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Un mweatreno a levitazione magnetica o mweqMaglev è un tipo di mwegtreno che viaggia senza toccare le mwewrotaie per mezzo della mwfalevitazione magnetica.

La mwfgrepulsione e l'attrazione magnetica vengono utilizzate anche come mezzo di mwfwlocomozione. Dato che il convoglio non tocca le rotaie, l'unica forza che si oppone al suo moto è l'attrito dell'aria, il che consente ai Maglev di viaggiare a velocità elevatissime (fin oltre i 600mwga km/hcite-ref-bbc-6002-1-0[1]) con un consumo di mwhqenergia limitato e un livello di rumore accettabile.

Sebbene la velocità dei Maglev consenta loro di fare concorrenza all'aereo anche nei lunghi percorsi, gli alti costi per la realizzazione delle mwhwinfrastrutture ne hanno limitato finora l'utilizzo a brevi tratte molto frequentate. Esistono solo sei tratte Maglev operanti al mondo (tre in Cina, due in Corea del Sud e una in Giappone)cite-ref-2[2], tutte brevi e su tratte molto frequentate, la principale delle quali si trova a mwjaShanghai (mwjqCina) e collega la città con l'mwjgaeroporto (33 mwjwchilometri in 7 minuti e 20 secondi, mwkavelocità massima di 501,5mwkq km/h e una velocità media di 250mwkg km/h).

• Tecnologia

• Inductrack

• Linee Maglev

• Passate e presenti

• Proposte future

• Record di velocità dei treni magnetici

• Note

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

Le tecnologie che si possono usare per realizzare un MagLev sono due:

• mwmaSospensione elettromagnetica (EMS): utilizza elettromagneti convenzionali montati sull'estremità di una coppia di strutture poste sotto il treno che avvolgono i fianchi e la parte inferiore della guidovia. I magneti, attirati verso i binari laminati in mwmqferro, sorreggono il treno. Questo sistema però è instabile, perché bisogna controllare costantemente la distanza tra il treno e il binario, che deve essere sempre di 1mwmg cm.

• mwnaSospensione elettrodinamica (EDS): il treno ottiene la levitazione sfruttando le polarità opposte dei mwnqmagneti del veicolo e gli avvolgimenti siti sul binario, o viceversa. La forza repulsiva si sviluppa in conseguenza del movimento del veicolo e non è attiva a veicolo fermo. Un esempio di treno basato su tale tecnologia è il mwngJR-Maglev, che utilizza materiali superconduttori raffreddati fino a 20mwnw K circa, montando a bordo refrigeratori e criostati; un altro esempio è il sistema mwoainductrack che utilizza magneti permanenti anziché avvolgimenti superconduttori, questa tecnologia rende il veicolo totalmente passivo.

È allo studio, e sperimentalmente già realizzata, la tecnica di refrigerazione a elio liquido, in grado di raggiungere una temperatura pari quasi allo zero assoluto (a soli 0,2mwog K dallo zero assoluto).

Un'altra tecnica è quella che prevede l'indirizzamento di un flusso fortemente accelerato di protoni verso il magnete permanente (quello ancorato al carrello) tale da accrescerne in maniera esponenziale il campo magnetico. Tale tecnica presenta il vantaggio di poter impiegare magneti più piccoli e leggeri e quindi meno costosi, vi è però un aumento del consumo di energia elettrica.

mwpqGiappone e mwpgGermania sono paesi molto attivi nella ricerca sui Maglev e hanno prodotto degli approcci al problema differenti. In un progetto il treno levita grazie alla forza repulsiva dello stesso polo magnetico e si muove grazie alla forza attrattiva che si sviluppa tra due poli opposti: il treno è mosso da un mwpwmotore lineare posto nel tracciato o nel treno (o in entrambi); gli induttori magnetici di grandi dimensioni sono installati nel tracciato e questi generano il mwqacampo magnetico necessario a sostenere il treno e a farlo muovere. Alcuni commentatori hanno fatto notare che la realizzazione di infrastrutture mwqqferroviarie basate su questa mwqgtecnologia sarebbe estremamente costosa.

