Wie Sie wissen, hat die Erde aufgrund der vorherrschenden Weltordnung ein bestimmtes Gravitationsfeld, und der Traum eines Menschen war es immer, es mit allen Mitteln zu überwinden. Magnetschwebebahn ist eher ein fantastischer Begriff als alltägliche Realität.
Zunächst wurde es als hypothetische Fähigkeit verstanden, die Schwerkraft auf unbekannte Weise zu überwinden und Personen oder Gegenstände ohne Hilfsmittel durch die Luft zu bewegen. Das Konzept der "Magnetschwebebahn" ist jedoch bereits recht wissenschaftlich.
Es werden mehrere innovative Ideen gleichzeitig entwickelt, die auf diesem Phänomen basieren. Und alle von ihnen versprechen in Zukunft großartige Möglichkeiten für einen vielseitigen Einsatz. Die Magnetschwebebahn wird zwar nicht durch Magie ausgeführt, sondern unter Verwendung der sehr spezifischen Errungenschaften der Physik, nämlich des Abschnitts über Magnetfelder und alles, was damit zusammenhängt.
Ein bisschen Theorie
Unter Menschen, die weit von der Wissenschaft entfernt sind, gibt es die Meinung, dass Magnetschwebebahn ein geführter Flug eines Magneten ist. Tatsächlich bedeutet dieser Begriff, das Thema der Schwerkraft unter Verwendung eines Magnetfelds zu überwinden. Eine seiner Eigenschaften ist der magnetische Druck, mit dem er gegen die Schwerkraft „kämpft“.
Einfach ausgedrückt, wenn die Schwerkraft ein Objekt nach unten zieht, wird der magnetische Druck so gerichtet, dass er es in die entgegengesetzte Richtung nach oben drückt. Es gibt also eine Levitation eines Magneten. Die Schwierigkeit bei der Implementierung der Theorie besteht darin, dass das statische Feld instabil ist und sich nicht auf einen bestimmten Punkt konzentriert, so dass es der Anziehung möglicherweise nicht vollständig widersteht. Daher sind Hilfselemente erforderlich, die dem Magnetfeld eine dynamische Stabilität verleihen, so dass das Schweben des Magneten ein regelmäßiges Phänomen ist. Als Stabilisatoren dafür werden verschiedene Techniken verwendet. Meistens - ein elektrischer Strom durch Supraleiter, aber es gibt andere Entwicklungen in diesem Bereich.
Technische Levitation
Tatsächlich bezieht sich die magnetische Vielfalt auf den breiteren Begriff der Überwindung der Anziehungskraft. Also, technische Levitation: eine Überprüfung der Methoden (sehr kurz).
Wir scheinen ein bisschen mit Magnettechnologie geklärt zu haben, aber es gibt immer noch eine elektrische Methode. Im Gegensatz zum ersten kann der zweite verwendet werden, um Produkte aus einer Vielzahl von Materialien (im ersten Fall nur magnetisiert), sogar Dielektrika, zu manipulieren. Elektrostatische und elektrodynamische Levitation werden ebenfalls getrennt.
Die Möglichkeit, dass Partikel unter dem Einfluss von Licht Bewegungen ausführen, wurde von Kepler vorhergesagt. Und die Existenz von leichtem Druck wird von Lebedev bewiesen. Die Bewegung eines Teilchens in Richtung der Lichtquelle (optische Levitation) wird als positive Photophorese und in der entgegengesetzten Richtung als negativ bezeichnet.
Die aerodynamische Levitation, die sich von der optischen unterscheidet, ist in den heutigen Technologien weit verbreitet. Das „Kissen“ ist übrigens eine seiner Sorten. Das einfachste Luftkissen ist sehr einfach zu bekommen - viele Löcher werden in das Trägersubstrat gebohrt und Druckluft wird durch sie geblasen. In diesem Fall gleicht die Lufthebekraft die Masse des Objekts aus und steigt in der Luft auf.
Die letzte der Wissenschaft derzeit bekannte Methode ist das Schweben mit Schallwellen.
Was sind einige Beispiele für Magnetschwebebahn?
Science Fiction träumte von tragbaren Geräten von der Größe eines Rucksacks, die eine Person mit beträchtlicher Geschwindigkeit in die von ihr benötigte Richtung „schweben“ lassen konnten. Bisher hat die Wissenschaft einen anderen Weg eingeschlagen, der praktischer und praktikabler ist - es wurde ein Zug geschaffen, der sich mit Magnetschwebebahn bewegt.
