13. Влияние поезда на магнитной подушке на систему взаимодействий между обществом, техникой и природой

«Техника – природа» (взаимодействие с природной средой)

Магнитоплан относиться к экологически чистым видам транспорта. За счет использования линейного двигателя нет вредных выбросов отработанного топлива в атмосферу.

В настоящее время отсутствуют технологии, снижающие магнитные загрязнения природной среды и отрицательного воздействия сильных магнитных полей на человека.

Развитие природосберегающих технологий производства, использования и утилизации ТО всегда является важным направлением влияния общества на технику.

В отношении поезда на магнитной подушке ведутся исследования по влиянию электромагнитного излучения на природу, включая человека как ее часть. Является актуальным задача нахождения соответствующих технических решения.

Рано или поздно возникнет проблема утилизации созданной техники. В качестве недолжного отношения общества к технике приведем пример опытного образца реактивного поезда, который был брошен на задворках Калининского вагоностроительного завода у ст. Дорошиха. Там он и находится по сей день (рис. 27).

Рис. 27. Состояние вагона в 1985 г. [1.2].

С развитием промышленности и современного скоростного транспорта появилась новая проблема – борьба с шумом. Возникло даже новое понятие – «шумовое загрязнение» среды обитания. Шумы свыше 100 дБ могут быть невыносимы для уха человека. Шумы порядка 140 дБ (например, звук взлетающего реактивного самолета) могут оказаться болезненными для уха.

«Техника – человек» (влияние техники на человека)

Кроме высокой скорости передвижения, обеспечивающий экономию времени и сил человека, поездка становиться более комфортной Деловая же поездка, как считают врачи, не долж­на доиться более 2 ч, в противном слу­чае работоспособность человека рез­ко снижается. Более того, за счет левитации обеспечивается низкий уровень шума при движении, что также снижает утомляемость пассажира во время поездки.

В то же время имеют место и недостатки в использовании поезда на магнитной подушке. Мощные электромагниты, которые применяются для подвешивания и движения вагонов, создают излучение, уровень которого многократно превышает таковой у линий электропередач. А поскольку электромагниты находятся непосредственно под полом вагона или же на пути, то поездные бригады и пассажиры, а также окрестные жители подвергнутся риску получения онкологических и ряда иных заболеваний. Этот факт подтверждается статистикой заболеваний помощников и машинистов электровозов переменного тока, так как они работают, подвергаясь воздействию излучения трансформаторов локомотива.

Насколько же велико электромагнитное излучение от магнитоплана, могут подтвердить все присутствовавшие на испытаниях опытного участка такой дороги на полигоне в подмосковном Раменском: во время ряда опытных поездок из строя выходили не только калькуляторы и электронные часы, что обычно и в кабине электровоза переменного тока, но даже и контрольное экспериментальное оборудование. В Японии многие пожилые граждане пользуются кардиостимуляторами, которые, как известно, тоже выходят из строя от сильного электромагнитного изучения, поэтому японцы очень осторожно относятся к внедрению магнитных монорельсовых дорог [2.3].

Население г. Шанхая выступило с массовыми протестами против дороги на магнитной подушке. За пуск первого маршрута - из аэропорта до городских окраин – было заплачено 1,4 миллиарда долларов, и теперь в Шанхае решили продлить эту дорогу еще на 30 километров дальше, через город. Жители окраин Шанхая: “Спасите детей, сопротивляйтесь радиации!”, “Мы чувствуем себя так, словно живем в микроволновой печке, наши дома обесценились, риелторы отказываются иметь с нами дело, когда узнают, что наши дома находятся рядом с трассой поезда”, - жалуются китайцы, чьи жилища оказались в непосредственной близости от “дороги будущего”. По их словам, магистраль идет сильное электромагнитное излучение. Это крупнейшие народные выступления в Шанхае. Многотысячные толпы демонстрантов заставили правительство отложить строительство [2.3].

