רכבת ריחוף מגנטי
פעולות נוספות
רכבת ריחוף מגנטי (נקראת גם רכבת מגלב, MAGLEV באנגלית; הלחם של המילים Magnetic Levitation) היא רכבת המרחפת מעל המסילה ללא שימוש בגלגלים ומונעת באמצעות כוח אלקטרומגנטי.
באפריל 2015, קבעה הרכבת את שיא העולם במהירות לרכבות, כאשר הצליחה לנוע במהירות של 603 קילומטר לשעה. השיא הקודם נקבע בשנת 2003 ועמד על 581 קילומטרים לשעה[1].
טכנולוגיה עריכה
רכבות הריחוף המגנטי נעות באמצעות מגנטים ואלקטרומגנטים, הנמצאים על המסילה ועל המרכב עצמו (הרכבת). האלקטרומגנטים משנים את מצבם בהתאם להוראות הנהג, ויוצרים כוחות הדוחפים או מושכים את הרכבת בהתאם.
קיימים שני סוגים עיקריים של טכנולוגיית הריחוף המגנטי:
- משיכה אלקטרומגנטית - ElectroMagnetic Suspension - EMS - טכנולוגיה זו משתמשת בכוח המשיכה המגנטית מתחת למסילה על מנת לדחוף את הרכבת כלפי מעלה.
- דחייה אלקטרודינמית - ElectroDynamic Suspension - EDS - טכנולוגיה זו משתמשת בכוח הדחייה שנוצר בין שני מגנטים על מנת להרחיק את הרכבת מהמסילה.
משיכה אלקטרומגנטית עריכה
במערכות ה-EMS כיום, הרכבת מרחפת מעל מסילת פלדה. אל הרכבת מחוברים אלקטרומגנטים המכוונים אל תחתית המסילה. ה-EMS משתמשת במערכת אלקטרונית הקרויה Feedback Control על מנת לשמור על מרחק קבוע בין הרכבת למסילה.
דחייה אלקטרודינמית עריכה
במערכת ה-EDS המסילה והרכבת מפעילות שדות מגנטיים כשהרכבת מרחפת על ידי הכוח הדוחה בין השדות. במערכת זו השדה המגנטי ברכבת נוצר על ידי אלקטרומגנטים הפועלים בעזרת מוליכות על או לחלופין על ידי מגנטים קבועים. הכוח המגנטי הדוחה במסילה נוצר על ידי השראה אלקטרומגנטית המושרת בתיילים הנמצאים במסילה.
תחרותיות עריכה
רכבת הריחוף המגנטי מציעה חלופה מתקדמת הן לרכבות הקונבנציונליות והן למטוסים, ומשלבת יתרונות של מהירות, נוחות ובטיחות לצד אתגרים של עלות ותשתית.
לעומת רכבת קונבנציונלית, רכבת ריחוף מגנטי מהירה הרבה יותר[1], אך דורשת תשתית יקרה ומדויקת במיוחד. תחזוקתה שלה זולה יותר בזכות היעדר בלאי מכני, והיא מושפעת פחות ממזג האוויר. הנסיעה חלקה ושקטה יותר במהירויות רגילות, אך במהירויות גבוהות הרעש דומה למטוסי סילון, וחזק בכ-78% מהרעש שיוצרות רכבות גלגלים רגילות[2].
לעומת מטוס, רכבת ריחוף מגנטי יעילה יותר מבחינת יחס עילוי לגרר, אך לא נהנית מצפיפות האוויר הנמוכה שיש בגובה רב, המפחיתה את התנגדות האוויר. מכיוון שנתיבים אווירים מסחריים מוגדרים בנוקשות, רכבת ריחוף מגנטי יוצרת תחרות בנסיעות של עד כ־800 ק"מ, ומתאימה לשירות יעדי ביניים. שלא כמטוסים, היא מושפעת מעט ממזג האוויר, בטוחה יותר מבחינת סיכוני התרסקות, וחוסכת זמן בזכות יציאה ממרכזי ערים וללא פרוצדורות אבטחה ותורים כמו בטיסות.