Super Train Geschichte
Zum ersten Mal wurde die Idee einer Komposition mit einem Linearmotor vom deutschen Erfinder Alfred Zane eingereicht (und sogar patentiert). Und das war im Jahr 1902. Danach erschien die Entwicklung der elektromagnetischen Aufhängung und des damit ausgestatteten Zuges mit beneidenswerter Regelmäßigkeit: 1906 schlug Franklin Scott Smith zwischen 1937 und 1941 einen weiteren Prototyp vor. Herman Kemper erhielt eine Reihe von Patenten zum gleichen Thema, und etwas später schuf der Brite Eric Laiswaite einen funktionierenden lebensgroßen Motorprototyp. In den 60er Jahren beteiligte er sich auch an der Entwicklung von Tracked Hovercraft, das der schnellste Zug sein sollte, aber nicht, da das Projekt 1973 wegen unzureichender Finanzierung geschlossen wurde.
Nur sechs Jahre später und erneut in Deutschland wurde ein Magnetkissenzug gebaut, der eine Passagierlizenz erhielt. Die in Hamburg verlegte Teststrecke war weniger als einen Kilometer lang, aber die Idee inspirierte die Gesellschaft so sehr, dass der Zug auch nach Messeschluss funktionierte, nachdem er in drei Monaten 50.000 Menschen transportiert hatte. Die Geschwindigkeit war nach modernen Maßstäben nicht so hoch - nur 75 km / h.
Keine Ausstellung, sondern ein kommerzieller Muggel (wie der Zug mit einem Magneten genannt wurde), der seit 1984 zwischen dem Flughafen Birmingham und dem Bahnhof verkehrte und 11 Jahre lang standhielt. Der Weg war noch kürzer, nur 600 m, und der Zug stieg 1, 5 cm über den Zug.
Japanische Version
In Zukunft hat die Aufregung um Magnetkissenzüge in Europa nachgelassen. Ende der 90er Jahre interessierte sich ein Hightech-Land wie Japan aktiv für sie. Auf seinem Territorium wurden bereits mehrere ziemlich lange Strecken angelegt, auf denen die Maglev fliegen, wobei ein Phänomen wie die Magnetschwebebahn verwendet wird. Das gleiche Land besitzt auch Hochgeschwindigkeitsrekorde, die von diesen Zügen aufgestellt wurden. Der letzte von ihnen zeigte eine Geschwindigkeitsbegrenzung von mehr als 550 km / h.
Weitere Nutzungsaussichten
Einerseits sind Muggelmenschen attraktiv für ihre schnellen Bewegungen: Nach Berechnungen von Theoretikern können sie in naher Zukunft bis zu 1.000 Stundenkilometer verteilt werden. Schließlich werden sie durch Magnetschwebebahn angetrieben, und nur der Luftwiderstand verlangsamt sich. Daher verringert die maximale aerodynamische Kontur der Zusammensetzung ihre Wirkung erheblich. Darüber hinaus ist der Verschleiß solcher Züge aufgrund der Tatsache, dass sie die Schienen nicht berühren, extrem langsam, was wirtschaftlich sehr rentabel ist.
Ein weiteres Plus ist die Reduzierung des Soundeffekts: Muggel bewegen sich im Vergleich zu herkömmlichen Zügen fast geräuschlos. Ein Bonus ist auch die Verwendung von Elektrizität in ihnen, die die schädlichen Auswirkungen auf die Natur und die Atmosphäre verringert. Darüber hinaus ist der Magnetkissenzug in der Lage, steilere Hänge zu überwinden, und es entfällt die Notwendigkeit, Eisenbahnschienen unter Umgehung von Hügeln und Abfahrten zu verlegen.
Energieanwendungen
Eine nicht weniger interessante praktische Richtung kann als weit verbreitete Verwendung von Magnetlagern in Schlüsselkomponenten von Mechanismen angesehen werden. Ihre Installation löst das ernsthafte Problem des Verschleißes des Ausgangsmaterials.
Wie Sie wissen, nutzen sich klassische Lager recht schnell ab - sie sind ständig hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. In einigen Bereichen bedeutet die Notwendigkeit, diese Teile auszutauschen, nicht nur zusätzliche Kosten, sondern auch ein hohes Risiko für Personen, die den Mechanismus warten. Magnetlager bleiben um ein Vielfaches länger in Betrieb, daher ist ihre Verwendung unter extremen Bedingungen sehr ratsam. Insbesondere in der Kernenergie, Windtechnik oder Industrie, begleitet von extrem niedrigen / hohen Temperaturen.