Роль скоростного транспорта в жизни человека трудно переоценить. Сокращение времени на дорогу и комфортность движения позволяет человеку иначе планировать свою деятельность в течение дня (недели), ставить и решать за более короткое время большее число задач. Это впоследствии не может не отразится на образе жизни, расширении сферы интересов и потребностей человека.

«Человек – техника» (взаимодействие человека с техникой)

Поезд на магнитной подушке, как уже отмечалось, является сложной технической системой с высоким уровнем автоматизации и средств защиты. В частности, нельзя случайно попасть на монорельс, поскольку он находиться на высоте 5-7м над землей. Это можно сделать только со специальной огороженной эстакады.

Управление поездом осуществляется автоматически с помощью компьютера и диспетчера.

Возможность оказать негативное воздействие на работу системы сведена к минимуму, но не исключена (ошибки в работе диспетчера – человеческий фактор, сбои в работе управляющей системы – техногенный фактор). Эти особенности должны учитывать обслуживающий персонал и пассажиры.

При высоком уровне автоматизации и защиты работы магнитоплана остается риски техногенных катастроф.

Так, например, утром 22 сентября 2006 г. на экспериментальной трассе магнитной железной дороги в Эмсланде, Нижней Саксонии (Германия) сверхскоростной пассажирский поезд столкнулся с автодрезиной. В катастрофе погибли 25 человека и еще 10 ранены (рис. 28) [2.7].

Рис. 28. Авария поезда на магнитной подушке в Германии 2006 г.

Состав отошел от платформы отправления не более чем на километр. В первом вагоне находился 31 человек – сотрудники предприятий, связанных с программой «Трансрапид», а также приглашенные ими гости.

За 22 года эксплуатации трассы сверхскоростной поезд перевез около полумиллиона пассажиров. Рейсы были не только испытательного характера, как в частности этот. Уже многие годы «Трансрапид» совершал и прогулочные поездки - билет на такую экскурсию стоил 18 евро. Недешево, но в мире, кроме Эмсланда, только в Шанхае можно со скоростью гоночного автомобиля промчаться на поезде, управляемом не машинистом в кабине, а компьютером из центрального командного пункта.

Диспетчеры командного пункта дали старт программе движения состава, когда в километре от платформы его отправления на монорельсе находилась колесная дрезина с двумя рабочими, занимавшимися его ежедневной очисткой. Нельзя случайно заехать на монорельс – он поднят на высоту 5-7 м над землей и попасть на его поверхность можно только со специальной огороженной эстакады. И очистка его осуществлялась не по усмотрению рабочих, а строго по графику.

Рис. 29. Авария поезда на магнитной подушке в Германии 2006 г.

Но картина происшедшего уже достаточно точно восстановлена экспертами. На скорости от 170 до 200 км/час «Трансрапид» врезался в дрезину, при этом двое рабочих, очищавших монорельс, погибли мгновенно. Удар был настолько силен, что обломки передней части вагона и частично дрезины разлетелись в радиусе нескольких сотен метров. Из-за конструктивной особенности носовой части состава (она под острым углом скошена сверху вниз) первый вагон поддел дрезину и поволок ее на себе, расплющивая свой корпус и сминая крышу. Потерявший управление состав двигался так еще более 300 м.

«Техника – общество» (действие техники на основные сферы жизни общества)

Экономическая сфера

Магнитоплан способен развивать скорость свыше 500 км/ч, что делает его идеальным средством междугороднего сообщения средней дальности. Теоретически это самая высокая скорость из тех, которые можно получить на серийном (не спортивном) наземном транспорте. Отметим, что средняя скорость на железных доро­гах не превышает 150 км/ч. Деловая же поездка, как считают врачи, не долж­на доиться более 2 ч, в противном слу­чае работоспособность человека рез­ко снижается. Добраться от одного крупного города до другого за это вре­мя можно только самолетом. Если удастся повысить скорость поез­дов в 3-4 раза, от Москвы до Петер­бурга, например, можно будет доехать всего за 1,5 ч. Растет профессиональная мобильность больших групп людей, что имеет своим следствием положительный экономический эффект.

