Magnetschwebebahn: Beschreibung, Funktionen und Beispiele

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-12 05:34

Wie ihr wisst, hat die Erde aufgrund der herrschenden Weltordnung ein bestimmtes Gravitationsfeld, und es war schon immer der Traum der Menschheit, dieses mit allen Mitteln zu überwinden. Magnetschwebebahn ist ein Begriff, der fantastischer ist, als sich auf die alltägliche Realität zu beziehen.

Zunächst bedeutete es die hypothetische Fähigkeit, die Schwerkraft auf unbekannte Weise zu überwinden und Menschen oder Gegenstände ohne Hilfsmittel durch die Luft zu bewegen. Allerdings ist das Konzept der "Magnetschwebebahn" jetzt schon recht wissenschaftlich.

Es werden gleich mehrere innovative Ideen entwickelt, die auf diesem Phänomen basieren. Und alle versprechen in Zukunft große Chancen für vielseitige Anwendungen. Allerdings wird die Magnetschwebebahn nicht mit magischen Methoden durchgeführt, sondern mit ganz bestimmten Errungenschaften der Physik, nämlich der Abteilung, die magnetische Felder und alles, was damit zusammenhängt, untersucht.

Nur ein bisschen Theorie

Unter Menschen, die weit von der Wissenschaft entfernt sind, gibt es die Meinung, dass die Magnetschwebebahn ein geführter Flug eines Magneten ist. In der Tat darunterDer Begriff impliziert die Überwindung des Objekts der Schwerkraft mit Hilfe eines Magnetfelds. Eine seiner Eigenschaften ist der magnetische Druck, mit dem die Erdanziehungskraft „bekämpft“wird.

Einfach ausgedrückt: Wenn die Schwerkraft einen Gegenstand nach unten zieht, wird der magnetische Druck so gerichtet, dass er ihn wieder nach oben drückt. So schwebt der Magnet. Die Schwierigkeit bei der Umsetzung der Theorie besteht darin, dass das statische Feld instabil ist und sich nicht auf einen bestimmten Punkt konzentriert, sodass es der Anziehung möglicherweise nicht wirksam widerstehen kann. Daher sind Hilfselemente erforderlich, die dem Magnetfeld dynamische Stabilität verleihen, damit das Schweben des Magneten ein regelmäßiges Phänomen ist. Als Stabilisatoren werden dabei verschiedene Verfahren eingesetzt. Meistens - elektrischer Strom durch Supraleiter, aber es gibt auch andere Entwicklungen auf diesem Gebiet.

Technische Levitation

Eigentlich bezieht sich die magnetische Variante auf den breiteren Begriff für die Überwindung der Gravitationsanziehung. Also, technisches Schweben: eine Überprüfung der Methoden (sehr kurz).

Wir scheinen mit der magnetischen Technologie ein wenig herausgefunden zu haben, aber es gibt auch eine elektrische Methode. Im Gegensatz zum ersten kann der zweite für Manipulationen mit Produkten aus verschiedenen Materialien (im ersten Fall nur magnetisierten), sogar Dielektrika, verwendet werden. Trennen Sie auch elektrostatische und elektrodynamische Levitation.

Die Fähigkeit von Teilchen, sich unter Lichteinfluss zu bewegen, wurde von Kepler vorhergesagt. SONDERNdie Existenz von leichtem Druck wurde von Lebedev bewiesen. Die Bewegung eines Teilchens in Richtung der Lichtquelle (optische Levitation) wird als positive Photophorese bezeichnet und in die entgegengesetzte Richtung als negativ.

Aerodynamisches Schweben, anders als optisches, ist in den heutigen Technologien ziemlich weit verbreitet. Übrigens ist das "Kissen" eine seiner Sorten. Das einfachste Luftpolster erhält man ganz einfach - es werden viele Löcher in das Trägersubstrat gebohrt und mit Druckluft durchgeblasen. In diesem Fall gleicht der Luftheber die Masse des Objekts aus und es schwebt in der Luft.

Die letzte Methode, die der Wissenschaft derzeit bekannt ist, ist die Levitation mit akustischen Wellen.

Was sind Beispiele für Magnetschwebebahn?

Science-Fiction träumte von tragbaren Geräten in der Größe eines Rucksacks, die eine Person mit beträchtlicher Geschwindigkeit in die gewünschte Richtung "schweben" konnten. Die Wissenschaft hat bisher einen anderen Weg eingeschlagen, praktischer und machbarer - ein Zug wurde geschaffen, der sich mit Magnetschwebebahn bewegt.

Geschichte der Superzüge

Zum ersten Mal wurde die Idee einer Komposition mit einem Linearmotor vom deutschen Ingenieur-Erfinder Alfred Zane eingereicht (und sogar patentiert). Und das war 1902. Danach erschien die Entwicklung einer elektromagnetischen Aufhängung und eines damit ausgestatteten Zuges mit beneidenswerter Regelmäßigkeit: 1906 schlug Franklin Scott Smith zwischen 1937 und 1941 einen weiteren Prototyp vor. eine Reihe von Patenten zum gleichen Thema wurden von Hermann Kemper erh alten, undWenig später schuf der Brite Eric Lazethwaite einen lebensgroßen, funktionierenden Prototyp des Motors. In den 60er Jahren beteiligte er sich auch an der Entwicklung des Tracked Hovercraft, das der schnellste Zug werden sollte, es aber nicht tat, weil das Projekt wegen unzureichender Finanzierung 1973 eingestellt wurde.

