Maqnit levitasiyası: təsvir, xüsusiyyətlər və nümunələr

2024 Müəllif: Henry Conors | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-02-12 03:46

Bildiyiniz kimi Yer kürəsi hökm sürən dünya nizamına görə müəyyən cazibə sahəsinə malikdir və insanın arzusu həmişə onu istənilən vasitə ilə aradan qaldırmaq olub. Maqnit levitasiyası gündəlik reallığa istinad etməkdən daha fantastik termindir.

Başlanğıcda bu, cazibə qüvvəsini naməlum şəkildə dəf etmək və yardımçı avadanlıq olmadan insanları və ya obyektləri havada hərəkət etdirmək üçün hipotetik qabiliyyəti nəzərdə tuturdu. Bununla belə, indi "maqnit levitasiyası" anlayışı artıq kifayət qədər elmidir.

Bu fenomenə əsaslanan bir neçə innovativ ideya eyni anda hazırlanır. Və onların hamısı gələcəkdə çox yönlü tətbiqlər üçün böyük imkanlar vəd edir. Doğrudur, maqnit levitasiyası sehrli üsullarla deyil, fizikanın çox xüsusi nailiyyətlərindən, yəni maqnit sahələrini və onlarla əlaqəli hər şeyi öyrənən bölmədən istifadə etməklə həyata keçiriləcək.

Bir az nəzəriyyə

Elmdən uzaq insanlar arasında belə bir fikir var ki, maqnit levitasiyası maqnitin idarə olunan uçuşudur. Əslində bunun altındatermin maqnit sahəsinin köməyi ilə cazibə obyektini aşmağı nəzərdə tutur. Onun xüsusiyyətlərindən biri yerin cazibə qüvvəsi ilə "mübarizə" üçün istifadə edilən maqnit təzyiqidir.

Sadə dillə desək, cazibə qüvvəsi cismi aşağı çəkəndə maqnit təzyiqi onu yenidən yuxarı itələyəcək şəkildə yönəldilir. Maqnit belə havaya qalxır. Nəzəriyyənin həyata keçirilməsində çətinlik ondan ibarətdir ki, statik sahə qeyri-sabitdir və müəyyən bir nöqtədə fokuslanmır, buna görə də cəlbediciliyə effektiv müqavimət göstərə bilməz. Buna görə də, maqnit sahəsinə dinamik sabitlik verəcək köməkçi elementlər tələb olunur ki, maqnitin qalxması müntəzəm bir hadisə olsun. Bunun üçün stabilizator kimi müxtəlif üsullardan istifadə olunur. Çox vaxt - superkeçiricilər vasitəsilə elektrik cərəyanı, lakin bu sahədə başqa inkişaflar da var.

Texniki levitasiya

Əslində, maqnit müxtəlifliyi qravitasiya cazibəsini aradan qaldırmaq üçün daha geniş terminə aiddir. Beləliklə, texniki levitasiya: metodların icmalı (çox qısa).

Maqnit texnologiyası ilə bir az başa düşdük, amma elektrik üsulu da var. Birincidən fərqli olaraq, ikincisi müxtəlif materiallardan (birinci halda, yalnız maqnitləşdirilmiş olanlar), hətta dielektriklərdən hazırlanmış məhsullarla manipulyasiyalar üçün istifadə edilə bilər. Elektrostatik və elektrodinamik levitasiyanı da ayırın.

Zərrəciklərin işığın təsiri altında hərəkət etmək qabiliyyəti Kepler tərəfindən proqnozlaşdırılıb. AMMAyüngül təzyiqin mövcudluğu Lebedev tərəfindən sübut edilmişdir. Zərrəciyin işıq mənbəyi istiqamətində hərəkəti (optik levitasiya) müsbət fotoforez, əks istiqamətdə isə mənfi adlanır.

Optikdən fərqlənən aerodinamik levitasiya günümüz texnologiyalarında kifayət qədər geniş tətbiq olunur. Yeri gəlmişkən, "yastıq" onun növlərindən biridir. Ən sadə hava yastığı çox asanlıqla əldə edilir - daşıyıcı substratda çoxlu deliklər qazılır və sıxılmış hava onların vasitəsilə üfürülür. Bu halda, hava qaldırıcı obyektin kütləsini tarazlayır və o, havada üzür.

Hazırda elmə məlum olan sonuncu üsul akustik dalğalardan istifadə etməklə havaya qalxmadır.

Maqnit levitasiya nümunələri hansılardır?

Elmi fantastika insanı lazım olan istiqamətə xeyli sürətlə "havalandıra" bilən bel çantası ölçüsündə portativ cihazları xəyal edirdi. Elm indiyə qədər fərqli, daha praktik və mümkün olan yol tutub - maqnit levitasiyasından istifadə edərək hərəkət edən qatar yaradılıb.

Super qatarların tarixi

İlk dəfə xətti mühərrikdən istifadə edən kompozisiya ideyası alman mühəndis-ixtiraçı Alfred Zane tərəfindən təqdim edildi (və hətta patentləşdirildi). Və bu 1902-ci ildə idi. Bundan sonra elektromaqnit asma və onunla təchiz edilmiş qatarın inkişafı həsəd aparan qanunauyğunluqla ortaya çıxdı: 1906-cı ildə Franklin Scott Smith 1937-1941-ci illər arasında başqa bir prototip təklif etdi. Eyni mövzuda bir sıra patentlər Hermann Kemper tərəfindən alındı vəbir az sonra britaniyalı Erik Lazetveyt mühərrikin real ölçülü işləyən prototipini yaratdı. 60-cı illərdə o, həmçinin ən sürətli qatar olacağı güman edilən Tracked Hovercraft-ın hazırlanmasında iştirak etdi, lakin 1973-cü ildə kifayət qədər maliyyə olmadığı üçün layihə bağlandığı üçün iştirak etmədi.

