Кіріспе

Магниттік левитациямен жүретін пойыз жүйесі

Маглев (магниттік левитациядан туындаған), – дөңгелектерде емес, электромагниттер арқылы левитацияланатын, теміржол көлігі жүйесі, бұл орынды жылжу кедергісін жояды. Құрастырылған теміржолдармен салыстырғанда, маглев пойыздары жоғары жылдамдыққа, жақсы үдеуге және тежелуге, төмен техникалық қызмет көрсету шығындарына, тіктеп орналасқан жолдарды басқаруға және шудың азаюына ие. Дегенмен, оларды салу қымбатқа соғады, қолданыстағы инфрақұрылымды пайдалана алмайды және жоғары жылдамдықтарда көбірек энергия жұмсайды. Маглев пойыздары бірнеше жылдамдық рекордтарын орнатқан. Пойыздың жылдамдық рекорды 2015 жылы жапондық L0 сериялы эксперименталды маглев поездімен тіркелді. 2002 жылдан 2021 жылға дейін жолаушылар пойызының ең жоғары жылдамдығы бойынша рекордты неміс Transrapid технологиясын пайдаланатын Шанхай маглев поездісі иеленді. Бұл қызмет Шанхай Пудун халықаралық әуежайын және Шанхай Пудун қаласының орталық аймағының шетін байланыстырады. Тарихи ең жоғары жылдамдығымен ол 8 минуттан сәл астам уақытта белгілі бір қашықтықты басып өтті. Әртүрлі маглев жүйелері левитацияға әртүрлі тәсілдермен қол жеткізеді, олар негізінен екі санатқа бөлінеді: электромагниттік серпіліс (EMS) және электродинамикалық серпіліс (EDS). Жылдамдықты қамтамасыз ету үшін әдетте сызықтық мотор қолданылады. Левитацияға қажетті қуат, әдетте, жоғары жылдамдықты маглев жүйесінің жалпы энергия тұтынуының үлкен бөлігін құрамайды. Керісінше, кедергіні жеңу үшін ең көп энергия қажет. Бұл шектеуді жеңу үшін Vactrain технологиясы ұсынылған. Бір ғасырдан астам зерттеулер мен әзірлемелерге қарамастан, бүгінде әрекет ететін маглев пойыздарының саны тек алты – үш Қытайда, екі Оңтүстік Кореяда және біреуі Жапонияда.

Даму

1940 жылдардың аяғында британдық электр инженеры Эрик Лейтвейт, Лондон Императорлық колледжінің профессоры, сызықтық индукциялық қозғалтқыштың алғашқы толық жұмыс істейтін моделін жасады. Ол 1964 жылы Императорлық колледжде ауыр электр техникасының профессоры болды, онда сызықтық қозғалтқышты сәтті дамытуын жалғастырды. Сызықтық қозғалтқыштар көлік құралы мен жол арасында физикалық контактіні қажет етпегендіктен, 1960 және 1970 жылдары дамыған көлік жүйелерінде кең таралған құрылғыға айналды. Лейтвейт осындай жобалардың біріне қатысты, ол Кембриджге жақын орналасқан RTV 31 ізделген аэроглиссері болды, бірақ жоба 1973 жылы тоқтатылды. Сызықтық қозғалтқыш табиғи түрде магниттік көтергіш жүйелермен де қолдануға ыңғайлы болды. 1970 жылдардың басында Лейтвейт магниттердің жаңа орналасуын – «магниттік өзенді» ашты, бұл бір сызықтық қозғалтқыштың көтеру және алға жылға беруді бірдей қамтамасыз етуіне мүмкіндік берді, соның арқасында магниттердің бір жиынтығымен магниттік көтергіш жүйе құруға болады. Дербидегі Британ теміржолының ғылыми-зерттеу бөлімінде және бірнеше азаматтық инженерлік фирмалардың командаларымен бірлесіп, «көлденең ағын» жүйесі жұмыс істейтін жүйеге айналды. Алғашқы коммерциялық магниттік көтергіш жолаушылар тасымалдаушысы қарапайым «MAGLEV» деп аталды және 1984 жылы Англияның Бирмингем қаласының жанында ресми түрде ашылды. Ол Бірмингем әуежайы мен Бирмингем халықаралық теміржол станциясы арасындағы монорельстің жоғары бөлігінде қозғалып, жылдамдыққа дейін жұмыс істеді. Жүйе 1995 жылы сенімділік мәселелеріне байланысты жабылды.

Бірінші магниттік қозғалтқыш патенті

Әлемде түрлі өнертапқыштарға жоғары жылдамдықты көлік патенттері берілді. Алғашқы патент (1902 жылдың 2 желтоқсанында) Альберт К. Альбертсонға берілді, ол магниттік левитацияны қолданып, дөңгелектердің салмағының бір бөлігін кәдімгі қозғалтқышты пайдалану кезінде жеңілдетті. Желілік қозғалтқышпен жүретін алғашқы АҚШ патенттері неміс өнертапқышына берілді. Ол 1905 жылдың 14 ақпанында және 1907 жылдың 21 тамызында марапатталды. 1907 жылы Ф. Смит тағы бір ерте электромагниттік тасымалдау жүйесін жасады. 1908 жылы Кливленд қаласының мэрі Том Л. Джонсон индукцияланған магнит өрісімен левитацияланатын "жоғары жылдамдықты темір жол" үшін патент алды. Әзілде "Жылдамдықтың жарығы" деп аталған, бұл машина Джонсонның жертөлесіндегі 90 футтық сынақ жолында "толығымен дауыссыз және ең аз дірілмен" жұмыс істеді. 1937-1941 жылдар аралығында Герман Кемперге сызықтық қозғалтқыштармен қозғалатын магниттік левитация пойыздарына арналған бірнеше неміс патенттері берілді. Алғашқы магниттік левитациялық пойыз 1959 жылдың 25 тамызында Г. Р. Полгриннің "Магниттік көлік жүйесі" еңбегінде сипатталған. "Маглев" термині алғаш рет АҚШ патентінде, "Магниттік левитациялық басқару жүйесі" деген атаумен, Канаданың Патенттер және Даму Лимитті Компаниясында қолданылды.

Нью-Йорк, АҚШ, 1912 жыл

1912 жылы француз-американдық өнертапқыш Эмиль Бачелет Нью-Йорк штатының Маунт-Вернон қаласында электромагниттік левитация және қозғалту жүйесімен жұмыс істейтін пойыздың үлгісін көрсетті. Бачелеттің алғашқы патенті 1912 жылы тіркелді. Электромагниттік қозғалту пойыздың ішіндегі темірге, трасса бойында орналасқан тұрақты ток соленоидтары арқылы тарту арқылы жүзеге асырылды. Электромагниттік левитация, пойыздың алюминийден жасалған негіз тақтасының, трасса астындағы импульстік токпен жұмыс істейтін электромагниттердің күшімен итерілуіне байланысты болды. Импульстар Бачелеттің 220 В айнымалы токпен қамтамасыз етілген синхрондаушы үзілісімен жасалды. Пойыз қозғалғанда, ол өзі орналасқан трасса бөліміне қуатты ауыстырды. Бачелет 1914 жылы өзінің үлгісін Лондонда көрсетті, нәтижесінде 9 шілдеде Лондонда Bachelet Levitated Railway Syndicate Limited компаниясы тіркелді, бұл Бірінші дүниелік соғыс басталғанға дейін бірнеше апта ғана бұрын болды. Бачелеттің екінші патенті, бірінші патентпен бір күні тіркелді, онда левитация электромагниттері пойыздың ішінде орналасқан, ал трасса алюминий тақтадан жасалған. Патентте ол бұл конструкция әлдеқайда арзан екенін айтты, бірақ оны демонстрацияламады.

Нью-Йорк, АҚШ, 1968 жыл

1959 жылы "Трогс Нек" көпірінде жол аясында кешіккен кезде Брукхейвен ұлттық зертханасының (БНЛ) зерттеушісі Джеймс Пауэлл магниттік күшпен қоздырылатын көлік туралы ойлады. Пауэлл және БНЛ әріптесі Гордон Денби, қозғалатын көлікке орнатылған тұрақты магниттерді пайдаланып, жол бойындағы ерекше пішіндес ілмектерде (мысалы, сегіздік түйіндес орамдарда) электродинамикалық көтеру және тұрақтандыру күштерін тудыратын магниттік левитация концепциясын жасады. Олар бұл ойды 1968-1969 жылдары патенттеді.

