом и статором, которое составляет 15 миллиметров и должно контролироваться и корректироваться специальными автоматизированными системами в зависимости от множества факторов, включая непостоянную природу электромагнитного взаимодействия. К слову, работает система левитации благодаря батареям, установленным на борту поезда, которые подзаряжаются линейными генераторами, встроенными в опорные магниты. Таким образом, в случае остановки поезд сможет достаточно долго левитировать на батареях. На базе технологии EMS построены поезда Transrapid и, в частности, шанхайский маглев.

Поезда на базе технологии EMS приводятся в движение и осуществляют торможение с помощью синхронного линейного двигателя низкого ускорения, представленного опорными магнитами и полотном, над которым парит магнитоплан. По большому счету, двигательная система, встроенная в полотно, представляет собой обычный статор (неподвижная часть линейного электродвигателя), развернутый вдоль нижней части полотна, а опорные электромагниты, в свою очередь, работают в качестве якоря электродвигателя. Таким образом, вместо получения крутящего момента, переменный ток в катушках генерирует магнитное поле возбуждающихся волн, которое перемещает состав бесконтактно. Изменение силы и частоты переменного тока позволяет регулировать тягу и скорость состава. При этом чтобы замедлить ход, нужно всего лишь изменить направление магнитного поля.

В случае применения технологии электродинамического подвеса (EDS) левитация осуществляется при взаимодействии магнитного поля в полотне и поля, создаваемого сверхпроводящими магнитами на борту состава. На базе технологии EDS построены японские поезда JR–Maglev. В отличие от технологии EMS, в которой применены обычные электромагниты и катушки проводят электричество только в тот момент, когда подается питание, сверхпроводящие электромагниты могут проводить электричество даже после того, как источник питания был отключен, например, в случае отключения электроэнергии. Охлаждая катушки в системе EDS можно сэкономить достаточно много энергии. Тем не менее, криогенная система охлаждения, используемая для поддержания более низких температур в катушках, может оказаться достаточно дорогой.

Главным преимуществом системы EDS является высокая стабильность – при незначительном сокращении расстоянии между полотном и магнитами возникает сила отталкивания, которая возвращает магниты в первоначальное положение, в то же время увеличение расстояния снижает силу отталкивания и повышает силу притяжения, что опять же ведет к стабилизации системы. В этом случае никакой электроники для контроля и корректировки расстояния между поездом и полотном не требуется.

Правда, без недостатков здесь также не обошлось – достаточная для левитации состава сила возникает только на больших скоростях. По этой причине поезд на системе EDS должен быть оснащен колесами, которые смогут обеспечивать движение при низких скоростях (до 100 км/ч). Соответственные изменения также должны быть внесены по всей длине полотна, так как поезд может остановиться в любом месте в связи с техническими неисправностями.

Еще одним недостатком EDS является то, что при низких скоростях в передней и задней частях отталкивающих магнитов в полотне возникает сила трения, которая действует против них. Это одна из причин, по которой в JR–Maglev отказались от полностью отталкивающей системы и посмотрели в сторону системы боковой левитации.

Стоит также отметить, что сильные магнитные поля в секции для пассажиров порождают необходимость установки магнитной защиты. Без экранирования путешествие в таком вагоне для пассажиров с электронным стимулятором сердца или магнитными носителями информации (HDD и кредитные карточки), противопоказано.

Подсистема ускорения в поездах на базе технологии EDS работает точно также, как и в составах на базе технологии EMS за исключением того, что после изменения полярности статоры здесь на мгновение останавливаются.

Третьей, наиболее близкой к реализации технологией, существующей пока только на бумаге, является вариант EDS с постоянными магнитами Inductrack, для активации которых не требуется энергия. До недавнего времени исследователи считали, что постоянные магниты не обладают достаточной для левитации поезда силой. Однако эту проблему удалось решить путем размещения магнитов в так называемый «массив Хальбаха». Магниты при этом расположены таким образом, что магнитное поле возникает над массивом, а не под ним, и способны поддерживать левитацию поезда на очень низких скоростях – около 5 км/ч. Правда, стоимость таких массивов из постоянных магнитов очень высока, поэтому пока и не существует ни одного коммерческого проекта данного рода.

Книга рекордов Гиннесса

На данный момент первою строчку в списке самых быстрых поездов на магнитной подушке занимает японское решение JR-Maglev MLX01, которому 2 декабря 2003 года на испытательной трассе в Яманаси удалось развить рекордную скорость – 581 км/ч. Стоит отметить, что JR-Maglev MLX01 принадлежит еще несколько рекордов, установленных в период с 1997 по 1999 год – 531, 550, 552 км/ч.