Magneti fissi basati su elettromagneti o magneti permanenti sarebbero instabili per il mwrateorema di Earnshaw. D'altra parte magneti mwrqdiamagnetici e a superconduttori non possono mantenere stabile un Maglev. Gli attuali sistemi Maglev sono stabilizzati da elettromagneti gestiti elettronicamente, molto pesanti e che richiedono elevate quantità di corrente elettrica. Il peso di un grande elettromagnete è una componente importante di un progetto per un Maglev: un campo magnetico molto intenso è necessario per far levitare un pesante treno e la ricerca convenzionale sui Maglev punta a utilizzare superconduttori per realizzare elettromagneti efficienti. Gli effetti di un intenso campo magnetico sul mwrgcorpo umano sono in gran parte sconosciuti. Per la sicurezza dei passeggeri potrebbe essere necessario aggiungere degli schermi contro i campi magnetici. L'idea è semplice, ma la progettazione dal punto di vista mwrwingegneristico è molto complessa.

Un nuovo sistema forse più economico dei sistemi convenzionali è chiamato mwsginductrack. Questa tecnologia è stata sviluppata dal fisico Richard F. Post del mwtaLawrence Livermore National Laboratory e si basa sull'utilizzo di elettromagneti non alimentati (passivi) e di magneti permanenti. La teoria si basa sull'utilizzo delle mwtqcorrenti indotte dai magneti permanenti negli elettromagneti quando questi attraversano, in movimento, le mwtglinee di campo prodotte dai magneti permanenti. Questa tecnologia necessita di corrente solamente durante il movimento del mezzo e la quantità necessaria è direttamente proporzionale alla velocità del mezzo. Nel mwtwprototipo i magneti permanenti erano montati sul carrello orizzontalmente per l'altezza e verticalmente per la stabilità. I magneti e il carrello non sono alimentati se non per dare velocità al carrello. Inductrack venne sviluppato originariamente per creare un motore magnetico che immagazzini energia attraverso il movimento del carrello. Con delle leggere modifiche al progetto la linea originale che era un cerchio chiuso è stata estesa per diventare una retta.

L'inductrack utilizza per stabilizzarsi degli mwuqArray Halbach, un insieme di magneti permanenti che stabilizzano il movimento nelle linee di forza magnetiche senza bisogno di mwugelettricità; questi elementi infatti incrementano il campo magnetico da un lato, cancellandone la presenza dal lato opposto. Gli Array Halbach vennero sviluppati originariamente per stabilizzare il fascio degli mwuwacceleratori di particelle, inoltre generano un campo magnetico solo dal lato rivolto verso la pista, riducendo i potenziali effetti indesiderati subiti dai passeggeri.

Alcune agenzie spaziali, fra le quali la mwvqNASA, stanno effettuando ricerche sui Maglev per sviluppare un metodo economico di mwvglanciatore spaziale. Le agenzie spaziali vorrebbero sviluppare dei Maglev talmente veloci da superare la mwvwvelocità di fuga terrestre: utilizzare un Maglev per accelerare un carrello permetterebbe di utilizzare piccoli mwwarazzi per raggiungere l'mwwqorbita. L'attrito dell'aria rende difficile realizzare un Maglev che possa entrare in orbita senza utilizzo di razzi, a meno di costruire la piattaforma di lancio su una montagna molto elevata come le cime della catena dell'mwwgHimalaya.

Durante il 2010 un nuovo Maglev, il JR-MAGLEV MXL02 che usa il sistema a sospensione elettrodinamica (EDS), ha ottenuto il record di 581,6mwxa km/h su una corsa di test. Il 21 aprile 2015 un MagLev ha raggiunto i 603mwxq km/h durante alcuni test in Giappone nella prefettura di Yamanashi, stabilendo il nuovo primato mondiale di velocità.

A mwygBerlino Ovest la società mwywM-Bahn costruì negli mwzaanni 1980 una linea Maglev da 1,6mwzq km che collegava tre stazioni mwzgU-Bahn. Il test con mwzwtraffico passeggeri partì nell'agosto mwaa1989 e il servizio regolare nel giugno mwaq1991. Dato che il traffico dei passeggeri si modificò dopo la caduta del mwagmuro di Berlino, la linea venne dismessa nel febbraio del mwaw1992, smantellata e sostituita da una linea di mwbametropolitana convenzionale.

Il primo sistema commerciale automatico basato su Maglev a bassa velocità fu quello sviluppato per collegare l'mwbgAeroporto Internazionale di Birmingham con la stazione ferroviaria Birmingham International, operativo fra il mwca1984 e il mwcq1995. Il tracciato era lungo 600 metri e il treno era sospeso a 15 millimetri dalle rotaie. Ha funzionato per undici anni, ma l'obsolescenza dell'mwcgelettronica ha reso il sistema non sicuro e quindi è stato sostituito da un sistema convenzionale.

