Raylı sistemler teknolojisi günden güne hızla gelişmekte. Çeşitli ülkeler yaptıkları çalışmalarla bu alanda lider olmak için adeta bir savaş halindeler. En hızlı trene sahip olan ülke bu alanı domine etme yolunda büyük bir adım atmış oluyor. Dünya üzerindeki en hızlı tren olan “MAGLEV” nedir bir bakalım.

Tarihçesi

1959’da Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’nda (BNL) bir araştırmacı olan fizikçi James Powell manyetik olarak havalandırılmış bir ulaşım yolu düşünmeye başladı. Bu fikrini iş arkadaşı ve meslektaşı olan Gordon Danby ile paylaştı. Bir kılavuz yol üzerindeki 8 şeklindeki bobinler gibi özel şekillendirilmiş halkalarda elektrodinamik kaldırma ve stabilize edici kuvvetleri indüklemek için hareketli bir araca monte edilmiş statik mıknatısları kullanarak bir maglev konsepti geliştirdiler. İkili 1968 yılında bu sistemin patentini aldı. Bilinen ilk maglev sistemi buydu.  Bu yöntemle seyahat edilebilen ilk tren için on yıl geçmesi gerekiyordu. 1979 yılına gelindiğinde Almanya’nın Hamburg şehrinde düzenlenen ulaşım fuarına gelen katılımcılar, Transrapid maglev treni üzerinde kısa bir test sürüşü yapabiliyorlardı. Maglev trenleri ticari olarak ilk kez 1984 yılında Birleşik Krallık’ta, Birmingham Havaalanı ve yakınındaki tren istasyonunu birbirine bağlamak için kullanıldı.

Ulaşılan en yüksek hız Japon treni L0’ın 2015 yılında gerçekleştirilen rekor denemesinde 603 km/h olarak kayıtlara geçti.

maglev
Japon L0 Serisi Maglev Tren

Nedir?

İki set mıknatıs kullanan bir tren taşımacılığı sistemidir: bir set treni raydan yukarı itmek için, diğeri ise yükseltilmiş treni sürtünme eksikliğinden yararlanarak ileri hareket ettirmek için kullanılır. Manyetik levitasyon treni (maglev) “MAGLEV” sözcüğü İngilizce “magnetic levitation” sözcüklerinin kısaltılmasıyla elde edilmiş, yani “manyetik olarak havada tutma, yükseltme” anlamına geliyor. Yani bu demek oluyor ki bir Maglev treni bildiğimiz tren rayları üzerinde hareket etmiyor.

En basit haliyle trenin altındaki mıknatısların yola döşenmiş mıknatısları itmesi sonucunda hareket ediyor.

Nasıl Çalışır?

Maglev bildiğimiz türde bir rayda gitmiyor. Maglev için üretilen raylar elektromıknatısların bir araya gelmesiyle oluşuyor. Bu mıknatıslar sayesinde trenler yere temas etmeden 10 mm yükseklikte havada asılı şekilde ilerleyebiliyorlar. Raylarla temas olmadığı için sürtünme büyük oranda azalmış olur. Oluşan sürtünme sadece hava sürtünmesi olur. Bu mıknatıslar içinden elektrik akımı geçen kabloların ham demire sarılıp manyetik alan oluşturması ile çalışan mıknatıslardır. Sistemin manyetizma özelliği elektriğe bağlı olduğundan elektrik akımının kontrol edilmesi trenin yönünü, hızını ve raylara olan uzaklığını ayarlanmasını sağlar.

Bu sisteme EDS (Electrodynamic Suspension) adı verilir. Motoru oluşturan statora (dıştaki sabit kısım) elektrik akımı verilerek oluşturulan manyetik alan içerdeki dönen kısım olan rotorun dönmesini sağlar. Bu şekilde hareket oluşur. Bu durumda ise tren yani rotor raylar ise stator olarak görev yapar. Raylara verilen elektrik enerjisi treni bu şekilde hareket ettirir. Bunu açıklamak için iki elektromıknatısın birbiriyle olan ilişkisi kullanılır. Tren “+” olurken yolun bir kısmı “-“ olur. Bu sürecin devamlı olması treni hareket ettirir.

maglev
Mıknatısların akım yönü değiştirilmesiyle hareket oluşumu.

Maglev trenler, normal trenlere oranla daha hızlı ve ucuz olmalarına karşın, çok güçlü elektromıknatıslar ve çok duyarlı kontrol sistemleri gerektirir. İlk yatırım maliyetleri oldukça fazla olduğu için şu anda çok yaygın sayılmazlar. Kendilerine ait yolları olması gereken maglev trenler normal tren raylarını kullanamaması sebebiyle birçok ülkenin öncelikli konusu değil. Gelişen teknolojiyle farklı tren modellerinin aynı raylar üzerinde gidebilmesi sağlanabilirse bu teknoloji sandığımızdan çok daha yakın bir gelecekte hayatımızda büyük yer kaplayabilir.

Kaynaklar: 1, 2, 3, 4

Editör: Efe Şen