Июнь 18th, 2013
Именно поэтому наземный транспорт со скоростями 300—500 кмч привлек такой большой интерес в прошлом десятилетии. Такие скорости, как упоминалось ранее, недоступны для традиционных поездов, поэтому необходим переход к системе, в которой исключается непосредственный контакт с рельсовым путем. С начала 60-х годов во Франции, Англии и США была проделана большая работа по созданию поездов на воздушной подушке. Однако в последние несколько лет стало очевидно, что с системой на воздушной подушке связано много серьезных проблем, поэтому в настоящее время во многих странах более интенсивно разворачиваются работы по созданию поездов на магнитном подвесе. Уместно упомянуть об этих проблемах, чтобы показать, каким образом с помощью магнитной подушки можно устранить их. К этим проблемам относятся следующие: очень низкое отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению; низкий коэффи-. циент полезной нагрузки; малый клиренс; очень жесткие допуски на гладкость и прямолинейность колеи, удорожающие и затрудняющие обслуживание пути; проблемы безопасности, проблемы отбора мощности при высоких скоростях движения и чрезмерный шум от вентиляторов, создающих подъемную силу. При соответствующем проектировании систем с магнитной подушкой все эти проблемы могут быть разрешены, в противном случае поезда на магнитной подушке будут иметь не больший успех, чем на воздушной подушке.Поезда на магнитном подвесе с использованием обычных (не сверхпроводящих) магнитов были предложены в начале 900-х годов, но из-за слишком больших веса и затрат мощности и малого клиренса не были созданы. В 1966 г. Пауэлл и Дэнби [67] предложили новый подход к решению задачи: использование сверхпроводящих магнитов на поезде и нормального (несверхпроводящего) металлического пути. Этот первоначальный вариант показан на рис. 21. Движущиеся с поездом сверхпроводящие магниты индуцируют в нормальном металле путевых шин токи, взаимодействие которых с полем сверхпроводящих магнитов создает магнитную силу, обеспечивающую подъем поезда. На рис. 21 показаны два ряда путевых шин: по шинам, расположенным в горизонтальной плоскости, протекает ток, создающий магнитную подъемную силу всякий раз, когда над ними проходит поезд; в вертикальных путевых шинах ток возникает только в случае боковых смещений поезда от положения равновесия (вертикальные путевые шины центрированы относительно шин поезда). Поезд устойчив в вертикальной плоскости, так как величина магнитной подъемной силы увеличивается по мере уменьшения вертикального клиренса. Он устойчив и в горизонтальной плоскости, поскольку любое смещение в этой плоскости создает силу, возвращающую поезд в положение равновесия. Устойчивость поезда в отношении крена достигается за счет использования двухлинейного пути (по одной системе путевых шин на каждой стороне поезда). Наконец, из-за дискретного расположения шин вдоль пути и вдоль поезда он устойчив по отношению к килевой качке и рысканью. Фактически поезд находится в магнитной потенциальной яме с положением равновесия на дне ямы. Он не может выйти из этой ямы до тех пор, пока на него . не подействует достаточно большая внешняя сила (ветер, неровность пути и т. д.). Однако, подобно любой связанной частице,