Da allora non esistono linee Maglev operanti in Europa.

Il mweaGiappone ha testato nella mweqprefettura di Yamanashi un treno Maglev, il mwegJR-Maglev, che ha raggiunto la velocità mwewrecord di 603mwfa km/h, la maggior velocità mai raggiunta da un convoglio terrestre. Il treno utilizza magneti superconduttori e sospensioni elettrodinamiche (al contrario, il Transrapid utilizza convenzionali elettromagneti e sospensioni elettromagnetiche di tipo attrattivo). Il "Superconducting Maglev Shinkansen" sviluppato dalla mwfqCentral Japan Railway Co. e mwfgKawasaki Heavy Industries è attualmente il treno più veloce del mondo e si pensa di impiegarlo in futuro sulla tratta fra mwfwTokyo e mwgaOsaka.

Nel marzo mwgg2005 è stata aperta al pubblico la linea mwgwLinimo a mwhaNagoya, lunga 8,9mwhq km e comprendente nove stazioni. La linea era parte delle attrazioni per l'mwhgExpo 2005 svoltosi a Nagoya, ed è poi rimasta in attività anche dopo la conclusione dell'evento. La linea ha un raggio operativo minimo di 75 metri e un'inclinazione di 6º. Il motore lineare a levitazione magnetica ha una velocità massima di 100mwhw km/h e copre la tratta in 17 minuti, soste incluse.

mwiwTransrapid è una compagnia tedesca che ha sviluppato una linea di test a mwjaEmsland e ha costruito la prima linea commerciale ad alta velocità di maglev, la mwjqShanghai Maglev Train a mwjgShanghai in mwjwCina nel mwka2002. Questa linea collega l'mwkqaeroporto internazionale di Shanghai, situato a Pudong, con la città. La linea è lunga 30mwkg km e la massima velocità raggiunta è di 501mwkw km/h. La cassa di questo veicolo è stata realizzata in Svizzera.

Il 31 dicembre mwlq2000 il primo superconduttore ad alte temperature per Maglev è stato testato con successo nella mwlgSouthwest Jiaotong University di mwlwChengdu, in mwmaCina. Il sistema si basa su superconduttori ad alta temperatura che vengono fatti levitare su magneti permanenti. Il carico era di 530 chilogrammi e la distanza dai magneti era di 20 millimetri. Il sistema utilizzava mwmqazoto liquido, un refrigerante molto economico per i superconduttori. Il 6 maggio mwmg2016 è entrato in servizio il mwmwMaglev espresso di Changsha, la prima linea Maglev costruita con tecnologia cinese.

La linea mwnwIncheon Maglev connette sei stazioni nel mwoaDistretto di Jung a partire dall'mwoqAeroporto Internazionale di Incheon, per una tratta da 6,1mwog km e una velocità di 110mwow km/h. I lavori sono iniziati il 30 settembre mwpa2014cite-ref-3[3] e finiti nel 2016.

Negli mwqwStati Uniti d'America la mwraFederal Transit Administration ha avviato il mwrqUrban Maglev Technology Demonstration program. Il programma ha lo scopo di progettare maglev a bassa velocità per utilizzo cittadino ed inizialmente è stata valutata la tecnologia della HSST. La FTA ha finanziato la mwrgGeneral Atomics e la California University of Pennsylvania per lo sviluppo di una nuova generazione di maglev, il mwsaMagneMotion M3 e il mwsqMaglev2000 of Florida, entrambi basati su superconduttori EDS. Un altro progetto per un maglev urbano è il LEVX sviluppato nello mwsgstato di Washington, il mwswMagplane sviluppato nel mwtaMassachusetts, e il progetto simile al sistema della HSST sviluppato dalla mwtqAmerican Maglev Technology of Florida e dalla mwtgOld Dominion University in mwtwVirginia.

Il primo brevetto per la levitazione magnetica dei treni con un motore lineare è il US patent 3,470,828, rilasciato nell'ottobre del mwuq1969 a James R. Powell e Gordon T. Danby. La tecnologia utilizzata è stata inventata da Eric Laithwaite, e descritta nel "Proceedings of the Institution of Electrical Engineers", vol. 112, 1965, pp.mwuw 2361–2375, con il titolo di "Electromagnetic Levitation" (levitazione magnetica). Laithwaite brevettò il motore lineare nel mwva1948.

