Manyetik havaya yükselme: açıklama, özellikler ve örnekler

2024 Yazar: Henry Conors | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-12 14:07

Bildiğiniz gibi, Dünya, hakim dünya düzeni nedeniyle belirli bir çekim alanına sahiptir ve insanın hayali her zaman onu herhangi bir şekilde aşmak olmuştur. Manyetik havaya yükselme, günlük gerçekliğe atıfta bulunmaktan daha fantastik bir terimdir.

Başlangıçta, yerçekimini bilinmeyen bir şekilde alt etme ve insanları veya nesneleri yardımcı ekipman olmadan havada hareket ettirmeye yönelik varsayımsal yetenek anlamına geliyordu. Ancak artık "manyetik havaya yükselme" kavramı zaten oldukça bilimsel.

Bu fenomene dayanan birçok yenilikçi fikir aynı anda geliştiriliyor. Ve hepsi gelecekte çok yönlü uygulamalar için büyük fırsatlar vaat ediyor. Doğru, manyetik kaldırma, sihirli yöntemlerle değil, fiziğin çok özel başarıları, yani manyetik alanları ve bunlarla bağlantılı her şeyi inceleyen bölüm kullanılarak gerçekleştirilecektir.

Biraz teori

Bilimden uzak insanlar arasında, manyetik levitasyonun bir mıknatısın güdümlü uçuşu olduğuna dair bir görüş var. Aslında bunun altındaterim, bir manyetik alan yardımıyla yerçekimi nesnesinin üstesinden gelmeyi ifade eder. Özelliklerinden biri, dünyanın yerçekimiyle "savaşmak" için kullanılan manyetik basınçtır.

Basitçe söylemek gerekirse, yerçekimi bir nesneyi aşağı çektiğinde, manyetik basınç onu geri itecek şekilde yönlendirilir. Mıknatıs bu şekilde havaya kalkar. Teoriyi uygulamadaki zorluk, statik alanın kararsız olması ve belirli bir noktaya odaklanmamasıdır, bu nedenle çekime etkili bir şekilde direnemeyebilir. Bu nedenle, manyetik alana dinamik stabilite kazandıracak yardımcı elemanlar gereklidir, böylece mıknatısın havaya kalkması düzenli bir fenomendir. Bunun için stabilizatör olarak çeşitli yöntemler kullanılır. Çoğu zaman - süper iletkenler aracılığıyla elektrik akımı, ancak bu alanda başka gelişmeler de var.

Teknik havaya kaldırma

Aslında, manyetik çeşitlilik, yerçekimi çekiminin üstesinden gelmek için daha geniş bir terimi ifade eder. Yani, teknik havaya yükselme: yöntemlerin gözden geçirilmesi (çok kısa).

Manyetik teknolojiyle biraz çözmüş gibiyiz ama bir de elektrik yöntemi var. Birincisinden farklı olarak, ikincisi, çeşitli malzemelerden (ilk durumda, sadece manyetize edilmiş olanlar), hatta dielektriklerden yapılmış ürünlerle yapılan manipülasyonlar için kullanılabilir. Ayrı ayrıca elektrostatik ve elektrodinamik havaya kaldırma.

Parçacıkların ışığın etkisi altında hareket etme yeteneği Kepler tarafından tahmin edildi. ANCAKhafif basıncın varlığı Lebedev tarafından kanıtlandı. Bir parçacığın ışık kaynağı yönünde (optik levitasyon) hareketine pozitif fotoforez ve ters yönde - negatif denir.

Optikten farklı olarak aerodinamik kaldırma, günümüz teknolojilerinde oldukça yaygın olarak uygulanabilir. Bu arada, "yastık" çeşitlerinden biridir. En basit hava yastığı çok kolay elde edilir - taşıyıcı alt tabakaya birçok delik açılır ve bunların içinden basınçlı hava üflenir. Bu durumda, hava kaldırma nesnenin kütlesini dengeler ve havada yüzer.

Şu anda bilimin bildiği son yöntem, akustik dalgaları kullanarak havaya kaldırmaktır.

Manyetik havaya yükselme örnekleri nelerdir?

Bilim kurgu, bir kişiyi önemli bir hızla ihtiyaç duyduğu yönde "havaya kaldırabilen" bir sırt çantası boyutunda taşınabilir cihazların hayalini kurdu. Bilim şimdiye kadar farklı, daha pratik ve uygulanabilir bir yol izledi - manyetik kaldırma kullanarak hareket eden bir tren yaratıldı.

Süper trenlerin tarihi

İlk kez, lineer motor kullanan bir kompozisyon fikri Alman mühendis-mucit Alfred Zane tarafından sunuldu (ve hatta patenti alındı). Ve bu 1902'deydi. Bundan sonra, bir elektromanyetik süspansiyonun ve onunla donatılmış bir trenin geliştirilmesi kıskanılacak bir düzenlilikle ortaya çıktı: 1906'da Franklin Scott Smith, 1937 ve 1941 arasında başka bir prototip önerdi. Hermann Kemper tarafından aynı konuda bir dizi patent alındı vebiraz sonra, Briton Eric Lazethwaite motorun gerçek boyutlu çalışan bir prototipini yarattı. 60'lı yıllarda, en hızlı tren olması beklenen Paletli Hovercraft'ın geliştirilmesine de katıldı, ancak 1973'te yetersiz finansman nedeniyle proje kapatıldığı için olmadı.

