Lévitation magnétique (maglev) est une technologie de transport relativement nouvelle dans laquelle les véhicules sans contact voyagent en toute sécurité à des vitesses de 250 à 300 miles par heure ou plus pendant qu'il est suspendu, guidé et propulsé au-dessus d'une voie de guidage par magnétique des champs. La voie de guidage est la structure physique le long de laquelle les véhicules maglev sont lévités. Diverses configurations de rails de guidage, par exemple en forme de T, en U, en Y et en poutre-caisson, en acier, en béton ou en aluminium, ont été proposées.
Il existe trois fonctions principales de base à la technologie maglev: (1) la lévitation ou la suspension; (2) la propulsion; et (3) des conseils. Dans la plupart des conceptions actuelles, des forces magnétiques sont utilisées pour remplir les trois fonctions, bien qu'une source de propulsion non magnétique puisse être utilisée. Il n'y a pas de consensus sur une conception optimale pour remplir chacune des fonctions principales.
Systèmes de suspension
Suspension électromagnétique (EMS) est un système attractif de lévitation de force par lequel les électroaimants du véhicule interagissent avec les rails ferromagnétiques sur la voie de guidage et sont attirés par eux. L'EMS a été rendu pratique par les progrès des systèmes de contrôle électronique qui maintiennent l'entrefer entre le véhicule et la voie de guidage, empêchant ainsi tout contact.
Les variations du poids de la charge utile, des charges dynamiques et des irrégularités de la voie de guidage sont compensées en modifiant le champ magnétique en réponse aux mesures de l'entrefer du véhicule / de la voie de guidage.
La suspension électrodynamique (EDS) utilise des aimants sur le véhicule en mouvement pour induire des courants dans la voie de guidage. La force de répulsion résultante produit un support et un guidage intrinsèquement stables du véhicule car la répulsion magnétique augmente à mesure que l'écart véhicule / voie de guidage diminue. Cependant, le véhicule doit être équipé de roues ou d'autres formes de support pour le "décollage" et "l'atterrissage" car l'EDS ne lévitera pas à des vitesses inférieures à environ 25 mph. EDS a progressé grâce aux progrès de la cryogénie et de la technologie des aimants supraconducteurs.
Systèmes de propulsion
La propulsion "à long stator" utilisant un enroulement de moteur linéaire à alimentation électrique dans la voie de guidage semble être l'option privilégiée pour les systèmes de maglev à grande vitesse. Il est également le plus cher en raison des coûts de construction des voies de guidage plus élevés.
La propulsion "à stator court" utilise un moteur à induction linéaire (LIM) s'enroulant à bord et une voie de guidage passive. Alors que la propulsion à stator court réduit les coûts de guidage, le LIM est lourd et réduit la charge utile du véhicule capacité, ce qui entraîne des coûts d'exploitation plus élevés et un potentiel de revenus inférieur par rapport au stator long propulsion. Une troisième alternative est une source d'énergie non magnétique (turbine à gaz ou turbopropulseur) mais cela entraîne également un véhicule lourd et une efficacité de fonctionnement réduite.
Systèmes de guidage
Le guidage ou la direction fait référence aux forces latérales qui sont nécessaires pour que le véhicule suive la voie de guidage. Les forces nécessaires sont fournies d'une manière exactement analogue aux forces de suspension, qu'elles soient attractives ou répulsives. Les mêmes aimants à bord du véhicule, qui fournissent l'ascenseur, peuvent être utilisés simultanément pour le guidage ou des aimants de guidage séparés peuvent être utilisés.
Maglev et les transports américains
Les systèmes Maglev pourraient offrir une alternative de transport attrayante pour de nombreux trajets urgents de 100 à 600 miles de long, réduisant ainsi la congestion de l'air et des autoroutes, la pollution de l'airet la consommation d'énergie, et libérer des créneaux pour un service long-courrier plus efficace dans les aéroports bondés. La valeur potentielle de la technologie maglev a été reconnue dans la Loi sur l'efficacité du transport de surface intermodal de 1991 (ISTEA).