Жапония, 1969 жыл

Жапония екі дербес әзірленген магниттік қозғалтқыш (маглев) пойызын пайдаланады. Бірі – HSST (және оның ұрпағы, Linimo желісі) Japan Airlines компаниясымен, ал екіншісі, көбірек танымал, SCMaglev – Central Japan Railway Company компаниясымен әзірленген. Соңғысының дамуы 1969 жылы басталды. SCMaglev-тің алғашқы сәтті сынақ жүрісі 1972 жылы Жапон Ұлттық Темір Жолдарының (JNR) Темір Жол Техникалық Зерттеу Институтындағы қысқа жолда жасалды. Маглев пойыздары Миядзаки сынақ жолында (кейінірек, 7 шақырымдық сынақ жолында) 1979 жылға қарай үнемі жоғары жылдамдыққа ие болды. Пойызда апат болғаннан кейін жаңа үлгі таңдалды. 1987 жылы Жапонияның Оказаки қаласында SCMaglev Оказаки көрмесінде сынақ жүргізу үшін қолданылды. Миядзакидегі сынақтар 1980 жылдар бойына жалғасты, содан кейін 1997 жылы Яманашидегі әлдеқайда ұзын сынақ трассасына көшірілді. Бұл трасса содан бері шамамен ұзартылды және 2015 жылы мұнда экипажбен жүретін пойыздардың әлемдік жылдамдық рекорды орнатылды. HSST-ны әзірлеу 1974 жылы басталды. 1985 жылы Жапонияның Цукуба қаласында HSST 03 (Linimo) өзінің төменгі ең жоғары жылдамдығына қарамастан Цукуба әлемдік көрмесінде танымал болды. 1988 жылы Жапонияның Сайтама қаласында HSST 04 1 Кумагаядағы Сайтама көрмесінде таныстырылды. Оның тіркелген ең жоғары жылдамдығы болды. 2014 жылы жаңа жоғары жылдамдықты маглев желісі – Чуо Шинкансен құрылысы басталды. Ол Яманашидегі SCMaglev сынақ жолын екі бағытта кеңейту арқылы салынуда. Құрылыстың аяқталу мерзімі әлі белгісіз, жергілікті билік құрылысқа рұқсат бермегеннен кейін 2027 жылғы болжам енді орындалмайды.

Гамбург, Германия, 1979 жыл

Transrapid 05 – жолаушылар тасымалына лицензия алған ұзын статорлы жетегі бар алғашқы магниттік пойыз. 1979 жылы Гамбургте алғашқы тік жол (IVA 79) ашылды. Көрмеге деген қызығушылық күшті болғандықтан, ол аяқталғаннан кейін үш айға созылды және 50,000-нан астам жолаушы тасымалдады. 1980 жылы Кассельде қайта жинастырылды.

Эмсланд, Германия, 1984-2012 жылдар

Transrapid, неміс магниттік көлігі компаниясы, Эмсландта жалпы ұзындығы 1,5 км болатын сынақ трассасына ие болды. Бір рельстік желі Дёрпен мен Латен арасында, әр аяғында айналу тізбектерімен салынған. Пойыздар сынақ жүргізу кезінде сағатына 500 км-ге дейін жылдамдықпен жүйтіп сыналып, сынақ барысында жолаушылар да тасымалданды. Сынақ алаңын салу 1980 жылы басталып, 1984 жылы аяқталды. 2006 жылы Латенде магниттік көлік апаты болды, нәтижесінде 23 адам қаза тапты. Апаттың себебі қауіпсіздік тексерулерін жүргізудегі адамдық қателік екені анықталды. 2006 жылдан бастап жолаушылар тасымалдау тоқтатылды. 2011 жылдың соңында пайдалану лицензиясының мерзімі бітіп, жаңартылмады, ал 2012 жылдың басында трассаны және зауытты қоса, оның құрылыстарын бұзуға рұқсат берілді. 2021 жылдың наурыз айында CRRC Эмсланд сынақ трассасын қайта жаңғырту мүмкіндігін қарастырып жатқаны хабарланды. 2019 жылдың мамырында CRRC өзінің "CRRC 600" прототипін таныстырды, ол сағатына 600 км жылдамдыққа жете алады.

Ванкувер, Канада және Гамбург, Германия, 198688

Ванкуверде, Канадада HSST Development Corporation (Japan Airlines және Sumitomo Corporation) компаниясының HSST 03 үлгісі 1986 жылғы әлемдік көрмеде (Expo 86) көрсетілді. Көрме аумағындағы қысқа жолдың бір бөлігімен бір вагонмен жүруге мүмкіндік берген 0,25 мильдік (0 км) сынақ жолында сынақтан өтті. Көрме аяқталғаннан кейін ол алынып тасталды. 1987 жылы Аой көрмесінде де көрсетілді және қазір Оказаки Минами паркінде тұрақты түрде қойылған.

Берлин, Германия, 1984-1992 жылдар

Батыс Берлинде М-бан 1984 жылы салынды. Бұл үш станцияны байланыстыратын жолмен, жүргізушісіз магниттік рельс жүйесі болды. 1989 жылдың тамызында жолаушылар тасымалымен сынақ жүргізіле бастады, ал 1991 жылдың шілдесінде қалыпты жұмыс басталды. Желі көбінесе жаңа биік жолмен салынса да, Gleisdreieck U Bahn станциясында аяқталды, онда бұрын Шығыс Берлинге барып келген желіге арналған бос платформа пайдаланылды. Берлин қабырғасы құлағаннан кейін осы желіні (қазіргі U2) қайта қосу жоспарлары іске асырылды. М-бан желісін бұзу тұрақты қызмет басталғаннан кейін екі ай өткен соң басталды және 1992 жылдың ақпанында аяқталды.

Оңтүстік Корея, 1993 - 2023 жылдар

1993 жылы Оңтүстік Корея өз күшінмен жасаған магниттік пойызды (маглев) әзірлеуді аяқтады, ол Taejŏn Expo '93 көрмесінде таныстырылды. 2006 жылға қарай сағатына дейін жылдамдықпен жүре алатын толыққанды магниттік пойызға жетілдірілді. Бұл соңғы модель 2016 жылдың 3 ақпанында ашылған Инчхон әуежайының магниттік жолына енгізілді, бұл Оңтүстік Кореяны Ұлыбританияның Бирмингем халықаралық әуежайы, Германияның Берлин М Бахн және Жапонияның Линимосынан кейін өздігінен дамытқан магниттік пойызды пайдаланатын әлемдегі төртінші ел етті. Ол Инчхон халықаралық әуежайын Йонгжон аралындағы Йонгю станциясымен және демалыс кешенімен байланыстырады. АРЕКС-тің Инчхон халықаралық әуежайы станциясында Сеул қалалық метрополитеніне көшу мүмкіндігі бар және барлығына тегін ұсынылады, сағат 9:00-ден 18:00-ге дейін 15 минут сайын жұмыс істейді. Магниттік жүйе Оңтүстік Кореяның Машиналар және материалдар институты (KIMM) мен Hyundai Rotem бірлесіп жасады. Оның ұзындығы , алты станциясы бар және оның жұмыс жылдамдығы шамамен сондай. Тағы екі кезең жоспарланған, ұзындығы және аяқталғаннан кейін ол айналма жолға айналады. 2023 жылдың қыркүйегінде қызметі тоқтатылды.

Германия/Қытай, 2010 жылдан қазіргі уақытқа дейін

Transport System Bögl (TSB) – 2010 жылдан бері неміс құрылыс компаниясы Max Bögl әзірлеген жүргізушісіз магниттік көпір жүйесі. Оның негізгі мақсаты – қысқа және орташа қашықтықтарда (30 км-ге дейін) және 150 км/сағ жылдамдыққа дейін, мысалы, әуежай шаттлдары үшін пайдалану. Компания 2012 жылдан бері Германияның Жоғарғы Пфальц аймағындағы Сенгенталь қаласындағы штаб-пәтерінде 820 метрлік сынақ жолында сынақ жүргізіп келеді. 2018 жылға қарай 65 000 км-ден астам қашықтықты қамтитын 100 000-нан астам сынақ орындалды. 2018 жылы Max Bögl компаниясы Қытайдың Chengdu Xinzhu Road & Bridge Machinery Co. компаниясымен бірлескен кәсіпорын құрды, бұл ретте қытайлық серіктес Қытайда жүйені өндіру және сатуға эксклюзивті құқық алды. Бірлескен кәсіпорын Чэнду қаласының жанында демонстрациялық желі салды және 2020 жылдың маусым айында екі көлік әуемен жеткізілді. 2021 жылдың ақпан айында қытайлық сынақ трассасындағы көлік ең жоғары жылдамдыққа жетті.