Если взглянуть на ближайших конкурентов, то среди них стоит отметить шанхайский маглев Transrapid SMT, построенный в Германии, которому удалось в ходе испытаний в 2003 году развить скорость 501 км/ч и его прародителя – Transrapid 07, преодолевшего рубеж в 436 км/ч еще в 1988 году.

Практическая реализация

Поезд на магнитной подушке Linimo, эксплуатация которого началась в марте 2005 года, был разработан компанией Chubu HSST и до сих пор используется в Японии. Он курсирует между двумя городами префектуры Айти. Протяженность полотна, над которым парит маглев составляет около 9 км (9 станций). При этом максимальная скорость Linimo равна 100 км/ч. Это не помешало ему только в течение первых трех месяцев с момента запуска перевезти более 10 млн пассажиров.

Более известным является шанхайский маглев, созданый немецкой компанией Transrapid и введенный в эксплуатацию 1 января 2004 года. Эта железнодорожная линия на магнитном подвесе соединяет станцию шанхайского метро Лунъян Лу с международным аэропортом Пудун. Общее расстояние составляет 30 км, поезд преодолевает его приблизительно за 7,5 мин, разгоняясь до скорости 431 км/ч.

Еще одна железнодорожная линия на магнитном подвесе успешно эксплуатируется в городе Тэджон, Южная Корея. UTM-02 стал доступен пассажирам 21 апреля 2008 года, а на его разработку и создание ушло 14 лет. Железнодорожная линия на магнитном подвесе соединяет Национальный музей науки и выставочный парк, расстояние между которыми всего лишь 1 км.

Среди поездов на магнитной подушке, эксплуатация которых начнется в ближайшем будущем, стоит отметить Maglev L0 в Японии, его испытания были возобновлены совсем недавно. Ожидается, что к 2027 году он будет курсировать по маршруту Токио – Нагоя.

Очень дорогая игрушка

Не так давно популярные журналы называли поезда на магнитной подушке революционным транспортом, а о запуске новых проектов подобных систем с завидной регулярностью сообщали как частные компании, так и органы власти из разных стран мира. Однако большинство из этих грандиозных проектов были закрыты еще на начальных стадиях, а некоторые железнодорожные линии на магнитном подвесе хоть и сумели недолго послужить на благо населения, позже были демонтированы.

Главная причина неудач в том, что поезда на магнитной подвеске чрезвычайно дороги. Они требуют специально построенной под них с нуля инфраструктуры, которая, как правило, и является самой расходной статьей в бюджете проекта. К примеру, шанхайский маглев обошелся Китаю в $1,3 млрд или $43,6 млн за 1 км двустороннего полотна (включая затраты на создание поездов и постройку станций). Конкурировать с авиакомпаниями поезда на магнитной подушке могут лишь на более длинных маршрутах. Но опять же, в мире достаточно мало мест с большим пассажиропотоком, необходимым для того чтобы железнодорожная линия на магнитном подвесе окупилась.

Что дальше?

На данный момент будущее поездов на магнитной подвеске выглядит туманно в большей степени из-за запредельной дороговизны подобных проектов и длительного периода окупаемости. В то же время множество стран продолжают инвестировать огромные средства в проекты по созданию высокоскоростных железнодорожных магистралей (ВСМ). Не так давно в Японии были возобновлены скоростные испытания поезда на магнитной подушке Maglev L0, .

Японское правительство также надеется заинтересовать собственными поездами на магнитной подушке США. Недавно представители компании The Northeast Maglev, которые планируют соединить с помощью железнодорожной линии на магнитном подвесе Вашингтон и Нью-Йорк, совершили официальный визит в Японию. Возможно поезда на магнитной подвеске получат большее распространение в странах с менее эффективной сетью ВСМ. К примеру, в США и Великобритании, но их стоимость по-прежнему останется высока.

Есть еще один сценарий развития событий. Как известно, одним из путей к увеличению эффективности поездов на магнитной подушке является применение сверхпроводников, которые при охлаждении до близких к абсолютному нулю температур полностью теряют электрическое сопротивление. Однако держать огромные магниты в баках с чрезвычайно холодными жидкостями очень дорого, так как чтобы удерживать нужную температуру, нужны громадные «холодильники», что еще больше повышает стоимость.

Но никто не исключает вероятности, что в ближайшем будущем светилам физики удастся создать недорогое вещество, сохраняющие сверхпроводящие свойства даже при комнатной температуре. При достижении сверхпроводимости при высоких температурах мощные магнитные поля, способные удерживать на весу машины и поезда, станут настолько доступными, что даже «летающие автомобили» окажутся экономически выгодными. Так что ждем новостей из лабораторий.