Avant le passage de l'ISTEA, le Congrès s'était approprié 26,2 millions de dollars pour identifier le système maglev concepts à utiliser aux États-Unis et pour évaluer la faisabilité technique et économique de ces systèmes. Des études visaient également à déterminer le rôle du maglev dans l'amélioration du transport interurbain aux États-Unis. Par la suite, 9,8 millions de dollars supplémentaires ont été affectés à l'achèvement des études sur les laboratoires nationaux de métrologie.
Pourquoi Maglev?
Quels sont les attributs du maglev qui louent son examen par les planificateurs des transports?
Déplacements plus rapides - une vitesse de pointe élevée et une accélération / freinage élevée permettent des vitesses moyennes trois à quatre fois supérieures à la vitesse nationale sur autoroute limite de 65 mi / h (30 m / s) et temps de trajet porte-à-porte inférieur à celui du train à grande vitesse ou de l'avion (pour les trajets de moins de 300 miles ou 500 km). Des vitesses encore plus élevées sont possibles. Maglev prend place là où le train à grande vitesse s'arrête, permettant des vitesses de 250 à 300 mph (112 à 134 m / s) et plus.
Maglev est très fiable et moins sensible à la congestion et aux conditions météorologiques que les voyages par avion ou par autoroute. L'écart par rapport à l'horaire peut durer en moyenne moins d'une minute en fonction de l'expérience ferroviaire à grande vitesse à l'étranger. Cela signifie que les temps de connexion intra et intermodaux peuvent être réduits à quelques minutes (plutôt que la demi-heure ou plus avec les compagnies aériennes et Amtrak actuellement) et que les rendez-vous peuvent être programmés en toute sécurité sans retards.
Maglev donne pétrole indépendance - en ce qui concerne l'air et l'automobile car Maglev est alimenté en électricité. Le pétrole n'est pas nécessaire à la production d'électricité. En 1990, moins de 5% de l'électricité de la nation provenait du pétrole, tandis que le pétrole utilisé par les modes aérien et automobile provient principalement de sources étrangères.
Maglev est moins polluant - en ce qui concerne l'air et l'automobile, encore une fois en raison de son alimentation électrique. Les émissions peuvent être contrôlées plus efficacement à la source de production d'énergie électrique qu'aux nombreux points de consommation, comme dans le cas de l'air et de l'automobile.
Maglev a une capacité plus élevée que le transport aérien avec au moins 12 000 passagers par heure dans chaque direction. Il existe un potentiel pour des capacités encore plus élevées à 3 à 4 minutes d'avance. Maglev offre une capacité suffisante pour s'adapter à la croissance du trafic au cours du XXIe siècle et pour fournir une alternative à l'air et à l'automobile en cas de crise de disponibilité du pétrole.
Maglev a une sécurité élevée - à la fois perçue et réelle, basée sur l'expérience étrangère.
Maglev a la commodité - en raison d'une fréquence de service élevée et de la capacité de desservir les quartiers d'affaires centraux, les aéroports et d'autres nœuds majeurs de la zone métropolitaine.
Maglev a amélioré le confort - en ce qui concerne l'air en raison d'une plus grande habitabilité, ce qui permet aux salles à manger et de conférence séparées de se déplacer librement. L'absence de turbulence d'air assure une conduite toujours douce.
Maglev Evolution
Le concept de trains à lévitation magnétique a été identifié pour la première fois au tournant du siècle par deux Américains, Robert Goddard et Emile Bachelet. Dans les années 1930, l'Allemand Hermann Kemper développait un concept et démontrait l'utilisation des champs magnétiques pour combiner les avantages de les trains et les avions. En 1968, les Américains James R. Powell et Gordon T. Danby a obtenu un brevet sur sa conception d'un train à lévitation magnétique.
En vertu de la High-Speed Ground Transportation Act de 1965, la FRA a financé un large éventail de recherches sur toutes les formes de HSGT jusqu'au début des années 1970. En 1971, la FRA a attribué des contrats au Ford Motor Company et l'Institut de recherche de Stanford pour le développement analytique et expérimental des systèmes EMS et EDS. La recherche parrainée par la FRA a conduit au développement du moteur électrique linéaire, la puissance motrice utilisée par tous les prototypes de maglev actuels. En 1975, après la suspension du financement fédéral pour la recherche à grande vitesse sur les maglev aux États-Unis, l'industrie a pratiquement abandonné son intérêt pour les maglev; cependant, la recherche sur le maglev à basse vitesse s'est poursuivie aux États-Unis jusqu'en 1986.