Қытай, 2000 жылдан бері

Халықаралық магниттік-лейтұңғымалық кеңестің мәліметінше, Қытайда кем дегенде төрт магниттік-лейтұңғымалық зерттеу бағдарламасы жүргізілуде: Оңтүстік-Батыс Цзяотун университеті (Чэнду), Тонгжи университеті (Шанхай), CRRC Tangshan Changchun Railway Vehicle Co., және Чэнду Ұшақ өнеркәсіптік тобы. 2021 жылдың шілдесінде таныстырылған соңғы жоғары жылдамдықты прототипті CRRC Qingdao Sifang өндірді.

Төменнен орта жылдамдыққа дейін

CRRC-нің төмен және орташа жылдамдықты жүйелерін дамытуы 2016 жылы Чанша Маглев Экспресі және 2017 жылы Пекиндегі S1 желісі сияқты желілерді ашуға әкелді. 2020 жылдың сәуірінде Чанша желісімен қатар жұмыс істеуге қабілетті және үйлесімді жаңа модель сынақтарды аяқтады. 2018 жылдан бері әзірленіп келе жатқан көлік құралының тартым тиімділігі 30 пайызға, ал жылдамдығы 60 пайызға артты. Көліктер 2021 жылдың шілдесінде CRRC жоғары жылдамдығымен қызметке кірісті. CRRC Жузжоу локомотивтері 2020 жылдың сәуірінде жаңа модельді дамытып жатқанын мәлімдеді. 2006 жылы CM1 Dolphin прототипі ашылып, Шанхайдың солтүстік-батысындағы Тонгжи университетінің жаңа сынақ жолында сынақтарды бастады. CRRC 600-дің прототиптік көлігі 2019 жылы әзірленді және 2020 жылдың маусым айынан бастап сынақтан өтті. 2021 жылдың наурыз айында бір модель сынақтарды бастады. 2021 жылдың шілдесінде Циньдаода CRRC 600 магниттік көлігі ашылды, ол сағатына дейін жылдамдықпен жүруге жоспарланған. Бұл әлемдегі ең жылдам құрлықтағы көлік деп хабарланды. Қытайда жоғары жылдамдықты сынақ жолын дамыту жүріп жатыр, сондай-ақ 2021 жылдың сәуірінде Германиядағы Эмсланд сынақ орталығын қайта ашу мүмкіндігі қарастырылды.

Электромагниттік аспа (EMS)

Электромагниттік аспалы жүйелерде (ЭМС) пойыз ферромагниттік (әдетте болат) рельске тартылу арқылы көтеріледі, ал пойызға бекітілген электромагниттер рельске төменнен бағытталған. Жүйе әдетте C пішінді қолдар сериясына орналастырылады, қолдың жоғарғы бөлігі көлік құралына бекітіледі, ал төменгі ішкі жиегі магниттерді қамтиды. Рельс C пішімінің ішінде, жоғарғы және төменгі жиектердің арасында орналасқан. Магниттік тартылыс қашықтықтың квадратына кері пропорционал өзгереді, сондықтан магниттер мен рельс арасындағы қашықтықтың кішігірім өзгерістері күшті өзгерістерге алып келеді. Бұл өзгерістер динамикалық тұрақсыздық тудырады – оңтайлы позициядан кез келген аз ғана ауытқу өсуге бейім, сондықтан жолдан тұрақты қашықтықты сақтау үшін күрделі кері байланыс жүйелері қажет (шамамен). Сусақталған магниттік жүйелердің басты артықшылығы – олар барлық жылдамдықтарда жұмыс істейді, электродинамикалық жүйелерден айырмашылығы, олар тек шамамен жылдамдықтан бастап жұмыс істей алады. Бұл жеке төмен жылдамдықты аспалы жүйенің қажеттілігін жояды және жолдың құрылысын жеңілдетеді. Алайда, динамикалық тұрақсыздық жолдың жоғары дәлдікті талап етуіне әкеледі, бұл осы артықшылықты жояды. Эрик Лейтвейт талап етілген дәлдікті сақтау үшін магниттер мен рельс арасындағы алшақтықты орынсыз үлкен болатын деңгейге дейін ұлғайтуға тура келетініне алаңдады, бұл «электр тұрақты магниттері» деп аталады. Идеалды жағдайда, аспаны тұрақтандыру үшін минимал қуат қажет болады, ал практикада қуат талабы, егер аспаны тұрақтандыру күші электромагниттермен ғана қамтамасыз етілсе, одан азырақ болады.

Электродинамикалық аспа (EDS)

Электродинамикалық аспалы (ЭДС) жүйесінде, бағыттандырғыш жол және пойыз екеуі де магнит өрісін тудырады, ал пойыз осы магнит өрістері арасындағы итергіш және тартымды күштер арқасында көтеріледі. Кейбір конфигурацияларда пойызды тек итергіш күшпен көтеруге болады. Магниттік көліктің Миядзаки сынақ жолындағы дамуының бастапқы кезеңдерінде, кейінірек итергіш-тартымды ЭДС жүйесінің орнына, таза итергіш жүйе қолданылды. Магнит өрісі суперөткізгіш магниттер (мысалы, JR–Maglev) немесе тұрақты магниттер тізбегі (мысалы, Inductrack) арқылы жасалады. Жолдағы итергіш және тартымды күштер, жолдағы сымдар немесе басқа өткізгіш жолақтардағы индукцияланған магнит өрісі арқылы туындайды. ЭДС магниттік көліктік жүйелерінің басты артықшылығы – олардың динамикалық тұрақтылығы. Жол мен магниттер арасындағы қашықтық өзгере қалса, жүйені бастапқы күйіне қайтару үшін күшті күштер пайда болады. Германиядағы MAN компаниясы да дәстүрлі рельстермен жұмыс істейтін магниттік көліктік жүйені жобалады, бірақ ол толыққанды дамытылмады.

Бағалау

Пойыз түріндегі қозғалыс үшін магниттік левитация принципінің әрбір іске асырылуы өз артықшылықтары мен кемшіліктерін қамтиды. Технологияның пайдасы мен зияны EMS (электромагниттік аспа) Көліктің ішіндегі және сыртындағы магниттік өрістер EDS-ке қарағанда аз; дәлелденген, коммерциялық қолданыстағы технология; жоғары жылдамдық; дөңгелектерге немесе қосымша итергіш жүйеге қажеттілік жоқ. Электромагниттік тартылыстың тұрақсыз табиғатынан көлік құралы мен жол арасындағы қашықтықты үнемі бақылап, түзету қажет; жүйенің өзінің тұрақсыздығы және сыртқы жүйелердің үнемі түзетулері діріл тудыруы мүмкін. EDS (электродynamic suspension) Борттағы магниттер мен рельс пен пойыз арасындағы үлкен қашықтық ең жоғары жылдамдық пен ауыр жүк көтеру мүмкіндігін қамтамасыз етеді; борттағы магниттерінде қымбат емес сұйық азотпен салқындатылған жоғары температуралы өткізгіштерді пайдалану арқылы сәтті жұмыс істеуі көрсетілді. Пойыздың күшті магниттік өрістері жүрек стимуляторы немесе қатты дискілер мен кредит карталары сияқты магниттік деректерді сақтау құрылғылары бар жолаушылар үшін қауіпті болуы мүмкін, сондықтан магниттік қорғаныс қолдану қажет; жолдың индуктивтілігінің шектелуі максималды жылдамдықты шектейді; төмен жылдамдықпен қозғалу үшін көлік құралы дөңгелектермен жабдылуы керек. Inductrack жүйесі (тұрақты магнитпен пассивті аспа) Қауіпсіз аспа – магниттерді қосу үшін қуат қажет емес; Магниттік өріс көліктің астында локалдануға ие; левитация үшін төмен жылдамдықтарда (шамамен) жеткілікті күш тудыра алады; қуат жоғалған жағдайда көлік қауіпсіз тоқтайды; тұрақты магниттердің Халбах массиві электромагниттерге қарағанда тиімдірек болуы мүмкін. Көлік тоқтаған кезде дөңгелектер немесе қозғалатын жол сегменттері қажет. 2008 жылға дейін әзірленуде; коммерциялық нұсқасы немесе толық масштабтағы прототипі жоқ. Inductrack және Superconducting EDS жүйелері тоқтаған пойызды левитациялай алмайды, бірақ Inductrack әлдеқайда төмен жылдамдықта левитацияны қамтамасыз етеді; бұл жүйелер үшін дөңгелектер қажет. EMS жүйелері дөңгелексіз. Неміс Transrapid, жапондық HSST (Linimo) және корейлік Rotem EMS магниттік поезддері тоқтаған күйде левитациялайды, соңғы екеуі үшін электр қуаты жолдан электр рельстер арқылы алынады, ал Transrapid үшін сымсыз түрде. Егер қозғалыс кезінде жол қуаты жоғалса, Transrapid борттағы батареялардың қуатын пайдалана отырып, жылдамдыққа дейін левитациялай алады. Бұл HSST және Rotem жүйелеріне тән емес.

