Никакого трения. Никаких ограничений. Только чистая электромагнитная мощь, меняющая представление о скорости. Китайская программа исследований в области маглев-технологий установила новый рекорд скорости, разогнав тестовый вагон весом 1,1 тонны до 650 км/ч всего за 7 секунд на участке пути длиной 600 м.
Этот заезд, проведённый на километровой демонстрационной линии в лаборатории Дунху (провинция Хубэй), демонстрирует подход «короткого спринта», основанный на электромагнитном движении, в отличие от использования длинных испытательных треков (часто 30 км и более), применяемых в других странах.
Читайте: В Китае решили ключевую проблему Hyperloop, тормозившую мечту Маска о маглеве
Китайский маглев
Инженеры достигли этого, объединив мощный линейный двигатель (электродвигатель, в котором ротор и статор «развёрнуты» в линию, создавая поступательное, а не вращательное движение) с магнитной левитацией по принципу «отталкивания одноимённых полюсов», которая удерживает вагон парящим на минимальной высоте над путевой структурой.
Исключение контакта «колесо-рельс» означает, прототип борется только с аэродинамическим сопротивлением, что позволяет достигать экстремального ускорения и, не менее важно, точно контролируемого торможения.
Государственная телекомпания CTGN сообщает, что поезд может остановиться с максимальной скорости на дистанции в 200 м благодаря той же системе управления высокого разрешения, которая отслеживает его положение с точностью до 4 мм.
Ли Вэйчао, директор Инновационного центра электромагнитных технологий для высокоскоростных маглев-поездов при лаборатории, заявил, что этот спринтерский тест показал «самую высокую в мире скорость», достигнутую на таком коротком расстоянии.
В том же репортаже CTGN упоминается, что текущий рекорд не предел, и линия была спроектирована для проведения регулярных испытаний на скорости 800 км/ч после завершения строительства и ввода в эксплуатацию в конце этого года.
Нарушая правила при испытаниях
Традиционные программы валидации высокоскоростных поездов требуют протяжённых прямых участков, чтобы дать прототипам пространство для разгона, движения с крейсерской скоростью и торможения.
Команда лаборатории Дунху перевернула эту модель, сделав ставку на миллиметровые датчики, силовую электронику с частотно-регулируемым приводом (устройства, позволяющие плавно менять скорость и тягу электродвигателя путём изменения частоты подаваемого тока) и специально разработанного аэродинамического кожуха над путевой структурой, чтобы «втиснуть» весь высокоскоростной профиль в 1 км.
Более компактная инфраструктура означает возможность проведения большего числа тестов в день, снижение затрат и упрощение интеграции. Это также создаёт плацдарм для работы над охлаждением силовой электроники, отказоустойчивыми левитационными катушками и формами вагонов с низким аэродинамическим сопротивлением.
Масштабное развитие маглев-технологий в Китае
Китай уже эксплуатирует больше коммерческих маглев-линий по километражу, чем любая другая страна, опережая Южную Корею и Японию.
Шанхайский маглев, построенный на базе немецкой технологии Transrapid и открытый в 2004 году, до сих пор перевозит пассажиров со скоростью 430 км/ч. Немецкая программа Transrapid, несмотря на десятилетия исследований и разработок, так и не нашла применения на внутреннем рынке, позволив Китаю развивать и внедрять технологию.
Недавние китайские эксперименты выходят далеко за рамки челночных маршрутов в аэропорты. В 2022 году исследователи представили прототип на высокотемпературных сверхпроводниках (ВТСП – материалы, переходящие в состояние сверхпроводимости при относительно высоких, хотя и криогенных, температурах, что упрощает и удешевляет системы левитации), рассчитанный на крейсерскую скорость 600 км/ч.
А испытания 2024 года полномасштабной концепции сверхскоростной (UHS) низковакуумной трубы (идея, похожая с Hyperloop, где поезд движется в трубе с откачанным воздухом для минимизации сопротивления) намекнули на потенциал достижения 1 тыс. км/ч.
Параллельно ведётся работа по обеспечению покрытия 5G внутри поезда, чтобы пассажиры могли без перебоев смотреть потоковое видео даже в длинных туннелях на таких скоростях.
Амбиции не ограничиваются наземным транспортом. Частная китайская аэрокосмическая компания Galactic Energy разрабатывает маглев-систему для помощи при запуске, которая сможет «катапультировать» ступени с малыми спутниками в небо перед зажиганием ракетных двигателей. Ввод системы в эксплуатацию запланирован примерно на 2028 год.
За пределами Восточной Азии присутствие маглев-технологий остаётся скромным. Южная Корея использует низко- и среднескоростную линию между аэропортом Инчхон и Йонъю, в то время как японский сверхпроводящий Тюо Синкансэн (магистраль нового поколения «поездов-пуль») всё ещё находится в стадии строительства.
Соединённые Штаты изучали возможность создания маршрутов, связывающих Вашингтон с Балтимором и Лас-Вегас с Южной Калифорнией, но ни один проект с коммерческой эксплуатацией так и не был начат.
Что означает новый рекорд ускорения
Продемонстрировав контролируемые «спринты» на скорости 650 км/ч на километровом треке, лаборатория Дунху создала компактный и воспроизводимый испытательный полигон для следующего поколения сверхскоростных поездов.
Если программа достигнет запланированной скорости регулярных испытаний в 800 км/ч в конце этого года, то сократит разрыв между традиционными маглев-поездами, движущимися под открытым небом, и концепциями класса «гиперпетли» в низковакуумных трубах, которые сейчас находятся на ранних стадиях тестирования.
На данный момент этот рекорд иллюстрирует, как постепенные усовершенствования, более мощные двигатели, более точные контуры датчиков и интеллектуальные алгоритмы движения могут совместно сократить циклы испытаний и ускорить коммерческое внедрение.
Ли Вэйчао отметил, что тот же набор инструментов уже внедряется в других исследовательских центрах и может дать толчок к развитию гражданских приложений за пределами пассажирских железнодорожных перевозок.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU