Maglev-„Bližší pohled“

Každý ví, že „podobné“ póly dvou magnetů se vzájemně odpuzují.S trochou vynalézavosti je možné pomocí této odpudivé síly a (což je rozhodující) dodatečné vnější podpory přimět jeden magnet levitovat (vznášet se) nad druhým. Myšlenku využití elektromagnetické levitace pro podporu pohybujícího se vozidla poprvé navrhl v roce 1912 francouzský inženýr Émile Bachelet, ale brzy od ní upustil kvůli obrovskému množství potřebné elektrické energie.

Fotografie: Obrázek s laskavým svolením NASA Marshall Space Flight Center (NASA-MSFC).

V šedesátých letech 20. století vedl výzkum lineárních motorů Erica Laithwaita k obnovení zájmu o myšlenku magneticky levitovaného nebo „maglevového“ vlaku.Přibližně v té době navrhl vědec Henry Kolm z MIT „magplane“ jezdící po kolejích, který by mohl přepravovat 20 000 lidí rychlostí 320 km/h. To podnítilo americký výzkumný program a vedlo k vytvoření funkčního prototypu, který byl v roce 1967 testován v Coloradu. Americký program však narazil na politické potíže a v roce 1975 byl odložen. Počátek 90. let přinesl ambiciózní návrh na propojení Las Vegas, Los Angeles, San Diega a San Fransisca maglevovou železnicí, ale tento projekt se od té doby potýká s dalšími politickými problémy.Naproti tomu maglev nadšeně rozvíjelo Německo (systém nazvaný Transrapid) a Japonsko (s konkurenční technologií známou jakoSCMaglev).

Transrapid

Němečtí inženýři poprvé vyrobili funkční prototyp v roce 1971 a o rok později vyvinuli systém Transrapid. Přesně řečeno, Transrapid využívá spíše magnetickou přitažlivost než magnetickou odpudivost, která je obvykle spojována s maglevem: měděné magnety jsou připevněny k „sukni“, která vede pod ocelovou kolejnicí a je přitahována směrem nahoru. Se značnou podporou německé vlády byl Transrapid postupně zdokonalován do podoby životaschopného vlaku, který může dosahovat rychlosti až 433 km/h. Desetiletí investic a vývoje se nakonec vyplatila v roce 2004, kdy Transrapid otevřel první (a zatím jediný) vysokorychlostní systém na světě, Shanghai Maglev Train (SMT) v Číně. Ačkoli v současné době funguje pouze na krátkém úseku trati (dlouhém pouhých 31 km nebo 19 mil), existovalo několik plánů na jeho rozšíření, které však byly opakovaně odloženy.

Foto: Vlak maglev využívající technologii lineárních motorů. Obrázek s laskavým svolením US Department ofEnergy/Argonne National Laboratory

SCMaglev

Japonci jsou ještě odvážnější a už dlouho doufají, že vyvinou vysokorychlostní vlak maglev, který dokáže ujet 320 mil (515 km) z Tokia do Ósakyza pouhou jednu hodinu. Na rozdíl od německého Transrapidu je japonskýsystém skutečným maglevem: vlak se vznáší na základě odpudivé síly mezi měděnými nebo hliníkovými cívkami v kolejích a řadou helií chlazených, niob-titanových supravodivých magnetů ve vozech (odtud název SCMaglev, kde SC znamená „supravodivý“). Japonský prototyp vlaku ML-500 dosáhl v roce 1979 rychlostního rekordu 513 km/h (321 mph). Pozdějšíprototyp známý jako MLU002 byl v roce 1991 zničen požárem; hasič zřejmě zjistil, že mu jeden ze supravodivých magnetů vytrhl sekeru z ruky, když se blížil k hořícímu vlaku! I přes tento neúspěch vývoj pokračoval. Do roku 2015 byl SCMaglev zdokonalen do té míry, že dosáhl rekordní rychlosti 603 km/h (375 mph) – a stal se tak nejrychlejším kolejovým vozidlem na světě. Přestože japonská vláda prohlásila, že SCMaglev je připraven ke komerčnímu provozu, na rozdíl od Transrapidu zatím nebyl nasazen na žádné fungující železnici na světě. Doufejme, že se to změní s otevřením železniční tratě Chuo Shinkansen SCMaglev mezi Tokiem a Nagojou (a případně Ósakou), která je v současné době ve výstavbě a jejíž provoz by měl být zahájen v roce 2027.

Výhledy do budoucna

Přestože technologie maglev stále vyvolává velký zájem po celém světě, je stále na kilometr dražší než výstavba tradiční vysokorychlostní železnice. Z tohoto důvodu (a také proto, že je zcela nekompatibilní se stávajícími železnicemi) je nepravděpodobné, že by se ještě několik let široce používala. Techničtí spisovatelé a dětské vědecké knihy označují maglev za slibnou technologii budoucnosti přinejmenším od 70. let 20. století; přinejmenším podle dosavadní formy je docela dobře možné, že maglev bude vždy jen za obzorem – vlak, který ve skutečnosti nikdy nepřijede. I když Japonci nyní konečně staví velkou maglevovou trať, teprve se ukáže, zda se jim podaří přesvědčit ostatní země, aby tuto technologii koupily.

Obrázek: Vlaky poháněné lineárními motory byly po desetiletí označovány za slibnou technologii. Zde je systém patentovaný v 60. letech 20. století Millardem Smithema Marionem Robertsem, o kterém tvrdili, že „je schopen jezdit rychlostí přesahující 100 mil za hodinu tiše a s minimálními vibracemi způsobem, který předčí jakékoli nyní provozované komerční železniční vozidlo“. Vlevo: Jedna z verzí jejich konstrukce používá dvě relativně konvenční kolejnice (červené) a mezi ně je přidána třetí, magnetická výkonová kolejnice (zelená). Vpravo: Jak to funguje: vlak (modrá, 10) jezdí na botách (oranžová, 13), které jsou drženy několik milimetrů (zlomek palce) nad vnějšími kolejnicemi dráhy (červená, 12) polštářem stlačeného vzduchu (15). Třetí kolejnice je lineární motor využívající elektromagnety s drátovým vinutím (21) namontované na spodní straně vlaku, které ho pohánějí kolem statické kolejnice (11), která je vyrobena z mědi nebo hliníku. ačkoli tento systém využívá lineární motor, není to vlastně maglev, protože vlak není levitován magnetismem. z US Patentu#3,233,559: Transportation means by Marion L. Roberts and Millard F. Smith, courtesy of US Patent and Trademark Office.

.