Қозғалтқыш

HSST/Linimo сияқты EMS жүйелері борттық сызықтық қозғалтқышты пайдалана отырып, левитация мен жылдамдатуды қамтамасыз ете алады. Бірақ EDS жүйелері және Transrapid сияқты кейбір EMS жүйелері левитация жасайды, бірақ жылдамдатпайды. Мұндай жүйелерге жылдамдату үшін басқа технология қажет. Жолға орнатылған сызықтық қозғалтқыш (жылдамдату орамдары) – бұл бір шешім. Ұзақ қашықтықтарда орамдардың құны тым қымбат болуы мүмкін.

Тұрақтылық

Ерншоу теоремасы статикалық магниттердің ешбір комбинациясы тұрақты тепе-теңдікте бола алмайтынын көрсетеді. Сондықтан, тұрақтандыру үшін динамикалық (уақыт өзгеретін) магнит өрісі қажет. ЭМС жүйелері белсенді электрондық тұрақтандыруға негізделген, ол бағыт қашықтығын үнемі өлшейді және электромагнит тогын сәйкес реттейді. EDS жүйелері токтарды тудыру үшін өзгеретін магнит өрістерін пайдаланады, бұл пассивті тұрақтылықты қамтамасыз етеді. Маглев көліктері негізінен ұшатындықтан, қисылу, еңкею және бағыттың тұрақтандырылуы қажет. Айналудан басқа, итермелеу (алға және артқа қозғалыс), жарылу (жанама қозғалыс) немесе көтерілу (жоғары және төмен қозғалыс) да қиындық тудыруы мүмкін. Пойыздың үстіндегі жолдың тұрақты магниттен жасалған бөлігіндегі өткізгіш магниттер пойызды бүйірлей бекітеді. Ол жол бойымен түзу сызықпен қозғала алады, бірақ жолдан шыға алмайды. Бұл Мейснер эффектісі мен флюс бекітуге байланысты.

Бағыттауыш жүйесі

Кейбір жүйелер Null Current жүйелерін (кейде Null Flux жүйелері деп те аталады) қолданады. Бұл екі қарама-қарсы, кезектесіп орналасқан магниттік өрістерге енетіндей етіп оралған катушканы пайдаланады, соның нәтижесінде контурдағы орташа магниттік ағын нөлге тең болады. Көлік тік бағытта қозғалғанда ток ағыны болмайды, бірақ бағыттан кез келген ауытқу оны түзу бағытқа қайтаруға қабілетті өріс тудыратын ағын жасайды.

Эвакуацияланған құбырлар

Кейбір жүйелер (әсіресе Swissmetro жүйесі мен Hyperloop) ауа кедергісін жоятын эвакуацияланған (ауасыз) түтіктерде қолданылатын вактрейндер – маглев пойыз технологиясын пайдалануды ұсынады. Бұл жылдамдық пен тиімділікті едәуір арттыруға мүмкіндік береді, себебі дәстүрлі маглев пойыздарының энергиясының көп бөлігі аэродинамикалық кедергіге жұмсалады. Эвакуацияланған түтіктерде жүретін пойыздардың жолаушыларына қатысты ықтимал тәуекел – туннельдегі қауіпсіздік мониторингі жүйелері пойыздың істен шығуы немесе апат жағдайында түтікшені қайта қысыммен толтыра алмаса, кабинаның қысымы төмендеуі мүмкін. Бірақ пойыздар көбінесе Жер бетіне жақын немесе Жер бетінде жұмыс істейтіндіктен, атмосфералық қысымды жедел қалпына келтіру оңай болуы керек. RAND корпорациясы теориялық тұрғыдан Атлантика мұхитын немесе АҚШ-ты шамамен 21 минутта кесіп өте алатын вакуумдық түтікшелі пойыздың суретін жасады.

Темір жол-маглев гибриді

Польшалық стартап Nevomo (бұрын Hyper Poland) қолданыстағы теміржол жолдарын магниттік рельсті жүйеге түрлендіру жүйесін әзірлеп жатыр, онда дәстүрлі дөңгелекті пойыз бен магниттік рельсті көліктер қатынай алады. Бұл "магрель" деп аталатын жүйедегі көліктер жеке тұрған магниттік рельсті жолдарға қарағанда инфрақұрылым шығындары айтарлықтай төмен болса, жоғары жылдамдыққа жете алады. 2023 жылы Nevomo компаниясы Польшада бұрын салынған, пассивті магниттік левитацияға арналған Еуропаның ең ұзын сынақ жолында MagRail жүйесінің алғашқы сынақтарын жүргізді.

Энергияны пайдалану

Магниттік қозғалтқыш пойыздары үшін энергия пойызды жылдамдатуға қолданылады. Пойыздың жылдамдығы төмендегенде, регенеративті тежеу арқылы энергияны қайтару мүмкін. Сондай-ақ, энергия пойызды көтеріп, қозғалысын тұрақтандырады. Энергияның көп бөлігі ауа кедергісін жеңу үшін қажет. Біраз энергия кондиционерлеу, жылыту, жарықтандыру және басқа да қосымша шығындарға жұмсалады. Төмен жылдамдықтарда левитацияға жұмсалатын қуаттың үлесі айтарлықтай болуы мүмкін, метро немесе жеңіл рельстік көліктерге қарағанда 15%-ға дейін артық қуатты тұтынады. Ұзындығы аз қашықтықтарда үдеу үшін жұмсалатын энергия көп болуы мүмкін. Ауа кедергісін жеңуге жұмсалатын күш жылдамдық квадратына пропорционалды, сондықтан жоғары жылдамдықтарда басым болады. Бірлік қашықтыққа қажетті энергия жылдамдық квадратына пропорционалды, ал уақыт сызықты түрде кемиді. Дегенмен, қуат жылдамдық кубына пропорционалды. Мысалы, егер жылдамдық артса, қуат 2,37 есе артық қажет болады, ал кедергі бастапқы күштен 1,77 есеге өседі. Ұшақтар энергия тұтынуды азайту үшін төменгі ауа қысымы мен температурасы бар биіктікте ұшады, бірақ пойыздардан айырмашылығы, олармен бірге отын тасымалдауы керек. Осыған байланысты, магниттік қозғалтқыш көліктерін жартылай вакуумдалған түтіктер арқылы өткізу ұсынылған.

Жоғары жылдамдықты магнит теміржолының дәстүрлі жоғары жылдамдықты пойыздармен салыстыруы