Yalnızca altı yıl sonra, yine Almanya'da bir maglev treni inşa edildi ve yolcu taşımacılığı için lisans verildi. Hamburg'da döşenen test yolu bir kilometreden daha kısaydı, ancak fikrin kendisi topluma o kadar ilham verdi ki, tren sergi kapandıktan sonra bile çalıştı ve üç ayda 50.000 kişiyi taşımayı başardı. Modern standartlara göre hızı o kadar büyük değildi - sadece 75 km / s.

Bir sergi değil, ticari bir maglev (trene mıknatıs kullanarak böyle diyorlardı), 1984'ten beri Birmingham havaalanı ile tren istasyonu arasında koştu ve görevinde 11 yıl sürdü. Pist uzunluğu daha da kısaydı, sadece 600 m ve tren raydan 1,5 cm yükseldi.

Japonca

İleride Avrupa'da maglev trenleriyle ilgili heyecan yatıştı. Ancak 90'ların sonunda, Japonya gibi yüksek teknoloji ürünü bir ülke onlarla aktif olarak ilgilenmeye başladı. Kendi topraklarında, manyetik kaldırma gibi bir fenomeni kullanarak, maglevlerin uçtuğu birkaç oldukça uzun yol zaten döşenmiştir. Aynı ülke, bu trenlerin belirlediği hız rekorlarına da sahip. Sonuncusu 550 km/s'den fazla bir hız sınırı gösterdi.

İlerikullanım beklentileri

Bir yandan, maglevler hızlı hareket etme yetenekleri nedeniyle çekicidir: teorisyenlere göre, yakın gelecekte saatte 1.000 kilometreye kadar hızlandırılabilirler. Ne de olsa, manyetik levitasyondan güç alıyorlar ve sadece hava direnci onları yavaşlatıyor. Bu nedenle, bileşime maksimum aerodinamik ana hatlar vermek, etkisini büyük ölçüde az altır. Ayrıca raylara değmemeleri nedeniyle bu tür trenlerin aşınması son derece yavaştır, bu da oldukça uygun maliyetlidir.

Diğer bir artı, az altılmış gürültü etkisidir: maglev trenleri, geleneksel trenlere kıyasla neredeyse sessizce hareket eder. Bonus ayrıca içlerinde doğa ve atmosfer üzerindeki zararlı etkileri az altan elektrik kullanımıdır. Buna ek olarak, maglev treni daha dik yokuşları tırmanabilir, bu da pisti tepelerin ve yokuşların etrafına döşeme ihtiyacını ortadan kaldırır.

Enerji uygulamaları

Daha az ilginç pratik yön, mekanizmaların temel bileşenlerinde manyetik yatakların yaygın kullanımı olarak kabul edilemez. Kurulumları, kaynak malzemenin ciddi bir aşınma ve yıpranma sorununu çözer.

Bildiğiniz gibi, klasik rulmanlar oldukça çabuk aşınır - sürekli olarak yüksek mekanik yükler yaşarlar. Bazı bölgelerde, bu parçaların değiştirilmesi ihtiyacı, yalnızca ek maliyetler anlamına gelmez, aynı zamanda mekanizmaya hizmet veren kişiler için de yüksek risk anlamına gelir. Manyetik yataklar birçok kez daha uzun süre çalışır durumda kalır, bu nedenle kullanımları şiddetle tavsiye edilir.herhangi bir aşırı koşul. Özellikle nükleer enerji, rüzgar teknolojisi veya aşırı düşük/yüksek sıcaklıklara sahip endüstrilerde.

Uçak

Manyetik levitasyonun nasıl uygulanacağı probleminde akla uygun bir soru ortaya çıkıyor: Sonunda, manyetik levitasyonun kullanılacağı tam teşekküllü bir uçak ne zaman üretilecek ve ilerici insanlığa sunulacak? Sonuçta, bu tür "UFO'ların" var olduğuna dair dolaylı kanıtlar var. Örneğin, diğer şeylerin yanı sıra, kaldırmayı organize etmenin elektromanyetik yöntemlerini kullanarak, en eski çağın Hint "vimanalarını" veya zaman açısından bize zaten daha yakın olan Hitlerite "diskoplanlarını" alın. Çalışan modellerin yaklaşık çizimleri ve hatta fotoğrafları korunmuştur. Soru açık kalıyor: Tüm bu fikirleri hayata nasıl geçirebiliriz? Ancak işler, modern mucitler için çok uygun prototiplerden daha ileri gitmiyor. Ya da belki bu hala çok gizli bir bilgidir?