Nur sechs Jahre später wurde wieder in Deutschland eine Magnetschwebebahn gebaut und für den Personenverkehr zugelassen. Die in Hamburg angelegte Teststrecke war weniger als einen Kilometer lang, aber die Idee selbst begeisterte die Gesellschaft so sehr, dass der Zug auch nach Messeschluss noch funktionierte und in drei Monaten 50.000 Menschen transportierte. Seine Geschwindigkeit war nach modernen Maßstäben nicht so groß - nur 75 km / h.

Keine Ausstellung, sondern eine kommerzielle Magnetschwebebahn (so nannten sie den Zug mit einem Magneten), verkehrte seit 1984 zwischen dem Flughafen Birmingham und dem Bahnhof und hielt 11 Jahre in seinem Amt. Die Länge der Gleise war sogar noch kürzer, nur 600 m, und der Zug erhob sich 1,5 cm über das Gleis.

Japanisch

In Zukunft ließ die Aufregung um Magnetschwebebahnen in Europa nach. Aber Ende der 90er Jahre interessierte sich ein solches Hightech-Land wie Japan aktiv für sie. Auf seinem Territorium wurden bereits mehrere ziemlich lange Strecken angelegt, auf denen Magnetschwebebahnen mit einem Phänomen wie Magnetschwebebahn fliegen. Dasselbe Land besitzt auch die Geschwindigkeitsrekorde dieser Züge. Der letzte zeigte eine Geschwindigkeitsbegrenzung von mehr als 550 km/h.

WeiterEinsatzmöglichkeiten

Einerseits sind Magnetschwebebahnen wegen ihrer Schnelligkeit attraktiv: Theoretikern zufolge können sie in naher Zukunft auf bis zu 1.000 Kilometer pro Stunde beschleunigt werden. Schließlich werden sie durch Magnetschwebebahn angetrieben und nur durch den Luftwiderstand gebremst. Daher reduziert das Verleihen der maximalen aerodynamischen Umrisse an die Zusammensetzung ihre Wirkung erheblich. Außerdem verschleißen solche Züge aufgrund der Tatsache, dass sie die Schienen nicht berühren, extrem langsam, was sehr kostengünstig ist.

Ein weiterer Pluspunkt ist die reduzierte Geräuschentwicklung: Magnetschwebebahnen bewegen sich im Vergleich zu herkömmlichen Zügen nahezu geräuschlos. Der Bonus ist auch die Verwendung von Strom in ihnen, was die schädlichen Auswirkungen auf Natur und Atmosphäre reduziert. Darüber hinaus ist die Magnetschwebebahn in der Lage, steilere Hänge zu erklimmen, wodurch die Notwendigkeit entfällt, die Gleise um Hügel und Hänge zu legen.

Energieanwendungen

Eine nicht weniger interessante praktische Richtung kann die weit verbreitete Verwendung von Magnetlagern in Schlüsselkomponenten von Mechanismen sein. Ihre Installation löst ein ernsthaftes Problem der Abnutzung des Ausgangsmaterials.

Klassische Lager verschleißen ja bekanntlich recht schnell - sie sind ständig hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. In einigen Bereichen bedeutet der Austausch dieser Teile nicht nur zusätzliche Kosten, sondern auch ein hohes Risiko für die Personen, die den Mechanismus warten. Magnetlager bleiben um ein Vielfaches länger einsatzfähig, daher ist ihr Einsatz sehr empfehlenswertalle extremen Bedingungen. Besonders in der Kernkraft, Windtechnik oder Industrien mit extrem niedrigen/hohen Temperaturen.

Flugzeug

Beim Problem der Implementierung der Magnetschwebebahn stellt sich eine vernünftige Frage: Wann wird endlich ein vollwertiges Flugzeug, in dem die Magnetschwebebahn zum Einsatz kommt, hergestellt und der fortschrittlichen Menschheit präsentiert? Immerhin gibt es indirekte Beweise dafür, dass solche "UFOs" existierten. Nehmen wir zum Beispiel die indischen "Vimanas" der ältesten Zeit oder die Hitler-"Discoplanes", die uns zeitlich bereits näher sind und unter anderem elektromagnetische Methoden zur Organisation des Auftriebs verwenden. Ungefähre Zeichnungen und sogar Fotos von Arbeitsmodellen sind erh alten geblieben. Die Frage bleibt offen: Wie lassen sich all diese Ideen zum Leben erwecken? Aber es geht nicht über nicht allzu brauchbare Prototypen für moderne Erfinder hinaus. Oder sind das vielleicht noch zu geheime Informationen?