Магниттік көлік контактісіз және электр қуатымен жұмыс істейді. Ол дөңгелекті теміржол жүйелеріне тән дөңгелектерге, подшипниктерге және осьтерге аз немесе мүлдем сүйенбейді. Жылдамдық: Магниттік көлік дәстүрлі теміржолға қарағанда жоғары жылдамдыққа мүмкіндік береді. Тәжірибелік дөңгелекті жоғары жылдамдықты пойыздар ұқсас жылдамдықтарды көрсеткенмен, дәстүрлі пойыздар дөңгелектер мен рельстер арасындағы үйкелістен зардап шегеді, сондықтан мұндай жылдамдықпен жұмыс істесе, техникалық қызмет көрсету шығындары артады, левитацияланған магниттік пойыздардан айырмашылығы. Техникалық қызмет көрсету: Қазіргі уақытта жұмыс істеп жатқан магниттік пойыздар жолдарды минималды түрде күтіп-ұстау қажеттілігін көрсетті. Көлік құралын күтіп-ұстау да минималды (жұмыс сағаттарына байланысты, жылдамдыққа немесе жүрілген қашықтыққа емес). Дәстүрлі рельстер жылдамдықпен пропорционалды түрде артатын механикалық тозуға ұшырайды, сонымен қатар техникалық қызмет көрсетуді де арттырады. Алайда, кейбір жүйелер, мысалы, Central Japan Railway Company SCMaglev төмен жылдамдықтарда резеңке дөңгелектерді қолданады, бұл тиімділікті төмендетеді. Салмақ: Көптеген EMS және EDS конструкцияларындағы электромагниттерге тоннасына 1-ден 2 киловаттқа дейін қажет. Электромагниттердің энергия тұтынуын азайту үшін суперөткізгіш магниттерді қолдануға болады. 50 тонналық Transrapid магниттік көлігі қосымша 20 тоннаны көтере алады, барлығы 70 тонна, бұл TRI үшін энергияның көп бөлігі қозғалысқа және жоғары жылдамдықпен ауа кедергісін жеңуге жұмсалады. Жүк көтеру қабілеті: Жоғары жылдамдықты теміржолға шоғырланған дөңгелек жүктемесі үшін қосымша қолдау және құрылыс қажет. Магниттік көліктер жеңіл және салмақты тепе-тең бөледі. Шу: Магниттік пойыздың шуының басты себебі – дөңгелектердің рельске тиюінен емес, ауаның ығысуынан туындайды, сондықтан магниттік пойыздар дәстүрлі пойыздарға қарағанда, бірдей жылдамдықпен жүргенде аз шу шығарады. Алайда, магниттік жолдың психоакустикалық профилі бұл артықшылықты азайтуы мүмкін: зерттеу нәтижесінде магниттік жолдың шуы жол қозғалысына тең болуы керек, ал дәстүрлі пойыздар 5-10 дБ "бонусты" алады, себебі олар бірдей дауыс деңгейінде аз жағымсыз сезім тудырады. Магниттердің сенімділігі: Суперөткізгіш магниттер көбінесе пойыздарды левитациялау және жылдамдату үшін қажетті күшті магниттік өрістерді жасау үшін қолданылады. Бұл магниттерді олардың сындық температурасынан төмен ұстау қажет (материалға байланысты бұл 4,2 К-тан 77 К-қа дейін ауытқуы мүмкін). Суперөткізгіштер мен салқындату жүйелеріндегі жаңа қорытпалар мен өндіріс техникалары бұл мәселені шешуге көмектесті. Басқару жүйелері: Жоғары жылдамдықты магниттік теміржолға сигнал беру жүйелері қажет емес, өйткені мұндай жүйелер компьютерлік басқарумен басқарылады. Адам операторлары жоғары жылдамдықты пойыздарды басқару үшін жеткілікті жылдамдықпен әрекет ете алмайды. Жоғары жылдамдықты жүйелерге арнайы құқықтар мен жолдар қажет, және олар көбінесе жоғары орналасқан. Екі магниттік желінің микротолқынды мұнарасы пойыздармен үнемі байланыста болады. Пойыздың сыбызғысы мен дабылдары да қажет емес. Жер бедері: Магниттік көліктер жоғары бұрыштарға көтеріле алады, бұл маршруттың икемділігін арттырады және туннельдерді азайтады.

Экономика

Магниттік көліктік жүйелер қолданысқа енген сайын, сарапшылар жаңа құрылыс әдістерін пайдалану мен өндіріс көлемінің артуы нәтижесінде құрылыс бағасының төмендеуін күтеді.

Жоғары жылдамдықты жүйелер

Шанхай магниттік көліктік желісін салуға 2004 жылы 1,2 миллиард АҚШ доллары жұмсалды. Бұл сомаға жерді дайындау, кең ауқымды қазық қағу, құрылыс алаңында жол құрылысын жүргізу, аралықта тіреулер орнату, техникалық қызмет көрсету орталығы мен пойыз аймағын салу, бірнеше ауыстырғыштар, екі станция, пайдалану және басқару жүйелері, қуат беру жүйесі, кабельдер мен инверторлар, сондай-ақ қызметкерлерді оқыту сияқты капиталдық шығындар кірді. Бұл демонстрациялық желіде жолаушылар саны басты назарда емес, себебі Лонгянг жолы станциясы Шанхайдың шығыс жағында орналасқан. Егер экономикалық жағдайларға байланысты кеңейту орындалмаса, желінің Оңтүстік Шанхай теміржол вокзалына және Хунцзяо әуежайына дейін созылуы күтілген еді, онда жолаушылар саны операциялық және техникалық қызмет көрсету шығындарын өтеуге және айтарлықтай таза кіріс әкелуге мүмкіндік беретін еді. Оңтүстік Шанхайға қарайғы кеңейтудің шамамен бір километріне 18 миллион АҚШ доллары жұмсалатыны күтілді. 2006 жылы Германия үкіметі жол құрылысының құнын төмендету мақсатында 125 миллион доллар инвестициялады, нәтижесінде бетоннан жасалған модульдік конструкция пайда болды, оның құрылысы жылдамырақ және 30% арзан. Магниттік көлікті жаңа жол құрылысымен салыстырылатын немесе одан төмен бағамен орнатуға мүмкіндік беретін басқа да жаңа құрылыс технологиялары әзірленді. АҚШ Федералдық теміржол басқармасы 2005 жылы Конгреске ұсынған есебінде бір мильге жұмсалатын шығынды 50 миллионнан 100 миллион АҚШ доллары аралығында бағалады. Мэрилендтік көлік басқармасының (MTA) экологиялық әсерді бағалау есебі жобаның құрылысына 4,9 миллиард АҚШ доллары, ал жылдық операциялық шығындарына 53 миллион АҚШ доллары қажет екенін көрсетті. Жапониядағы жоспарланған Чуо Шинкансен магниттік жолының құрылысы шамамен 82 миллиард АҚШ долларына бағаланды, оның маршрутында ұзын туннельдер қажет. Токайдо магниттік жолы Шинкансенді ауыстырса, құны 1/10-ға төмендеуі мүмкін еді, себебі жаңа туннель қажет болмас еді, бірақ шудың таралуына байланысты қиындықтар оның іске асырылуына кедерілді.

Төмен жылдамдықты жүйелер

Жапондық Linimo HSST құрылысы шамамен километріне 100 миллион АҚШ долларына бағаланды. Басқа көлік жүйелерімен салыстырғанда, пайдалану және техникалық қызмет көрсету шығындарын төмендетуге қоса, бұл төмен жылдамдықты маглевтер өте жоғары сенімділік деңгейін қамтамасыз етеді, аз шу шығарады және тығыз қалалық аймақтарда ауа ластануын тудырмайды.

Жазбалар

Ең жоғары тіркелген магнит рельс жылдамдығы – 603 км/сағ, 2015 жылғы 21 сәуірде Жапонияда JR Central компаниясының L0 суперөткізгіш магнит рельсімен қол жеткізілген, бұл дәстүрлі TGV дөңгелек рельс жылдамдық рекордынан жоғары. Дегенмен, осы екі мүлдем әртүрлі технология арасындағы пайдалану және өнімділік айырмашылықтары одан да зор. TGV рекорды 13 минутқа созылған жеңіл төмендікке үдеу арқылы тіркелді. Содан кейін TGV тоқтау үшін тағы да уақыт қажет етті, сынақ үшін барлығы шамамен 40 км қашықтық керек болды. Ал L0 рекорды Яманаши сынақ жолында – бұл қашықтықтың 1/3-інен де аз жерде орындалды. Қазірге дейін ешқандай магниттік немесе дөңгелекті рельсті коммерциялық жоба 600 км/сағ жылдамдықтан асып түсуге тырысқан емес.

Linimo (Tobu Kyuryo Line, Жапония) (2005)

Коммерциялық автоматтандырылған "Urban Maglev" жүйесі 2005 жылдың наурыз айында Айчиде (Жапония) пайдалануға берілді. Тобу Кюрьо желісі, әлде Линимо желісі деп те аталады, ең аз радиусы және максималды еңісі 6% құрайды. Сызықтық қозғалтқышпен магниттік левитацияға негізделген пойыздың ең жоғары жылдамдығы 10 миллионнан астам жолаушы осы "қалалық магниттік левитация" желісін іске қосылғаннан кейінгі алғашқы үш айда пайдаланды. Ол жиі тоқтаулар үшін жеткілікті жылдамдықпен қозғалады, айналағы аудандарға шудың аз әсерін тигізеді немесе тіпті шу жасамайды, қысқа радиусты жолдармен жүре алады және қолайсыз ауа-райы жағдайында да жұмыс істейді. Пойыздарды Нагояда сынақ трассасын басқаратын Chubu HSST Development Corporation компаниясы жобалаған.

Daejeon Expo Maglev (2008)

Электромагниттік аспаны қолданылған алғашқы магниттік көліктік сынақтар, бес жылдық зерттеулер мен HML 01 және HML 02 екі прототипін жасағаннан кейін, 1993 жылы Тэджон Экспосы үшін Hyundai Heavy Industries компаниясы жасаған HML 03 көлігімен жұртшылыққа ашылды. Электромагниттік аспаны бар қалалық магниттік көлікті зерттеу 1994 жылы басталды, ол Экспо паркінің қайта құрылуымен қысқартылды. Қазіргі уақытта жол ғылым мұражайына параллель көшеде аяқталады. Осы аралықта UTM 02 әлемдегі алғашқы магниттік көлік симуляциясын жүргізді. Дегенмен, UTM 02 әлі де түпкілікті модельдің екінші прототипі болып табылады. Rotem компаниясының қалалық магниттік көлігінің соңғы UTM моделі UTM 03, 2016 жылы Инчхонның Йонгжонг аралында Инчхон халықаралық әуежайымен байланыстыратын жаңа желіде пайдаланылды (төменде қараңыз).

Инчхон әуежайы Маглев (2016)

Инчхон әуежайының магниттік жол жүйесі 2016 жылдың 3 ақпанында коммерциялық режимде жұмысын бастады. Ол Инчхон халықаралық әуежайын Йонгю станциясымен байланыстырып, сапар уақытын қысқартады. Жүйенің ұзындығы 6,1 км.

Чанша Маглев (2016)

Хунань провинциялық үкіметі Чанша Хуанхуа халықаралық әуежайы мен Чанша оңтүстік теміржол вокзалы арасындағы магниттік жол желісінің құрылысын бастады, оның ұзындығы 18,55 км. Құрылыс 2014 жылдың мамыр айында басталды және 2015 жылдың соңында аяқталды. Сынақ жүруі 2015 жылдың 26 желтоқсанында басталды, ал сынақ операциялары 2016 жылдың 6 мамырында қолға алынды. 2018 жылдың 13 маусымына қарай Чанша магниттік жолы 1,7 миллион км қашықтықты жүріп өтті және 6 миллионға жуық жолаушыны тасымалдады. Осы көліктердің екінші буыны өндірілді, олардың ең жоғары жылдамдығы 2021 жылдың шілдесінде жаңа үлгі пайдалануға берілді, ол жол жүру уақытын 3 минутқа қысқартты.

Пекин желісі S1 (2017)

Бейжің Қытайдың екінші төмен жылдамдықты магниттік жолын, S1 желісін, Бейжің метросының бір бөлігі ретінде, Ұлттық қорғаныс технологиясы университетінде әзірленген технологияны пайдалана отырып салды. Жол 2017 жылдың 30 желтоқсанында ашылды. Желі сағатына дейін жылдамдықпен жұмыс істейді.

Фэнхуан магнит көлігі (2022)

Фэнхуан магниттік жолы (凤凰磁浮) – Қытайдың Хунань провинциясының Сянси облысындағы Фэнхуан ауданындағы орташа және төмен жылдамдықты магниттік жол. Жолдың жылдамдығы сағатына дейін жетеді. Бірінші кезең 4 станциядан (және болашақта салынатын тағы 2 станциядан) тұрады. Бірінші кезең 2022 жылдың 30 шілдесінде ашылды және Чжанцзяцзе–Цзишоу–Хуайхуа жоғары жылдамдықты темір жолындағы Фэнхуангучэн темір жол станциясын Фэнхуан халықтық мәдениеті саябағымен байланыстырады.

Чуо Шинкансен (Жапония)

Чуо Шинкансен – Жапониядағы жоғары жылдамдықты магниттік жол. Құрылыс 2014 жылы басталды, коммерциялық қызмет 2027 жылға қарай басталуы күтілген. Бірақ 2020 жылдың шілдесінде 2027 жылғы мақсаттан бас тартылды. Линейлік Чуо Шинкансен жобасы Токио мен Осаканы Айчи префектурасының астанасы Нагоя арқылы шамамен бір сағатта қосуды көздейді, бұл үш ірі қаланы байланыстыратын ең жылдам қазіргі оқ пойыздардың сапар уақытынан кем екі есеге жуық. Токио мен Осака арасындағы толық жол бастапқыда 2045 жылы аяқталуы күтілген, бірақ оператор қазір 2037 жылға қарай мақсат қойып отыр. L0 сериялы пойыз Central Japan Railway Company (JR Central) компаниясымен Chūō Shinkansen желісінде пайдалану үшін сынақтан өтіп жатыр. 2015 жылдың 21 сәуірінде ол адамдармен бірге жүргенде әлемдік жылдамдық рекордын орнатты, Токио (Шинагава станциясы) мен арасында 40 минут, ал Токио мен Осака (Шин Осака станциясы) арасында 1 сағат 7 минут сапар уақытын ұсынды.

Қиңюань магнит көлігі (Қытай)

Qingyuan Maglev Tourist Line (清远磁浮旅游专线) – Қытайдың Гуандун провинциясындағы Qingyuan қаласындағы орташа және төмен жылдамдықты магниттік желі. Бірінші кезеңі бастапқыда 2020 жылдың қазанында ашылуы жоспарланған және Гуанчжоу-Циньюань қалааралық темір жолының Иньжан темір жол станциясын Циньюань Чимелонг ойын-сауық паркімен байланыстырады. Алдағы уақытта желінің ұзындығы 38,5 км құрайды.

AMT сынақ трассасы Powder Springs, Georgia, АҚШ

АҚШ-тың Джорджия штатындағы Паудер-Спрингсте American Maglev Technology, Inc. компаниясы екінші прототиптік жүйені құрастырды. Сынақ жолының ұзындығы – қисықпен бірге. Көліктер жобаланған максималды жылдамдықтан төмен, шамамен жылдамдықпен сынақтан өтеді. 2013 жылдың маусым айындағы технологиялық сараптама жүйенің Америка инженерлер қоғамының (ASCE) адам тасымалдау стандарты сияқты түрлі нормативтік талаптарға сәйкес келетінін қамтамасыз ету үшін кең ауқымды сынақ бағдарламасын жүргізуді ұсынды. Сараптама көрсеткендей, сынақ жолы көліктердің жобаланған максималды жылдамдықпен қозғалу динамикасын бағалау үшін тым қысқа.

FTA UMTD бағдарламасы, АҚШ

АҚШ-та Федералды транзиттік әкімшілік (FTA) қалалық магниттік көліктің технологиясын көрсету бағдарламасы бірнеше төмен жылдамдықты қалалық магниттік көліктің демонстрациялық жобаларын жобалауға қаржы бөлді. Ол Мэриленд штатының Көлік департаменті үшін HSST жүйесін және Колорадо штатының Көлік департаменті үшін магниттік көліктің технологиясын бағалады. FTA сонымен қатар Калифорния университетінің Пенсильвания бөлімшесіндегі General Atomics компаниясының MagneMotion M3 және Флорида штатының Maglev2000 суперөткізгіш EDS жүйесін бағалау жұмыстарын қаржыландырды. АҚШ-тағы басқа да маңызды қалалық магниттік көлік демонстрациялық жобалары Вашингтон штатындағы LEVX және Массачусетс штатындағы Magplane болып табылады.

Сан-Диего, Калифорния, АҚШ

General Atomics компаниясы Сан-Диегода сынақ орталығына ие, ол Лос-Анджелесте Union Pacific жүк пойыздарын сынау үшін пайдаланылады. Технология "пассивті" (немесе "тұрақты") болып табылады, көтеру үшін Халбах массивіндегі тұрақты магниттерді қолданады және левитациялау немесе жылдамдату үшін электромагниттерді қажет етпейді. General Atomics федералдық үкіметтен 90 миллион АҚШ долларын ғылыми зерттеулерге қаржыландыру алды. Олар жоғары жылдамдықты жолаушылар қызметтері үшін де бұл технологияны қарастырып жатыр.

SCMaglev, Яманаши Жапония

Жапонияның Яманаси префектурасында сынақ желісі бар, онда SCMaglev L0 сериялы Shinkansen пойзы дөңгелекті пойыздардың барлығынан жылдам қозғалды. Қарама-қарсылығы, Transrapid әдеттегі электромагниттерді және тартымды типтегі электромагниттік серпіліс (EMS) жүйесін пайдаланады. 2014 жылдың 15 қарашасында Жапонияның Орталық Теміржол Компаниясы Яманаси префектурасындағы сынақ трассасында эксперименталды магниттік рельсті Shinkansen пойзын сегіз күн бойы сынақтан өткізді. Жүз жолаушы Уэнохара мен Фуэфуки қалалары арасындағы маршрутты басып өтті, жылдамдығы сағатына дейін жетті.

Сенгентал, Германия және Чэнду, Қытай

Transport System Bögl, неміс құрылыс компаниясы Max Bögl бөлімшесі, Германияның Бавариясындағы Сенгенталь қаласында сынақ жолын салды. Сырт көрінісі жағынан ол Transrapid жүйесінен гөрі неміс M Bahn-ына көбірек ұқсайды. Жолда сынақтан өткізілген көлік АҚШ-та Max Bögl компаниясымен патенттелген. Компания сондай-ақ бір қытай фирмасымен бірлескен кәсіпорын құрған. Қытайдың Чэнду қаласының жанында демонстрациялық желі салынды және 2000 жылдың маусым айында екі көлік әуемен жеткізілді.

