Được phát triển từ năm 1969 với công nghệ đệm từ tiên tiến, hệ thống tàu Transrapid không thể thành công ở Đức vì nhiều lý do, trong đó có vụ tai nạn khiến 23 người thiệt mạng như giọt nước tràn ly.
Tàu đệm từ Transrapid 09 tại cơ sở thử nghiệm Emsland ở Lower Saxony, Đức. Hình ảnh: Wikimedia
Transrapid là hệ thống tàu một ray tốc độ cao của Đức sử dụng công nghệ đệm từ để di chuyển và di chuyển về phía trước. Cái tên Transrapid bắt nguồn từ sự kết hợp của các từ vận chuyển và nhanh chóng, nhấn mạnh đến khả năng vận chuyển nhanh và hiệu quả mà hệ thống hướng tới.
Sử dụng nam châm điện mạnh, công nghệ đệm từ của Transrapid cho phép tàu lượn trên đường ray, giảm ma sát và di chuyển với tốc độ rất cao, có thể đạt tới hơn 500 km/h trong một số trường hợp. .
Sự thăng trầm của Transrapid
Những nguyên mẫu đầu tiên của hệ thống Transrapid bắt đầu được phát triển vào năm 1969. Đến năm 1987, một cơ sở thử nghiệm được thành lập ở Emsland, Đức. Năm 1988, các chuyên gia đã lên kế hoạch xây dựng mạng lưới đệm từ ở Đức, bắt đầu với tuyến đường Hamburg – Hanover. Năm 1991, Deutsche Bundesbahn, hợp tác với một số trường đại học nổi tiếng, tuyên bố hệ thống này đã sẵn sàng về mặt kỹ thuật.
Năm 2002, hệ thống lần đầu tiên được đưa vào vận hành thương mại với Tàu đệm từ Thượng Hải, chạy trên mạng lưới vận chuyển nhanh của Thượng Hải cách Sân bay Quốc tế Phố Đông Thượng Hải khoảng 30,5 km.
Tuy nhiên, không có tuyến đường dài liên tỉnh nào sử dụng hệ thống Transrapid vào thời điểm đó. Transrapid International, một liên doanh giữa Siemens và ThyssenKrupp, chịu trách nhiệm phát triển và tiếp thị hệ thống.
Tại Đức, năm 2011, đường thử nghiệm Emsland (phiên bản đầu tiên của Transrapid) đã bị đóng cửa khi giấy phép hoạt động hết hạn. Việc phá dỡ và chuyển đổi toàn bộ địa điểm Emsland, bao gồm cả nhà máy, đã được phê duyệt vào đầu năm 2012. Vào tháng 9 năm 2017, một số ý kiến đề xuất sử dụng phiên bản cuối cùng của Transrapid, Transrapid 09, không gian cho hội nghị và bảo tàng tại địa điểm Fleischwarenfabrik Kemper.
Tàu siêu tốc SMT ở Thượng Hải. Hình ảnh: Kallerna/Wikimedia
Transrapid hoạt động như thế nào?
Hệ thống Transrapid đạt được khả năng bay lơ lửng bằng cách sử dụng nam châm điện cực mạnh trong cả đoàn tàu và đường ray. Khi chạy qua các nam châm, dòng điện tạo ra từ trường nâng đoàn tàu lên trên đường ray, duy trì khoảng cách xấp xỉ 10 mm.
Tiến tới, Transrapid sử dụng động cơ tuyến tính, một động cơ điện tạo ra chuyển động tuyến tính thay vì quay như các động cơ điện truyền thống. Stato (phần tĩnh) của động cơ tuyến tính được gắn dọc theo đường ray, trong khi rôto (phần chuyển động) được gắn vào đoàn tàu. Khi dòng điện được đặt vào stato, nó sẽ tạo ra một từ trường chuyển động tương tác với các nam châm trên tàu, đẩy hoặc kéo tàu dọc theo đường ray. Điều này giúp tàu đạt tốc độ cao, tăng giảm tốc mượt mà.
Transrapid cũng sử dụng một hệ thống kiểm soát tinh vi để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Các cảm biến theo dõi vị trí, tốc độ và các chỉ số khác của tàu trong thời gian thực, điều chỉnh nguồn điện cung cấp cho nam châm điện và động cơ tuyến tính khi cần thiết. Nhờ đó, đoàn tàu duy trì khoảng cách ổn định với đường ray, kiểm soát khả năng tăng, giảm tốc và tốc độ hành trình, đảm bảo hành trình êm thuận.