• La Cina sta valutando la possibilità di utilizzare il maglev per collegare le principali città, anche se il costo potrebbe rendere il progetto non realizzabile. Una linea mwwqShanghai-mwwgHangzhou è in fase di studio.

• In Giappone è stato deciso nel maggio mwxa2011 di realizzare una linea a levitazione magnetica che collegherà mwxqTokyo con mwxgNagoya nel mwxw2027 e quindi con Osaka nel 2040. Attualmente esiste un mwyqtracciato sperimentale nella mwygprefettura di Yamanashi, che verrà integrato con la nuova linea una volta completata. Grazie alla nuova linea, del costo stimato di 9000 miliardi di mwywyen, Tokyo e Nagoya saranno collegate in 40 minuti, e Tokyo e Osaka in 60 minuti.

• In Germania, a mwzwMonaco di Baviera, è in progetto un sistema a levitazione magnetica fra la stazione principale (sede di interconnessione con diverse linee metropolitane e linee di trasporto ferroviario locale) e l'aeroporto. È prevista la riduzione del tempo medio di collegamento dagli attuali 40 minuti a 10 minuti circa. Nell'atrio dell'aeroporto è presente un modello visitabile in scala reale del treno. Tale progetto potrebbe subire ritardi nella sua realizzazione a causa di un incidente avvenuto il 22 settembre mw0a2006 durante un collaudo; il treno, che viaggiava a una velocità di circa 200mw0q km/h ha investito un carrello per la manutenzione; il primo vagone, che trasportava una trentina di passeggeri, è andato completamente distrutto e 23 persone fra occupanti e personale della manutenzione sono rimaste uccisecite-ref-4[4].

• Una linea Maglev nel mw1wRegno Unito è stata proposta nel mw2a2005 per collegare mw2qLondra e mw2gGlasgowcite-ref-5[5]cite-ref-6[6].

• In mw5aSvizzera è stato proposto lo mw5qSwissmetro, una linea ferroviaria sotterranea a levitazione magnetica. Secondo questo progetto il treno correrebbe in un tunnel nel vuoto, in modo da migliorare gli effetti aerodinamici, fino a una velocità massima di 500mw5g km/h. È previsto un asse est-ovest da mw5wGinevra a mw6aSan Gallo e un asse nord-sud da mw6qBasilea a mw6gBellinzona. Malgrado le sovvenzioni della Confederazione, le possibilità di vedere realizzato il progetto nel sottosuolo elvetico sono molto bassecite-ref-7[7].

• In mw8aItalia ci sono state varie idee per aprire linee a levitazione magnetica. I prototipi dei treni ad alta velocità furono costruiti e collaudati nell'ex aeroporto militare di Trapani-Milo, oggi sede di un Centro ricerche e della base “Luigi Broglio” dell'Agenzia spaziale italiana. Nella Biblioteca centrale della Regione Siciliana a Palermo, sono conservati i progetti mw8gHyperloop, il mega tubo-galleria depressurizzato all’interno del quale corrono treni a levitazione magnetica con un modello embrionale chiamato IAP3. L’attività di ricerca era volta allo studio dell’’influenza delle dimensioni principali di un veicolo intubato di trasporto terrestre ultraveloce’. Ebbene, dagli studi del professore Lanzara e del suo team, nacquero un primo prototipo di convoglio che viaggiava su binari in calcestruzzo e che poteva trasportare solamente 3 persone grazie a dei cuscinetti ad aria e successivamente, con l’evolversi della ricerca, un secondo prototipo di treno a levitazione magnetica per il trasporto ad alta velocità, sperimentato nel 1973 all’interno dell’ex aeroporto militare di Trapani-Milo, che poteva trasportare fino a 20 persone e che poteva raggiungere i 400mw8w km/h”. mw9a

Nell'aprile mw9g2008 a Brescia il giornalista Andrew Spannaus, della Executive Intelligence Review, propose di cogliere l'occasione della futura mw9wExpo 2015 a mw-aMilano per iniziare una rivoluzione infrastrutturale in Lombardia, con la previsione di estenderla poi al resto d'mw-qItalia, a partire da una linea di trasporto a levitazione magnetica che collegasse l'aeroporto di Malpensa con le città di Milano, Bergamo e Bresciacite-ref-8[8]; la proposta non ha avuto sviluppi.