היסטוריה עריכה
אחד מחלוצי הטכנולוגיה הזו הוא הרמן קמפר שהחל בניסוי בשנות ה-30 של המאה ה-20. בתחילה היו קשיים בהרמת הרכבות ורכבות מהסוג הזה היו היברידיות ונסעו בעזרת מערכות גלגלים ותנועה של אלקטרומגנטים. חברת טרנסרפיד הגרמנית עוסקת בפיתוח אבות טיפוס בטכנולוגיה זו, ואף בנתה מסלול ניסויי (בצורת לולאה כפולה) באורך של 31.5 ק"מ באמסלנד שבגרמניה. בטכנולוגיה של החברה הזו ניתן להרים רכבת במשקל של 70 טון מעל למסילה. חברה זו הקימה את הקו המסחרי הראשון בעולם בסין.
יישום מסחרי עריכה
רכבות ריחוף מגנטי המשמשות את הציבור הרחב קיימות משנת 1984, אך עקב מגבלות הנדסיות והעלות הגבוהה[דרושה הבהרה] של הפעלת רכבת מסוג זה, מספר הפרויקטים הנבנים בטכנולוגיה זו קטן ויישומה איטי.
הקו המסחרי הראשון של רכבת ריחוף מגנטי הוא ה-IOS demonstration line (ראשי תיבות של Initial Operating Segment) שנפתח לתנועה ב-11 בספטמבר 2002 בשאנגחאי שבסין. הרכבות בקו זה מסיעות נוסעים למרחק של 30 ק"מ (לשדה התעופה) בזמן של 7 דקות ו-20 שניות בלבד. המהירות המרבית בקו זה היא 431 קמ"ש, והמהירות הממוצעת היא 250 קמ"ש[3]. עלות הבנייה של קו זה הוערכה ב-1.2 מיליארד דולר.
קו נוסף המכונה "לינימו" (Linimo) באורך של 8.9 ק"מ פועל במחוז צ'ובו שביפן, בסמוך לעיר נגויה. מהירות הרכבת המקסימלית היא 100 קמ"ש ולאורכו 9 תחנות. הקו נפתח ב-6 במרץ 2006, והסיע עד יולי באותה שנה 10 מיליון נוסעים. בשנת 2013 נסעו בו כ-723.3 מיליון נוסעים. עלות בניית הקו מוערכת בכ-900 מיליון דולר, כך שעלות בניית כל קילומטר מוערכת ב-100 מיליון דולר.
ב-25 בספטמבר 2007 הכריזה ממשלת בוואריה כי חתמה על הסכם למימון קו מגלב בין שדה התעופה הבינלאומי של מינכן לבין תחנת הרכבת המרכזית בעיר, לאורך 37 ק"מ. עלות בניית הקו היא כ-1.85 מיליארד אירו[4]. שנה לאחר מכן הודיעה ממשלת בוואריה על ביטול הפרויקט עם כניסתו של המשבר הכלכלי העולמי של 2008 [5]. ב-2020 דווח שמשרד התחבורה הפדרלי של גרמניה עורך מחקר היתכנות להחייאת הפרויקט [6].
ראו גם עריכה
קישורים חיצוניים עריכה
- גל ברק, איך פועלת רכבת ה"ריחוף המגנטי" - ה-Maglev?, באתר scienceblog
- הרכבת בשנגחאי
- קובץ:YouTube full-color icon (2017).svg סרט תיעודי על הרכבת ביפן, סרטון באתר יוטיוב, 3 בספטמבר 2006 (באנגלית)
- קובץ:YouTube full-color icon (2017).svg הפיזיקה של הרכבת המהירה ביותר שנבנתה אי פעם, סרטון באתר יוטיוב, 16 ביוני 2021 (באנגלית)
- רכבת ריחוף מגנטי, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
.svg){kind=link}
הערות שוליים עריכה
- ^ 1 2 רכבת יפנית שברה שוב את שיא המהירות העולמי לרכבות: הגיעה ל-603 קמ"ש, באתר כלכליסט, 21 באפריל 2015
- ^ מאמר שפורסם באפריל 2004 בכתב העת Acoustical Society of America קישור 1, קישור 2
- ^ Shanghai Maglev Demonstration Line International Maglev Board: Transrapid Info, Photos
- ^ Munchen maglev funded. Railway Gazette International 2007;163(10):591.
- ^ שגיאת לואה ביחידה יחידה:Citation/CS1/Configuration בשורה 1739<includeonly></includeonly>: attempt to index field '?' (a nil value).
- ^ FRIEDERIKE VOIGT, How One German Company Is Going Full Steam Ahead With Maglev Technology