O echipă de cercetători chinezi, implicați în dezvoltarea unui sistem de transport maglev cu tub vidat, a anunțat rezolvarea unei dificultăți tehnice esențiale. Această problemă a constituit o barieră majoră în dezvoltarea transportului ultra-rapid, inclusiv a conceptului Hyperloop promovat de Elon Musk.

Studiul a demonstrat că chiar și imperfecțiuni minore ale infrastructurii, precum denivelări minore ale șinelor sau deformarea podurilor, pot genera vibrații intense în interiorul vehiculelor maglev. Aceste vibrații ar putea transforma o călătorie, preconizată a fi lină și futuristă, într-o experiență neplăcută și chiar periculoasă.

Cercetătorii, membri ai unui centru de cercetare avansat din provincia Shanxi, China, au analizat cu atenție diverse variabile complexe, precum neregularitățile traseului, deformarea structurilor și vibrațiile generate de componentele infrastructurii.

Liderul echipei, Zhao Ming, de la China Aerospace Science and Industry Corporation (CASIC), a explicat că această problemă a fost abordată prin simulări complexe pe supercomputere, confirmate ulterior prin teste pe prototipuri.

Soluționarea problemei prin metode inovatoare

Simulările efectuate pe supercomputere au dezvăluit că la viteze mari, în jurul valorilor de 400 km/h și 600 km/h, vehiculele maglev pot experimenta rezonanțe și vibrații periculoase.

Utilizând o scală internațională de evaluare a confortului (Indicele Sperling), cercetătorii au observat că vibrațiile la 400 km/h sunt extrem de deranjante, iar la 600 km/h pot afecta negativ sănătatea pasagerilor. La viteza țintă de 1000 km/h, intensitatea vibrațiilor scade la un nivel acceptabil.

Problema fundamentală provine din modul de funcționare al trenurilor maglev, care nu au contact fizic cu șinele, ci plutește pe forțe magnetice. Prin urmare, oricare imperfecțiune a infrastructurii poate duce la instabilitate a vehiculului.

O soluție inovatoare pentru vehiculele maglev

Soluția propusă de echipa chineză constă într-un sistem de suspensie hibrid, care combină elemente pasive de amortizare cu actuatori electromagnetici gestionați de inteligență artificială.

Sistemul AI utilizează două strategii principale: un stabilizator anticipativ virtuos, care combate șocurile de joasă frecvență în timp real, și un algoritm PID perfecționat prin algoritmi genetici, adaptat la condițiile variabile ale traseului.

Testele efectuate pe prototipuri la scară, precum și pe simulatoare de mișcare pe șase axe, au arătat o scădere cu 45,6% a intensității vibrațiilor verticale și menținerea unui nivel de confort ridicat conform Indice Sperling, sub limita de 2,5.

În timp ce proiectul Hyperloop a fost suspendat, dezvoltarea sistemului de transport maglev continuă în China, considerat o platformă pentru inovații majore, inclusiv lansări spațiale ieftine.

Cu toate acestea, sunt necesare teste suplimentare pentru implementarea sistemului la scară industrială și pentru asigurarea unei funcționări normale în situații dificile, precum frânări rapide sau întârzieri neprevăzute.

Dacă aceste provocări vor fi depășite, această tehnologie ar putea revoluționa transportul de mare viteză.