Nel marzo mw-w2011 fu presentato da parte di Nicola Oliva, membro del Consiglio Comunale di mwaqaPrato, a mwaqeEnrico Rossi, presidente della mwaqiRegione Toscana, la proposta di una linea a levitazione magnetica che collegherebbe in pochi minuti mwaqmFirenze allo scalo aeroportuale di mwaqqPisacite-ref-9[9]cite-ref-10[10]; l'obiettivo era di realizzare una linea che partisse da Prato, passasse per la mwaq0stazione di Santa Maria Novella e l'mwaq4aeroporto di Firenze, e giungesse fino all'mwaq8aeroporto civile di Pisa. Il Maglev consentirebbe di collegare Firenze e Pisa in tempi assai più rapidi dagli attuali, passando dall'ora e quindici minuti di oggi ai venti minuti circa con il treno a levitazione magneticacite-ref-11[11], permettendo allo scalo aeroportuale pisano di espandere significativamente il proprio bacino di utenza e diventare il principale aeroporto civile della regionecite-ref-12[12]. In una seconda fase, la tratta verrebbe prolungata verso la costa tirrenica con in testa mwargLivorno, ottenendo una piattaforma logistica integrata mare-ferro-aerea di importanza strategica per l'economia regionale toscanacite-ref-13[13].

Unimodal ha proposto un sistema di trasporto personale basato su sospensioni Inductrack, il sistema proposto sarebbe in grado di raggiungere i 160mwar8 km/h in città.

Una proposta particolare di Maglev punta a realizzare dei tunnel interrati senza aria in modo da poter far viaggiare il treno senza doversi preoccupare dell'attrito dell'aria. Queste linee sarebbero in grado di utilizzare treni che viaggiano a velocità massime di 6000–8000mwase km/h e se costruite abbastanza in profondità potrebbero attraversare gli mwasioceani. Senza un radicale miglioramento delle tecniche di perforazione, queste idee sono teoricamente fattibili, ma praticamente irrealizzabilicite-ref-14[14].

• 1971 - Germania Est-90mwaso km/h

• 1971 - Giappone-TR04-60mwasw km/h

• 1972 - Giappone-

• 1973 - Giappone - TR04 - 250mwas8 km/h - (con equipaggio)

• 1974 - Giappone - EET-01 - 230mwate km/h - (senza equipaggio)

• 1975 - Germania Ovest - Komet - 401,3mwatm km/h (propulso da un razzo a vapore) - (senza equipaggio)

• 1978 - Giappone - HSST01 - 307,8mwatu km/h (propulso da razzi di supporto costruiti dalla Nissan)- (senza equipaggio)

• 1978 - Giappone - HSST02 - 110mwatc km/h - (con equipaggio)

• 1979 - Giappone - ML500 - 517mwatk km/h - (senza equipaggio) Primo treno a superare i 500mwato km/h

• 1987 - Germania Ovest - TR06 - 406mwatw km/h - (con equipaggio)

• 1987 - Giappone - MLU001 - 400,8mwat4 km/h - (con equipaggio)

• 1988 - Giappone- TR-06 - 412,6mwaua km/h - (con equipaggio)

• 1989 - Giappone - TR-07 - 436mwaui km/h - (con equipaggio)

• 1993 - Germania - TR-07 - 450mwauq km/h - (con equipaggio)

• 1994 - Giappone - MLU002N - 431mwauy km/h - (senza equipaggio)

• 1997 - Giappone - mwaugMLX01 - 531mwauk km/h - (con equipaggio)

• 1997 - Giappone - MLX01 - 550mwaus km/h - (senza equipaggio)

• 1999 - Giappone - MLX01 - 548mwau0 km/h - (senza equipaggio)

• 1999 - Giappone - MLX01 - 552mwau8 km/h - (con equipaggio/Composizione di 5 vetture). Guinness authorization.

• 2003 - Germania - TR-08 - 501mwave km/h - (con equipaggio)

• 2003 - Giappone - MLX01 - 581mwavm km/h - (con equipaggio/Composizione di 3 vetture)

• 2007 - Giappone - TR-08 - 592mwavu km/h - (con equipaggio)

• 2008 - Giappone - MLX01 - 604mwavc km/h - (con equipaggio)

• 2011 - Giappone - MLX01 - 620mwavk km/h - (con equipaggio)

• 2012 - Giappone - MLX01 - 623mwavs km/h - (con equipaggio)

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• mwafqVactrain

• mwafyFerrovia a levitazione

Altri progetti

• Wikimedia Commons

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su treno a levitazione magnetica

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