Tại sao Transrapid thất bại?
Transrapid đạt được một số thành tựu như xuất khẩu sang Trung Quốc và Australia. Nhưng ở Đức và châu Âu, hệ thống này chưa bao giờ thực sự hoạt động. Bất chấp những lợi thế rõ ràng của công nghệ tàu đệm từ, Transrapid vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức hạn chế sự thành công của nó, cuối cùng dẫn đến sự suy tàn của nó.
Rào cản đầu tiên là chi phí xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng cao, chủ yếu là do các yêu cầu đặc biệt của công nghệ đệm từ, chẳng hạn như đường ray chuyên dụng và hệ thống điều khiển phức tạp. Chi phí cao gây khó khăn cho việc huy động vốn cho các dự án mới, cả trong nước và quốc tế.
Các vấn đề chính trị cũng là một rào cản thành công đối với Transrapid. Tại Đức, dự án vấp phải sự phản đối từ nhiều nhóm lợi ích khác nhau, những lo ngại về môi trường và các vấn đề liên quan đến thu hồi đất. Những khó khăn và chậm trễ trong việc ra quyết định cũng cản trở việc triển khai hệ thống.
Sự cạnh tranh từ các hệ thống đường sắt cao tốc truyền thống như ICE của Đức và TGV của Pháp cũng ảnh hưởng đến việc áp dụng Transrapid. Các hệ thống này cung cấp tốc độ và hiệu quả tương đương, trong khi chi phí xây dựng và bảo trì thường thấp hơn. Do đó, chúng trở thành một lựa chọn hấp dẫn hơn cho các nhà đầu tư và chính quyền.
Ngoài ra, cư dân sống gần đường tàu cũng lo ngại về tiếng ồn và độ rung. Trong khi giảm tiếng ồn do bánh xe tiếp xúc với đường ray, công nghệ đệm từ vẫn tạo ra tiếng ồn do hiệu ứng khí động học ở tốc độ cao.
Transrapid 06 tại Bảo tàng Deutsches Bonn. Hình ảnh: Rainer Zenz/Wikimedia
Tai nạn cũng góp phần khiến Transrapid thất bại. Thông thường, hai đoàn tàu đệm từ không thể va vào nhau vì hai đoàn tàu trên cùng một đường ray sẽ phải đi cùng chiều với cùng tốc độ. Tuy nhiên, vào ngày 22 tháng 9 năm 2006, đoàn tàu Transrapid trên đường thử ở Lathen, Đức đã đâm vào một phương tiện bảo dưỡng trên đường ray. Phanh khẩn cấp giúp đoàn tàu giảm tốc từ 450 km/h xuống 162 km/h. Tuy nhiên, có 34 người trên máy bay và điều đó vẫn chưa đủ chậm.
Vụ va chạm đã phá hủy phần trước của đoàn tàu, hất toa bảo dưỡng ra khỏi đường ray, lật hai lần rồi rơi xuống. Đây là vụ tai nạn nghiêm trọng đầu tiên liên quan đến tàu Transrapid, khiến 23 người thiệt mạng và một số người bị thương nặng. Vụ tai nạn xảy ra do lỗi của con người vì đoàn tàu được phép rời ga trước khi phương tiện bảo dưỡng dọn đường ray.
Một sự cố khác xảy ra vào ngày 11 tháng 8 năm 2006, khi một đoàn tàu Transrapid hoạt động trên Tuyến Maglev Thượng Hải bốc cháy. Lính cứu hỏa Thượng Hải nhanh chóng dập tắt ngọn lửa. Các báo cáo cho rằng pin trên máy bay có thể là nguyên nhân gây ra vụ cháy.
Cuối cùng, cuộc khủng hoảng tài chính toàn cầu năm 2007-2008 và suy thoái kinh tế sau đó đã khiến việc gây quỹ cho các dự án mới của Transrapid trở nên khó khăn hơn. Ở giai đoạn này, các nhà đầu tư và chính quyền thận trọng hơn trong việc đầu tư vào các dự án cơ sở hạ tầng đắt tiền, làm giảm triển vọng mở rộng của Transrapid.
Thu Thảo (Dựa theo Kỹ thuật thú vị)
https://vnexpress.net/he-thong-tau-dem-tu-500-km-h-cua-duc-sup-do-the-nao-4602346.html