Оңтүстік-Батыс Цзяотун университеті, Қытай

2000 жылдың 31 желтоқсанында Қытайдың Чэнду қаласында Оңтүстік-Батыс Цзяотун университетінде алғашқы адамдармен жабдықталған жоғары температуралы суперөткізгіш магниттік көлігі сәтті сынақтан өтті. Бұл жүйе жоғары температуралы суперөткізгіштердің тұрақты магниттің үстінде немесе астында тұрақты түрде левитациялану қағидасына негізделген. Жүктеме [мәні көрсетілмеген] болды, ал левитациялық саңылау [мәні көрсетілмеген] болды. Жүйе суперөткізгішті салқындату үшін сұйық азотты пайдаланады.

Қытайдағы Тунцзи университетінің Цзядин кампусы

Магниттік тік жол 2006 жылдан бері Шанхайдың солтүстік-батысындағы Тонгжи университетінің Цзядин кампусында пайдаланылуда. Бұл жолдың дизайны қолданыстағы Шанхай магниттік жолымен бірдей. Жолдың ұзындығы мен географиялық ерекшеліктеріне байланысты ең жоғары жылдамдық шектеулі.

MagRail сынақ жолағы, Польша

2022 жылдың бірінші тоқсанында поляк технологиялық стартапы Nevomo компаниясы пассивті магниттік левитация бойынша Еуропадағы ең ұзын сынақ трассасын құрылысын аяқтады. Польшаның Субкарпат воеводиясындағы 700 метрлік теміржол жолы компанияның MagRail жүйесін пайдаланатын көліктерге сағатына 160 километр жылдамдықпен қозғалуға мүмкіндік береді. Барлық қажетті жабдықтарды орнату 2022 жылдың желтоқсанында аяқталды және сынақтар 2023 жылдың көктемінде басталды.

Ұсынылған магниттік көпір жүйелері

Солтүстік Америкада, Азияда және Еуропада көптеген магниттік көліктік жүйелер ұсынылған. Көптегендері әлі жоспарлау сатысында немесе тікелей қабылданбады.

Канада

Торонто зообағы: Эдмонтон қаласындағы Magnovate компаниясы Торонто зообағында жаңа көлік және тасымалдау жүйесін ұсынды, бұл 1994 жылы екі ауыр апаттан кейін жабылған Торонто зообағының Домендік көлік жүйесін қайта іске қосуға бағытталған. Зообақтың басқармасы ұсынысты 2018 жылдың 29 қарашасында бірауыздан мақұлдады. Компания 25 миллион долларлық жүйені Домендік саяхатының бұрынғы маршрутында (жергілікті жерде монорельс деп аталғанымен, ол монорельс емес) Зообақ үшін ешқандай шығынсыз салуды және 15 жыл бойы пайдалануды жоспарлап отыр, ал пайданы Зообақпен бөліседі. Көлік Зообақ аумағын айналатын бір бағытты циклмен жүреді, бес станцияны қамтиды және қазіргі Zoomobile туристік трамвай қызметін алмастыруы мүмкін. Егер мақұлданса, бұл 2022 жылға дейін іске қосылып, Солтүстік Америкадағы алғашқы коммерциялық магниттік рельс жүйесі болады.

Пекин-Гуанчжоу желісі

Хубэй провинциясындағы Сианьнин және Хунань провинциясындағы Чанша қалаларын байланыстыратын магниттік көпірдің сынақ желісі 2020 жылы құрылысын бастайды. Сынақ желісінің ұзындығы шамамен [ұзындық мөлшері] және ол ұзақ мерзімді жоспарлауда Пекин – Гуанчжоу магниттік жолының бөлігі болуы мүмкін. 2021 жылы Гуандун үкіметі Гонконг пен Гуанчжоу арасында Шэньчжэнь арқылы, содан әрі Пекинге дейін магниттік желі құруды ұсынды.

Германия

2007 жылғы 25 қыркүйекте Бавария Мюнхеннен әуежайына дейін жоғары жылдамдықты маглев темір жол қызметін жариялады. Бавария үкіметі Deutsche Bahn және Transrapid компанияларымен, сондай-ақ Siemens және ThyssenKrupp компанияларымен 1,85 миллиард еуролық жобаға келісімшарт жасады. 2008 жылғы 27 наурызда Германияның көлік министрі жол құрылысымен байланысты өсетін шығындарға байланысты жоба тоқтатылғанын хабарлады. Жаңа есептеулерге сәйкес, жобаның құны 3,2–3,4 миллиард еуроға жетеді.

Гонконг

2021 жылдың наурызында үкіметтік шенеунік Хонконг Қытай бойынша жоспарланған магниттік көпірлер желісіне қосылатынын, ол 2030 жылға қарай пайдалануға берілетінін мәлімдеді. Хонконг қазірдің өзінде Гуанчжоу-Шэньчжэнь-Гонконг жоғары жылдамдықты темір жол желісі арқылы Қытайдың жоғары жылдамдықты темір жол желісіне қосылған, ол 2018 жылдың 23 қыркүйегінде ашылды.

Үндістан

Мумбай – Дели: Америкалық компания Мумбай мен Делиді байланыстыру жобасын сол кездегі Үндістан теміржол министрі Мамата Банерджиге ұсынды. Сол кездегі премьер-министр Манмохан Сингх егер жоба сәтті аяқталса, Үндістан үкіметі басқа қалалар арасында, сондай-ақ Мумбай орталық станциясы мен Шатрапати Шиваджи халықаралық әуежайы арасында да желілер салатынын мәлімдеді. Мумбай – Нагпур: Махараштра штаты Мумбай мен Нагпур арасындағы магниттік пойыздың мүмкіндігін зерттеуді мақұлдады. Ченнаи – Бангалор – Майсур: Ченнаиді Бангалор арқылы Майсурмен байланыстыру жобасы бойынша толық есеп 2012 жылдың желтоқсанына дейін дайындалып, тапсыруға тиіс болды. Жобаның құны бір километрге 26 миллион долларға бағаланып, жылдамдығы жетіп, сағатына .

Иран

2009 жылдың мамыр айында Иран мен неміс компаниясы Тегеран мен Машхадты магниттік левитациямен (маглев) байланыстыру туралы келісімге қол қойды. Келісім Иранның Жолдар және көлік министрлігі мен неміс компаниясы арасында Мәшһад халықаралық көрме алаңында жасалды. Бұл жоба Тегеран мен Машхад арасындағы саяхат уақытын шамамен 2,5 сағатқа дейін азайтуға мүмкіндік береді. Мюнхенде орналасқан Schlegel Consulting Engineers компаниясы Иранның көлік министрлігімен және Машхад қаласының әкімімен келісімшартқа қол қойғанын мәлімдеді. "Бізге осы жобада неміс консорциумын басқару міндеті жүктелді", - деді компания өкілі. "Біз қазіргі таңда дайындық кезеңіндеміз". Schlegel өкілінің сөзінше, жобаның құны 10-12 миллиард еуроға жуық болуы мүмкін.

Италия

Бірінші ұсынысты 2008 жылдың сәуірінде Бреша қаласында журналист Эндрю Спаннаус ресми түрде жасады, ол Мальпенза әуежайынан Милан, Бергамо және Бреша қалаларына жоғары жылдамдықты байланыс құруды ұсынды. 2011 жылдың наурыз айында Никола Олива Пиза әуежайы мен Прато және Флоренция қалалары (Санта Мария Новелла теміржол станциясы және Флоренция әуежайы) арасындағы магниттік тікұйым байланысын ұсынды. Сапар уақыты әдеттегі 1 сағат 15 минуттан шамамен 20 минутқа дейін азаяды. Жобаның екінші бөлігі – теңіз, әуе және құрлық көлік жүйелерін интеграциялау үшін Ливорноға қосылу.

Малайзия/Сингапур

UEM Group Bhd және ARA Group басшылығымен құрылған консорциум Малайзия қалаларын Сингапурмен байланыстыратын магниттік левитация технологиясын ұсынды. Бұл идеяны алғаш рет YTL Group көтерген. Оның технологиялық серіктесі сол кезде Siemens болған деседі. Құнының жоғары болуы ұсынысты күштен шығарды. Куала-Лумпур мен Сингапур арасындағы жоғары жылдамдықты темір жол желісі туралы ұсыныс қайта қарастырылды. Бұл жоба 2010 жылы жарияланған Экономикалық трансформация бағдарламасында "жоғары әсер ететін" жоба ретінде көрсетілді. Куала-Лумпур – Сингапур жоғары жылдамдықты темір жол жобасына рұқсат берілді, бірақ ол магниттік левитация технологиясын пайдаланбайды.

Филиппин

Philtram консорциумының Себу монорельс жобасы бастапқыда монорельс жүйесі ретінде салынбақ. Алдағы уақытта ол спинмен индукцияланған Ленц заңына негіделген, патенттелген магниттік левитация технологиясына дейін жаңартылады.