Au cours des deux dernières décennies, des programmes de recherche et de développement dans la technologie maglev ont été menés par plusieurs pays, dont la Grande-Bretagne, le Canada, l'Allemagne et le Japon. L'Allemagne et le Japon ont investi plus d'un milliard de dollars chacun dans le développement et la démonstration de la technologie maglev pour HSGT.
La conception allemande du maglev EMS, Transrapid (TR07), a été certifiée pour une utilisation par le gouvernement allemand en décembre 1991. Une ligne magnétique entre Hambourg et Berlin est à l'étude en Allemagne avec un financement privé et potentiellement avec un soutien supplémentaire de certains États du nord de l'Allemagne le long de la proposition route. La ligne serait reliée au train à grande vitesse Intercity Express (ICE) ainsi qu'aux trains conventionnels. Le TR07 a été testé de manière approfondie dans l'Emsland, en Allemagne, et est le seul système de maglev à grande vitesse au monde prêt pour un service payant. La mise en service du TR07 est prévue à Orlando, en Floride.
Le concept EDS en cours de développement au Japon utilise un système d'aimant supraconducteur. Une décision sera prise en 1997 sur l'utilisation de maglev pour la nouvelle ligne Chuo entre Tokyo et Osaka.
L'initiative nationale Maglev (NMI)
Depuis la fin du soutien fédéral en 1975, il y a eu peu de recherches sur la technologie du maglev à grande vitesse aux États-Unis jusqu'en 1990, lorsque la National Maglev Initiative (NMI) a été créée. Le NMI est un effort de coopération de la FRA du DOT, de l'USACE et du DOE, avec le soutien d'autres agences. Le but du NMI était d'évaluer le potentiel du maglev pour améliorer le transport interurbain et de développer l'information nécessaire à l'administration et au Congrès de déterminer le rôle approprié du gouvernement fédéral dans la La technologie.
En fait, depuis sa création, le Gouvernement des États-Unis a aidé et favorisé les transports innovants pour des raisons de développement économique, politique et social. Les exemples sont nombreux. Au XIXe siècle, le gouvernement fédéral a encouragé le développement des chemins de fer pour établir des liens transcontinentaux grâce à des actions telles que la concession massive de terres à l'Illinois Central-Mobile Ohio Chemins de fer en 1850. À partir des années 1920, le gouvernement fédéral a stimulé commercialement la nouvelle technologie de l'aviation en les contrats pour les routes de la poste aérienne et les fonds qui ont payé les terrains d'atterrissage d'urgence, l'éclairage des routes, les bulletins météorologiques et communications. Plus tard au XXe siècle, des fonds fédéraux ont été utilisés pour construire le réseau routier inter-États et aider les États et les municipalités à construire et à exploiter des aéroports. En 1971, le gouvernement fédéral a créé Amtrak pour assurer le service ferroviaire voyageurs aux États-Unis.
Évaluation de la technologie Maglev
Afin de déterminer la faisabilité technique du déploiement de maglev aux États-Unis, le NMI Office a effectué une évaluation complète de l'état de l'art de la technologie maglev.
Au cours des deux dernières décennies, divers systèmes de transport terrestre ont été développés à l'étranger, vitesses opérationnelles supérieures à 150 mph (67 m / s), contre 125 mph (56 m / s) aux États-Unis Metroliner. Plusieurs trains à roues en acier sur rail peuvent maintenir une vitesse de 167 à 186 mph (75 à 83 m / s), notamment le japonais Série 300 Shinkansen, l'ICE allemand et le TGV français. Le train allemand Transrapid Maglev a démontré une vitesse de 270 mph (121 m / s) sur une piste d'essai, et les Japonais ont exploité une voiture d'essai maglev à 321 mph (144 m / s). Les descriptions suivantes décrivent les systèmes français, allemand et japonais utilisés pour la comparaison avec les concepts SCD des États-Unis de Maglev (USML).