Скоростные характеристики делает его востребованным и перспективным с точки зрения массового распространения.

Сегодня нет технических проблем, мешающих начать массовое строи­тельство магистралей для поездов на магнитной подвеске, но этому препят­ствуют экономические проблемы [1.1].

Рассмотрим экономические показатели использования магнитного подвеса:

Во-первых, магнитная подушка имеют смысл только при высокоскоростном движении, но это возможно лишь при больших расстояниях между станциями, иначе поезду не разогнаться.

Во-вторых, у магнитной дороги удельный энергорасход на 20% больше, чем у аналогичной рельсовой.

В-третьих, высокая стоимость создания и обслуживания колеи (стоимость постройки одного километра маглев-колеи сопоставима с проходкой километра тоннеля метро закрытым способом). Контроль зазора между дорогой и поездом требует наличия сверхбыстродействующих систем управления.

В-четвертых, требуется сложная путевая инфраструктура. Например, «стрелка» для магнитоплана представляет собой два участка дороги, которые сменяют друг друга в зависимости от направления поворота [2.3].

Тем не менее, многие страны вкладывают немалые средства в долгосрочные исследования и опытно-конструкторские работы по созданию магнитопланов. Это может принести большую экономическую прибыль за счет спроса на высокоскоростной вид транспорта.

Духовная

Для создания поезда на магнитной подвеске требуются различные новейшие технологии, такие как технология левитации, предназначенная для подъема состава в воздух, линейные двигатели, обеспечивающие движение состава вперед, новые технологии строительства, производства материалов с новыми свойствами и т.д. Разработка и внедрение этих технологий не только окажет существенное влияние на соответствующие отрасли промышленности, но и одновременно будет способствовать созданию новых композиционных материалов и дальнейшему продвижению вперед фундаментальных исследований. Что в свою очередь двигает науку вперед.

Потребуется также изучение воздействия электромагнитного поля на организм человека. Требуется широкий круг технологий, которые впоследствии могут стать новыми источниками роста экономики. Именно по этой причине многие страны предпринимают активные усилия в этом направлении.

Социальная сфера

Как уже отмечалось, производством поездов на магнитной подушке занимаются несколько крупных корпораций: Chubu HSST Development Corp. (Япония), Siemens AG и ThyssenKrupp (Китай), Transrapid (Германия) – дочерняя компания от Siemens AG и ThyssenKrupp. Любое крупное производство (его возникновение и развитие) обеспечивает появление новых рабочих мест и новых профессий. Пока это характерно преимущественно только для стран производителей.

Распространение высокоскоростного транспорта влечет за собой рост мобильности населения, расширение сферы социальной коммуникации.

«Общество – техника» (влияние общества на технику)

Технологический аспект

Потребность общества в разработке видов транспорта, обеспечивающих высокоскоростное передвижение существовало на всех этапах исторического развития. Попытки повысить скорость традиционного ж/д транспорта не принесло успех, т.к. уже при 300 км/ч колёса те­ряют сцепление с рельсами и стук колёс становится запредельным [1.1]. Решение проблемы найдено в форме создания левитирующих поездов при сохранении рельсовой конструкции дорожного полотна.

Для создания поезда на магнитной подвеске требуются различные новейшие технологии, такие как технология левитации, предназначенная для подъема состава в воздух, линейные двигатели, обеспечивающие движение состава вперед, новые технологии строительства, производства материалов с новыми свойствами и т.д. Требуется широкий круг технологий, которые впоследствии могут стать новыми источниками для разработки более совершенных конструкций магнитопланов. Именно по этой причине ученые и специалисты разного профиля многих стран предпринимают активные усилия в этом направлении.

Если бы не было данного технического объекта (если бы не происходило совершенствование техники), то невозможно было бы осуществлять высокоскоростное и комфортное передвижение человечества.

Эргономический аспект

При создании магнитопланов учитывая высокие скорости движения создаются все условия для комфорта движения (удобные сидения, плавный набор хода).