Рубрика «магнитная левитация»

Продолжаем цикл статей об орбитальной инфраструктуре, в прошлой статье мы разбирались с орбитальным ускорителем, а в этой статье мы разберёмся с орбитальным аккумулятором импульса, примерно посчитаем необходимую массу магнитов, сколько нужно сжечь нефти чтобы вывести такую дорогу на орбиту и оценим возможности такого аккумулятора.

Безракетный запуск в космос: орбитальный магнитный трамплин - 1

Принцип работы достаточно прост. Подбрасываем поезд на магнитной подушке вверх на высоту 400 км, для подъёма на такую высоту понадобится кинуть поезд вверх со скоростью ~1,7 км/с, если это делать с помощью обычной ракеты, то при удельном импульсе 3 500 м/с понадобится сжечь 650 кг топлива на каждую тонну полезной нагрузки, для сравнения: многоразовый Falcon 9 для вывода 1 тонны на орбиту сжигает 33 тонны топлива = в 50 раз больше.

Итак, подбрасываем поезд на высоту 400 км где он встречается с трамплином находящемся на орбите и двигающимся со скоростью 7,9 км/с. Трамплин геометрически является частью окружности (четверть в данном примере). При заезде под поезд, магниты поезда начинают отталкиваться от магнитов трамплина с ускорением 9,8 м/с$^2$, но из-за кривизны трамплина, поезд не может отлететь от трамплина, потому что, когда поезд ускоряется «вверх» на 10 м/с и поднимается на 5 метров выше — дорога тоже поднимается на 5 метров и, таким образом, поезд постоянно находится рядом с дорогой и постоянно ускоряется. При этом скорость самого поезда относительно трамплина всегда будет одинаковая, постоянные магниты по сути создают абсолютное скольжение с почти нулевым трением.

Математически, всё считается по формулам центробежной силы, как если бы мы привязали поезд верёвкой к центру и раскрутили до 7,9 км/с — центростремительную силу тут создают магниты, а центробежная сила создаётся кривизной трамплина. Кстати, это бы работало и с обычной машиной на колёсах.
Читать полностью »

Данный материал создан ввиду прошедшей защиты выпускной квалификационной работы бакалавра, учитывающей некоторые замечания по объекту управления. Материал создаётся в качестве первоначального задела под возможную магистерскую диссертацию по той же тематике.

Современные системы магнитной левитации находят всё более и более широкое применение: высокоскоростные пассажирские поезда, изоляция чувствительных к вибрациям механизмов, магнитные подшипники, левитация расплавленного металла в индукционных печах, а также левитирование металлических заготовок. В последнее время эффект магнитной левитации также используют в бытовых устройствах.

image

Наиболее значимое применение, пожалуй, нашлось в поездах с системой левитации на сверхпроводниках. И это обусловлено такими преимуществами, как большая надёжность (из-за отсутствия трения), относительно низкое энергопотребление, способность развить большую скорость.

Однако из-за нелинейных уравнений движения объекта, описывающих его динамику, сложно воспроизводить процесс управления объектом. Речь пойдёт именно про положение (расстояние) объекта относительно нулевой отметки.

Если коротко, то магнитная левитация – это устойчивое положение объекта на определенном расстоянии в гравитационном поле, когда, как правило, ускорение свободного падения компенсируется ускорением объекта, которое создаётся магнитным полем. При этом возникает подъёмная сила.

Магнитная левитация реализуется с помощью диамагнетиков, систем вихревых токов и сверхпроводников, а также с помощью сервомеханизмов.

В текущем материале (под катом) будет рассмотрено модальное управление для линеаризованной системы магнитной левитации, а также реализация модального управления для нелинейной модели системы.
Читать полностью »

Hyperloop One впервые разогнала левитирующее шасси в техническом вакууме - 1
Испытательный тоннель DevLoop компании Hyperloop One в Неваде

12 мая 2017 года компания Hyperloop One провела испытания шасси для транспортной капсулы XP-1 в тоннеле DevLoop в Неваде. Впервые инженерам удалось добиться контролируемого движения и левитации транспортного средства в вакууме. Идея Илона Маска воплощается в реальность.