Train français à grande vitesse (TGV)
Le TGV de la SNCF est représentatif de la génération actuelle de trains à grande vitesse sur roues en acier. Le TGV est en service depuis 12 ans sur l'axe Paris-Lyon (PSE) et depuis 3 ans sur une première partie de l'axe Paris-Bordeaux (Atlantique). Le train Atlantique se compose de dix voitures de tourisme avec une voiture à moteur à chaque extrémité. Les voitures électriques utilisent des moteurs de traction rotatifs synchrones pour la propulsion. Monté sur le toit les pantographes collectent l'énergie électrique d'une caténaire aérienne. La vitesse de croisière est de 186 mph (83 m / s). Le train ne bascule pas et nécessite donc un alignement de route raisonnablement rectiligne pour maintenir une vitesse élevée. Bien que l'opérateur contrôle la vitesse du train, des verrouillages existent, notamment une protection automatique contre la survitesse et un freinage forcé. Le freinage est assuré par une combinaison de freins à rhéostat et de freins à disque montés sur l'essieu. Tous les essieux possèdent un freinage antiblocage. Les essieux moteurs ont un contrôle antidérapant. La structure de la voie TGV est celle d'un chemin de fer conventionnel à écartement standard avec une base bien conçue (matériaux granulaires compactés). La voie se compose d'un rail soudé en continu sur des liens en béton / acier avec des attaches élastiques. Son interrupteur à grande vitesse est un aiguillage à nez oscillant classique. Le TGV fonctionne sur des voies préexistantes, mais à une vitesse sensiblement réduite. En raison de sa vitesse élevée, de sa puissance élevée et de son contrôle anti-patinage, le TGV peut grimper des pentes deux fois plus élevées que la normale dans la pratique ferroviaire américaine et, ainsi, peut suivre doucement terrain vallonné de France sans viaducs et tunnels étendus et coûteux.
Allemand TR07
Le TR07 allemand est le système Maglev à grande vitesse le plus proche de la disponibilité commerciale. Si des financements peuvent être obtenus, des travaux révolutionnaires auront lieu en Floride en 1993 pour une navette de 23 km entre l'aéroport international d'Orlando et la zone de divertissement d'International Drive. Le système TR07 est également à l'étude pour une liaison à grande vitesse entre Hambourg et Berlin et entre le centre-ville de Pittsburgh et l'aéroport. Comme l'indique la désignation, TR07 a été précédé d'au moins six modèles antérieurs. Au début des années 70, des entreprises allemandes, dont Krauss-Maffei, MBB et Siemens, ont testé à grande échelle versions d'un véhicule à coussin d'air (TR03) et d'un véhicule à répulsion maglev utilisant un supraconducteur aimants. Après avoir pris la décision de se concentrer sur le maglev d'attraction en 1977, l'avancement a progressé de manière significative, le système passant de l'induction linéaire propulsion par moteur (LIM) avec collecte d'énergie en bordure du chemin vers le moteur synchrone linéaire (LSM), qui utilise des bobines électriques à fréquence variable sur le voie de guidage. TR05 a fonctionné en tant que déménageur de personnes à la Foire internationale de la circulation de Hambourg en 1979, transportant 50 000 passagers et fournissant une expérience d'exploitation précieuse.
Le TR07, qui fonctionne sur 19,6 miles (31,5 km) de voie de guidage sur la piste d'essai d'Emsland dans le nord-ouest L'Allemagne, est l'aboutissement de près de 25 ans de développement allemand de Maglev, coûtant plus de 1 $ milliard. Il s'agit d'un système EMS sophistiqué, utilisant des électro-aimants à noyau de fer conventionnel pour générer le levage et le guidage du véhicule. Le véhicule s'enroule autour d'un guidage en forme de T. La voie de guidage TR07 utilise des poutres en acier ou en béton construites et érigées selon des tolérances très serrées. Les systèmes de contrôle régulent les forces de lévitation et de guidage pour maintenir un espace de 8 pouces (8 à 10 mm) entre les aimants et les «rails» de fer sur la voie de guidage. L'attraction entre les aimants du véhicule et les rails de guidage montés sur les bords fournit un guidage. L'attraction entre un deuxième ensemble d'aimants de véhicule et les ensembles de stators de propulsion sous la voie de guidage génère une portance. Les aimants de levage servent également de secondaire ou de rotor d'un LSM, dont le primaire ou le stator est un enroulement électrique sur toute la longueur de la voie de guidage. Le TR07 utilise deux ou plusieurs véhicules non inclinables dans une composition. La propulsion TR07 est assurée par un LSM à stator long. Les enroulements du stator de la voie de guidage génèrent une onde qui interagit avec les aimants de lévitation du véhicule pour une propulsion synchrone. Les stations en bordure de route à commande centrale fournissent au LSM la puissance à fréquence variable et à tension variable requise. Le freinage primaire est régénératif grâce au LSM, avec freinage par courants de Foucault et patins à friction élevée pour les urgences. TR07 a démontré un fonctionnement sûr à 270 mph (121 m / s) sur la piste Emsland. Il est conçu pour des vitesses de croisière de 311 mph (139 m / s).