Cəmi altı il sonra yenə Almaniyada maglev qatarı tikildi və sərnişin daşımaq üçün lisenziya verildi. Hamburqda salınan sınaq yolu bir kilometrdən az idi, lakin ideyanın özü cəmiyyəti o qədər ruhlandırdı ki, qatar hətta sərgi bağlanandan sonra da fəaliyyət göstərdi və üç ay ərzində 50.000 nəfəri daşımağı bacardı. Onun sürəti, müasir standartlara görə, o qədər də böyük deyildi - cəmi 75 km/saat.

Sərgi yox, kommersiya maqlevi (onlar maqnitdən istifadə edərək qatarı belə adlandırırdılar) 1984-cü ildən Birmingem hava limanı ilə dəmiryol stansiyası arasında qaçırdı və 11 il vəzifəsində işləyirdi. Yolun uzunluğu daha da qısa idi, cəmi 600 m idi və qatar relsdən 1,5 sm yuxarı qalxdı.

Yaponca

Gələcəkdə Avropada maqlev qatarları ilə bağlı həyəcan səngidi. Lakin 90-cı illərin sonunda Yaponiya kimi yüksək texnologiyalı bir ölkə onlarla fəal şəkildə maraqlanmağa başladı. Artıq onun ərazisində maqnit levitasiyası kimi bir fenomendən istifadə edərək maqlevlərin uçduğu bir neçə kifayət qədər uzun marşrut çəkilmişdir. Eyni ölkə bu qatarların müəyyən etdiyi sürət rekordlarına da sahibdir. Sonuncusu 550 km/saatdan çox sürət həddi göstərdi.

Daha sonraistifadə perspektivləri

Bir tərəfdən maqlevlər cəld hərəkət etmək qabiliyyətinə görə cəlbedicidir: nəzəriyyəçilərin fikrincə, yaxın gələcəkdə onlar saatda 1000 kilometrə qədər sürətlənə bilərlər. Axı, onlar maqnit levitasiyası ilə işləyir və yalnız hava müqaviməti onları ləngidir. Buna görə kompozisiyaya maksimum aerodinamik konturların verilməsi onun təsirini xeyli azaldır. Bundan əlavə, relslərə toxunmadıqları üçün belə qatarların köhnəlməsi olduqca ləng gedir və bu, çox sərfəlidir.

Daha bir artı azaldılmış səs-küy effektidir: maqlev qatarları adi qatarlarla müqayisədə demək olar ki, səssiz hərəkət edir. Bonus həm də onlarda təbiətə və atmosferə zərərli təsirləri azaldan elektrik enerjisindən istifadədir. Bundan əlavə, maglev qatarı daha sıldırım yamaclara qalxmağa qadirdir ki, bu da təpələrin və yamacların ətrafında rels çəkmə ehtiyacını aradan qaldırır.

Enerji tətbiqləri

Mexanizmlərin əsas komponentlərində maqnit rulmanlarının geniş tətbiqi daha az maraqlı praktik istiqamət hesab edilə bilməz. Onların quraşdırılması mənbə materialının ciddi aşınma problemini həll edir.

Bildiyiniz kimi, klassik podşipniklər olduqca tez köhnəlir - onlar daim yüksək mexaniki yüklərə məruz qalırlar. Bəzi ərazilərdə bu hissələrin dəyişdirilməsi zərurəti təkcə əlavə xərclər deyil, həm də mexanizmə xidmət göstərən insanlar üçün yüksək risk deməkdir. Maqnetik rulmanlar dəfələrlə daha uzun müddət işləyir, buna görə də onların istifadəsi çox tövsiyə olunurhər hansı ekstremal şərait. Xüsusilə nüvə enerjisi, külək texnologiyası və ya son dərəcə aşağı/yüksək temperaturlu sənayelərdə.

Təyyarə

Maqnit levitasiyasının necə həyata keçiriləcəyi problemində ağlabatan sual yaranır: nəhayət, maqnit levitasiyasının istifadə olunacağı tam hüquqlu təyyarə nə vaxt istehsal edilərək mütərəqqi bəşəriyyətə təqdim olunacaq? Axı belə “UFO”ların mövcud olmasına dolayı sübutlar var. Məsələn, götürək ən qədim dövrə aid hind “vimanalarını” və ya başqa şeylərlə yanaşı, liftin təşkili üçün elektromaqnit üsullarından istifadə edərək, artıq bizə zaman baxımından daha yaxın olan Hitler “diskoplanlarını”. İşləyən modellərin təxmini çertyojları və hətta fotoşəkilləri qorunub saxlanılmışdır. Sual açıq qalır: bütün bu ideyaları necə həyata keçirmək olar? Lakin işlər müasir ixtiraçılar üçün çox da əlverişli prototiplərdən irəli getmir. Yoxsa bu hələ çox məxfi məlumatdır?