Швейцария

SwissRapide: SwissRapide AG компаниясы SwissRapide консорциумымен бірлесіп, елдің ірі қалалары арасындағы қалааралық жолдар үшін алғашқы магниттік монорельстік жүйені жоспарлап, дамытуды көздеді. SwissRapide жеке инвесторлар есебінен қаржыландырылуға тиіс болған. SwissRapide Express ұзақ мерзімді жоспар бойынша Альп тауларының солтүстігіндегі Женева мен Сент-Галлен қалаларын, соның ішінде Люцерн мен Базельді байланыстыруға арналған. Алғашқы жобалар Берн–Цюрих, Лозанна–Женева және Цюрих–Винтертур бағыттарын қамтыды. Бірінші желі (Лозанна–Женева немесе Цюрих–Винтертур) 2020 жылға дейін пайдалануға берілуі мүмкін еді. Swissmetro: Алдыңғы жобада Swissmetro AG ішінара вакуумдалған, жер астындағы магниттік пойыз (вактрейн) жүйесін жоспарлаған. SwissRapide сияқты, Swissmetro да Швейцарияның ірі қалаларын бір-бірімен байланыстыруды көздеген. 2011 жылы Swissmetro AG таратылып, ұйымның зиялық меншік құқықтары Лозаннадағы EPFL-ге берілді.

Ұлыбритания

Лондон – Глазго: Ұлыбританияда Лондоннан Глазгоға дейін, Англияның Мидлендс, Солтүстік-Батыс және Солтүстік-Шығысы арқылы өтетін бірнеше бағыттармен желі құру ұсынылды. Үкімет оны жақсы қарастырып жатқаны хабарланды. Алайда, 2007 жылғы 24 шілдеде жарияланған "Тұрақты темір жол жүйесін дамыту" атты үкіметтік ақ кітапта бұл ұсыныс қабылданбады. Глазго мен Эдинбург арасында тағы бір жоғары жылдамдықты байланыс жоспарланған, бірақ технологиялық мәселелер шешілмеді.

Америка Құрама Штаттары

Вашингтон, округ Колумбиядан Нью-Йорк қаласына дейін: Орталық Жапония теміржол компаниясы әзірлеген суперөткізгіш магнит (SCMAGLEV) технологиясын пайдалана отырып, Солтүстік-Шығыс магниттік жолы аймақтың ірі мегаполистерінің орталықтары мен әуежайларын байланыстыратын болады, жалпы ұзындығы шамамен [ұзындық көрсетілмеген], ал Вашингтон, округ Колумбия мен Нью-Йорк қаласы арасында саяхат уақытын бір сағатқа дейін қысқарту жоспарлануда. 2019 жылдан бастап Федералды теміржол басқармасы және Мэриленд көлік департаменті жүйенің Вашингтон, округ Колумбия мен Балтимор, Мэриленд арасындағы алғашқы бөлігін салу және пайдаланудың қоршаған ортаға тигізетін әсерін бағалау үшін Экологиялық әсерді бағалау (ЭАБ) есебін дайындады, BWI әуежайында аралық аялдама қарастырылған. Union Pacific жүк тасымалдаушы: Американдық Union Pacific теміржолы Лос-Анджелес және Лонг-Бич порттары арасында контейнерлік шаттл құруды жоспарлап отыр, ол UP-тің интермодальды контейнерлерді ауыстыру орталығымен байланыстырылады. Жүйе "пассивті" технологияға негізделген, ол жүк тасымалы үшін өте қолайлы, себебі көлік құралында қуат қажет болмайды. Көлік – мақсатына дейін сырғанап жететін шасси. Жүйені General Atomics компаниясы жобалап жатыр. Бұл жоспар бастапқыда I-5 немесе I-15 кеңейту жоспарының бөлігі ретінде ұсынылған, бірақ федералды үкімет оны мемлекетаралық қоғамдық жұмыстар жобаларынан бөлу керектігін шешті. Бұл шешімнен кейін Невададағы жеке топтар Лас-Вегастан Лос-Анджелеске дейін, Праймм (Невада), Бейкер (Калифорния) және Сан-Бернардино округінің басқа да аймақтарында тоқталатын желі ұсынды. Саясаткерлер жоғары жылдамдықты теміржол желісінің штаттан тыс жерге шығуымен бірге қаражаттың да штаттан шығып кетуіне алаңдаушылық білдірді. Пенсильвания жобасы: Пенсильвания жоғары жылдамдықты магниттік жолы Питтсбург халықаралық әуежайынан Гринсбургке дейін созылады, орталық Питтсбург және Монровилл қалаларында аралық аялдамалар қарастырылған. Бұл бастапқы жоба Питтсбург агломерациясының шамамен 2,4 миллион тұрғынына қызмет етуі тиіс. Балтимордың ұсынысы 90 миллион АҚШ доллары көлеміндегі федералды грант алу үшін Питтсбургтың ұсынысымен бәсекелесті. Сан-Диего – Имперлік округ әуежайы: 2006 жылы Сан-Диего Имперлік округте салынатын жоспарланған әуежайға магниттік желі құру бойынша зерттеу тапсырылды. SANDAG бұл тұжырымдаманы "терминалдары жоқ әуежайлар" деп сипаттады, бұл жолаушыларға Сан-Диегодағы терминалда тіркелуге («спутниктік терминалдар») және пойызбен әуежайға барып, тікелей ұшаққа отыруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, пойыз жүк тасымалдауға да қолданылуы мүмкін. Қосымша зерттеулер сұралды, бірақ қаржыландыру туралы келісімге қол жеткізілген жоқ. Орландо халықаралық әуежайынан Ориндж округіне дейінгі жол: 2012 жылдың желтоқсан айында Флорида көлік департаменті American Maglev компаниясы ұсынған, жекеменшікпен басқарылатын 14,9 миль (24 км) ұзындығындағы, 5 станциядан тұратын Орландо халықаралық әуежайынан Ориндж округіне дейінгі желі құру жобасына шартты мақұлдау берді. Департамент техникалық бағалау талап етті және кез келген бәсекелестік жоспарларды анықтау үшін ұсыныстар сұранысы жарияланатынын мәлімдеді. Жолға қоғамдық жерді пайдалану қажет. Егер бірінші кезең сәтті аяқталса, American Maglev желіні Уолт Дисней әлеміне дейін жеткізу үшін тағы екі кезеңді ұсынады. Сан-Хуан – Кагуас: Сан-Хуандағы Tren Urbano-ның Купей станциясын Сан-Хуаннан оңтүстікке қарай орналасқан Кагуас қаласындағы екі жоспарланған станциямен байланыстыратын магниттік желі жобасы ұсынылды. Магниттік желі PR 52 тас жолының бойымен өтеді, екі қаланы байланыстырады. American Maglev жобасының құны шамамен 380 миллион АҚШ долларын құрайды.

Оқиғалар

Екі оқиға өртке байланысты болды. 1991 жылы Миядзакидегі жапондық MLU002 сынақ пойзы өрттен толығымен жанып кетті. 2006 жылдың 11 тамызында Шанхай Трансрапиді Лонгянг терминалына келгеннен кейін көп ұзамай өрт шықты. Көлік құралы шамамен 1 километрге жылжытылды, содан кейін станцияға түтін тарауын болдырмау үшін жолаушылар эвакуацияланды. NAMTI өкілдері 2010 жылдың қараша айында SMT техникалық қызмет көрсету орталығын аралап, өрттің себебі батарея ұясындағы "термиялық қашу" екенін білді. Осыған байланысты SMT жаңа батарея жеткізушісімен келісім жасады, жаңа температура сенсорлары мен изоляторларды орнатты және ұяларды қайта жобалады. 2006 жылдың 22 қыркүйегінде Lathen (Төменгі Саксония / Германияның солтүстік-батысы) қаласында Transrapid пойзы сынақ/таныстыру барысында техникалық көлікпен соқтығысты. Осы апаттан 23 адам қаза тауып, 10 адам жарақат алды – бұл маглев пойыздарындағы алғашқы қаза болды. Апаттың себебі адам қателігі болды. Бір жылдық тергеуден кейін үш Transrapid қызметкеріне айып тағылды. Жоғары жылдамдықты қоғамдық көліктерде қауіпсіздік маңыздырақ, себебі соқтығысудың күші жоғары және көптеген адамдар зардап шегуі мүмкін. Маглев пойыздарында да, дәстүрлі жоғары жылдамдықты теміржолдарда да оқиға адам қателігінен, соның ішінде қуатты жоғалтудан немесе жер сілкінісінен туындаған жер қозғалысы сияқты адам бақылауынан тыс жағдайлардан туындауы мүмкін.