Maglev à grande vitesse japonaise
Les Japonais ont dépensé plus d'un milliard de dollars pour développer des systèmes maglev d'attraction et de répulsion. Le système d'attraction HSST, développé par un consortium souvent identifié avec Japan Airlines, est en réalité une série de véhicules conçus pour 100, 200 et 300 km / h. Soixante milles à l'heure (100 km / h), les HSST Maglevs ont transporté plus de deux millions de passagers à plusieurs Expos en Japon et l'Exposition des transports du Canada de 1989 à Vancouver. Le système de répulsion japonais à grande vitesse Maglev est en cours de développement par le Railway Technical Research Institute (RTRI), la branche de recherche du Japan Rail Group, récemment privatisé. Le véhicule de recherche ML500 de RTRI a atteint le record mondial de véhicules au sol guidés à grande vitesse de 321 mph (144 m / s) en décembre 1979, un record qui tient toujours, bien qu'un train TGV français spécialement modifié soit venu proche. Un MLU001 à trois voitures habité a commencé les essais en 1982. Par la suite, la voiture individuelle MLU002 a été détruite par un incendie en 1991. Son remplaçant, le MLU002N, est utilisé pour tester la lévitation de la paroi latérale qui est prévue pour une utilisation éventuelle du système de revenus. À l'heure actuelle, la principale activité consiste à construire une ligne d'essai de 43 milliards de dollars, à 43 km de maglev. à travers les montagnes de la préfecture de Yamanashi, où les essais d'un prototype de revenus devraient commencer en 1994.
La Central Japan Railway Company prévoit de commencer la construction d'une deuxième ligne à grande vitesse de Tokyo à Osaka sur une nouvelle route (y compris la section d'essai de Yamanashi) à partir de 1997. Cela soulagera le Tokaido Shinkansen, très rentable, qui approche de la saturation et doit être réhabilité. Fournir un service en constante amélioration et prévenir l’empiètement des compagnies aériennes sur ses 85% du marché, des vitesses plus élevées que les 76 mi / h actuels (76 m / s) sont considérées comme nécessaire. Bien que la vitesse de conception du système maglev de première génération soit de 311 mph (139 m / s), des vitesses allant jusqu'à 500 mph (223 m / s) sont prévues pour les futurs systèmes. Le maglev de répulsion a été préféré au maglev d'attraction en raison de son potentiel de vitesse plus élevé réputé et parce que l'entrefer plus grand accueille le mouvement du sol connu dans le Japon, sujet aux tremblements de terre territoire. La conception du système de répulsion du Japon n'est pas ferme. Une estimation des coûts réalisée en 1991 par la Central Railway Company du Japon, propriétaire de la ligne, indique que la nouvelle ligne à grande vitesse terrain montagneux au nord du mont. Fuji coûterait très cher, environ 100 millions de dollars par mile (8 millions de yens par mètre) pour un chemin de fer. Un système maglev coûterait 25% de plus. Une partie importante des dépenses est le coût d'acquisition de l'emprise de surface et souterraine. La connaissance des détails techniques du Maglev à grande vitesse du Japon est rare. Ce qui est connu, c'est qu'il aura des aimants supraconducteurs dans les bogies avec une lévitation latérale, une propulsion synchrone linéaire utilisant des bobines de guidage et une vitesse de croisière de 311 mph (139 m / s).
