Исследователи в Китае утверждают, что нашли способ устранить одно из самых больших препятствий для поездов на магнитной левитации (маглев), движущихся с экстремальными скоростями — оглушительный «тоннельный бум». Если инновация будет подтверждена в масштабе, она может открыть путь для коммерческих маршрутов на маглеве, способных развивать скорость до 1000 км/ч, что значительно сократит время в пути на длинных междугородних маршрутах.
Проблема шума, существующая десятилетиями
Исследование, о котором сообщает The Guardian, посвящено интенсивным ударным волнам, возникающим, когда высокоскоростные поезда въезжают в туннель или выезжают из него. По принципу поршня воздух перед быстро движущимся поездом быстро сжимается в закрытом туннеле, направляя низкочастотные волны давления к выходу туннеля. На очень высоких скоростях они сливаются в громкий, сотрясающий взрыв — так называемый «тоннельный бум».
Этот эффект долгое время досаждал не только технологии маглев, но и обычным высокоскоростным поездам, таким как французский TGV или японский Shinkansen. Например, TGV, который обычно движется со скоростью 320 км/ч, производит гораздо более мягкую версию «бума», чем маглев на скорости 600 км/ч, где ударная волна достаточно сильна, чтобы возникать в туннелях длиной всего 2 км (по сравнению с 6 км для традиционных поездов). Помимо шума, «бум» может вызывать физическое напряжение в конструкции туннелей, беспокоить диких животных и жителей вблизи железнодорожных путей.
Страница из руководства по глушителям огнестрельного оружия
Инженерная команда, входящая в состав China Aerospace Science and Industry Corporation (CASIC), протестировала подход, вдохновлённый тем, как глушитель для огнестрельного оружия снижает дульную вспышку. Они установили пористые буферы длиной 100 метров на входах и выходах из туннелей, а также пористые покрытия стен внутри самого туннеля. Эти материалы позволяют сжатому воздуху постепенно выходить до входа поезда, предотвращая внезапное изменение давления, вызывающее «бум».
Последний прототип китайского поезда на маглеве способен развивать скорость до 600 км/ч (около 370 миль в час) — скорости, которая вызвала бы «бум» в туннеле длиной всего 1,2 мили.
Согласно исследователям, ранние симуляции и испытания на масштабированном прототипе показали снижение интенсивности «тоннельного бума» до 96%. Более масштабные испытания, проведённые в провинции Шаньси в конце 2024 года, где прототип маглева, по сообщениям, достиг скорости около 1000 км/ч, подтвердили способность буферов контролировать ударные волны без ущерба для стабильности или скорости поезда.
От 600 км/ч до 1000 км/ч
Новейший прототип маглева в Китае в настоящее время рассчитан на работу со скоростью 600 км/ч, но официальные лица CASIC говорят, что прорыв в области «тоннельного бума» устраняет ключевое препятствие для увеличения скорости до отметки в 1000 км/ч. Технология также обещает более тихую работу, снижение износа конструкции и повышение комфорта пассажиров.
Если эта технология будет принята на будущих линиях, маршрут между Пекином и Шанхаем может сократить текущее время поездки на поезде с 4,5 часов до 2,5 часов — что соответствует времени перелёта, но с гораздо более низким уровнем выбросов CO₂. Правительство Китая ещё не подтвердило планы по коммерческому внедрению, но отраслевые наблюдатели ожидают, что маглев будет использоваться в будущих проектах расширения высокоскоростных железных дорог наряду с уже обширной сетью традиционных высокоскоростных железных дорог страны протяжённостью 48 000 км.
Глобальная гонка за доминированием в области высокоскоростных перевозок
Япония остаётся главным соперником Китая в области технологий маглев на большие расстояния. Её Chuo Shinkansen, использующий технологию сверхпроводящего маглева, предназначен для соединения Токио и Осаки со скоростью 505 км/ч всего за 67 минут. Однако задержки отодвинули первоначальную дату запуска проекта в 2027 году на неопределённый срок, оставив Китаю возможность захватить лидерство, если он сможет быстро масштабировать свою новую систему контроля шума.
Обе страны рассматривают маглев как потенциальную альтернативу коротким перелётам, предлагая аналогичные времена в пути с более низким углеродным следом. Станет ли технология, вдохновлённая глушителями, стандартом в отрасли, будет зависеть от того, как она покажет себя в реальных условиях. Но результаты пока говорят о том, что «тоннельный бум», возможно, больше не будет препятствием для самых быстрых поездов на Земле.
Подписывайтесь на нашу бесплатную рассылку, чтобы получать увлекательные истории, эксклюзивный контент и последние новости.
Для получения дополнительных новостей посетите Dailygalaxy.com.