Hyperloop One считает это историческим событием. По своему значению его можно сравнить с первым полётом братьев Райт над дюнами Северной Каролины холодным утром в декабре 1903 года. Больше века назад они показали, что людей можно перевозить по воздуху на самолётах с двигателем (это был «Флайер-1» с деревянным пропеллером). Сейчас без этого транспорта трудно себе представить человеческую цивилизацию. Может быть, такую же революционную роль сыграют и вакуумные тоннели Hyperloop.
Читать полностью »

Южная Корея разрабатывает свой Hyperloop - 1
Группа журналистов и чиновников из Министерства земельных ресурсов, инфраструктуры и транспорта осматривает экспериментальный маглев SUMA550 на испытательной площадке Osong на севере провинции Чхунчхон-Намдо. Фото: KRRI

Корейский научно-исследовательский институт железных дорог (KRRI) объявил о планах разработки сверхскоростного поезда, который потенциально сможет разгоняться до 1000 км/ч, то есть почти до скорости звука в воздухе на уровне моря (1192 км/ч). Сам поезд будет двигаться почти в вакууме — в трубе низкого давления, как Hyperloop.

Таким образом, Южная Корея присоединилась к нескольким странам и частным компаниям, которые пытаются реализовать идею Илона Маска.
Читать полностью »

Левитирующие гаджеты: что предлагает рынок гику? - 1

На современном рынке электронных устройств есть разные типы гаджетов (в смысле, их просто огромное количество). Среди всего этого многообразия есть те устройства, без которых обычный человек уже не представляет своего существования. Это, например, смартфон или наушники. Это для многих и развлечение, и инструмент для работы и много чего еще. А есть гаджеты чисто для гиков, среди которых встречаются устройства, без которых вполне можно обойтись, но которые привлекают к себе внимание человека, которому близки и понятны современные технологии.

Среди таких систем — «левитирующие» устройства. Речь идет о целой категории устройств, которые благодаря магнитной индукции могут парить в воздухе без всякой видимой поддержки. И таких гаджетов довольно много. Возможно, у вас уже есть что-то подобное? В любом случае, давайте посмотрим, что сейчас предлагает рынок в этом направлении.
Читать полностью »

Транспортная система нового типа постепенно превращается из фантастики в реальность

Hyperloop планирует провести испытания первого участка уже сегодня [UPD: тестирование прошло успешно] - 1

Компания Hyperloop Technologies объявила о намерении провести первые испытания своей транспортной системы на тестовом участке уже в среду, 11 мая. При этом компания решила поменять название на Hyperloop One. Смена названия, вероятно, обусловлена желанием компании избежать путаницы с другой организацией, Hyperloop Transport Technologies.

Испытания будут проведены на участке длиной всего в 1 километр. Здесь планируется проверить работу в полевых условиях прототипа Hyperloop, способного разогнаться до скорости в 540 км/ч. Если все пройдет хорошо, тестовый участок удлинят до 3 километров, а испытания будут проведены на полной скорости (свыше 1100 км/ч). Инвесторы доверяют проекту, и продолжают вкладывать средства — на днях компания получила еще $80 млн инвестиций, вдобавок к $26 млн, полученным ранее.
Читать полностью »

Вчера на Женевском автосалоне известный американский производитель шин Goodyear показал необычный концепт — шины полностью сферической формы Eagle-360, предназначенные специально для роботизированных автомобилей. Такое движение «колёс» робокара с максимальной степенью свободы обеспечивается тем, что новые шины удерживаются благодаря магнитной левитации — передние и задние оси фактически отсутствуют.
Читать полностью »

Приветствуем наших читателей на страницах блога iCover! Некоторые технологические новинки приходят и уходят, так и не сумев привлечь нашего внимания, другие, напротив, ярки и неожиданны, запоминаются моментально и задерживаются на годы. Возможно, именно таким событием суждено стать неординарному японскому стартапу “Air Bonsai“ Масанори Имаеcи (Masanori Imayoshi) и Хикару Хоcи (Hikaru Hoshi), совместившему в своей концепции философию древнего японского искусства Бонсай и возможности самых современных технологий.

image
Читать полностью »

Hyperloop ведёт переговоры о запуске сверхзвукового поезда в РФ - 1

Идея Илона Маска о строительстве сверхзвукового поезда в трубе с разряженным воздухом постепенно воплощается в жизнь. В США над проектом Hyperloop работают уже две компании: Hyperloop Transportation Technologies (HTT) и Hyperloop Technologies. Обе они приступили к строительству испытательных полигонов для тестирования технологии.

Илон Маск предполагал, что в первую очередь «Гиперпетля» должна связать Сан-Франциско и Лос-Анджелес. В дальнейшем сеть туннелей покроет всю территорию США, и не только США. Сейчас с инвесторами рассматривается проект о пуске сверхзвукового поезда в России — между Москвой и Санкт-Петербургом.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js