Concepts de Maglev des entrepreneurs américains (SCD)
Trois des quatre concepts SCD utilisent un système EDS dans lequel des aimants supraconducteurs sur le véhicule induisent forces de levage et de guidage répulsives par le mouvement le long d'un système de conducteurs passifs montés sur le voie de guidage. Le quatrième concept SCD utilise un système EMS similaire au TR07 allemand. Dans ce concept, les forces d'attraction génèrent de la portance et guident le véhicule le long de la voie de guidage. Cependant, contrairement à TR07, qui utilise des aimants conventionnels, les forces d'attraction du concept SCD EMS sont produites par des aimants supraconducteurs. Les descriptions individuelles suivantes mettent en évidence les caractéristiques importantes des quatre SCD américains.
Bechtel SCD
Le concept Bechtel est un système EDS qui utilise une nouvelle configuration d'aimants à annulation de flux montés sur véhicule. Le véhicule contient six ensembles de huit aimants supraconducteurs par côté et enjambe une voie de guidage à poutres-caissons en béton. Une interaction entre les aimants du véhicule et une échelle en aluminium laminé sur chaque paroi latérale du rail de guidage génère une portance. Une interaction similaire avec des bobines à flux nul montées sur le guide fournit un guidage. Les enroulements de propulsion LSM, également fixés aux parois latérales de la voie de guidage, interagissent avec les aimants du véhicule pour produire une poussée. Les stations en bordure de voie à commande centrale fournissent au LSM la puissance à fréquence variable et à tension variable requise. Le véhicule Bechtel se compose d'une seule voiture avec une coque intérieure inclinable. Il utilise des surfaces de contrôle aérodynamiques pour augmenter les forces de guidage magnétique. En cas d'urgence, il lévite sur des coussinets à coussin d'air. La voie de guidage est constituée d'une poutre-caisson en béton post-tendu. En raison des champs magnétiques élevés, le concept nécessite des tiges et des étriers de post-tension en plastique renforcé de fibres non magnétiques (FRP) dans la partie supérieure de la poutre-caisson. L'interrupteur est une poutre pliable entièrement construite en FRP.
Foster-Miller SCD
Le concept Foster-Miller est un EDS similaire au Maglev japonais à grande vitesse, mais possède quelques fonctionnalités supplémentaires pour améliorer les performances potentielles. Le concept Foster-Miller a une conception d'inclinaison du véhicule qui lui permettrait de fonctionner dans les courbes plus rapidement que le système japonais pour le même niveau de confort des passagers. Comme le système japonais, le concept Foster-Miller utilise des aimants supraconducteurs pour générer une portance en interagissant avec des bobines de lévitation à flux nul situées dans les parois latérales d'un U voie de guidage. L'interaction de l'aimant avec les bobines de propulsion électriques montées sur le guide fournit un guidage à flux nul. Son schéma de propulsion innovant est appelé moteur synchrone linéaire à commutation locale (LCLSM). Les onduleurs individuels à «pont en H» alimentent séquentiellement les bobines de propulsion directement sous les bogies. Les onduleurs synthétisent une onde magnétique qui se déplace le long de la voie de guidage à la même vitesse que le véhicule. Le véhicule Foster-Miller est composé de modules passagers articulés et de sections de queue et de nez qui créer plusieurs "voitures". Les modules ont des bogies magnétiques à chaque extrémité qu'ils partagent avec des voitures. Chaque bogie contient quatre aimants par côté. Le rail de guidage en U se compose de deux poutres en béton post-tendues parallèles reliées transversalement par des diaphragmes en béton préfabriqué. Pour éviter les effets magnétiques négatifs, les tiges supérieures de post-tension sont en FRP. L'interrupteur à grande vitesse utilise des bobines commutées à flux nul pour guider le véhicule à travers un aiguillage vertical. Ainsi, le commutateur Foster-Miller ne nécessite aucun élément structurel mobile.
Grumman SCD
Le concept Grumman est un EMS avec des similitudes avec le TR07 allemand. Cependant, les véhicules de Grumman s'enroulent autour d'une voie de guidage en Y et utilisent un ensemble commun d'aimants pour la lévitation, la propulsion et le guidage. Les rails de guidage sont ferromagnétiques et ont des enroulements LSM pour la propulsion. Les aimants du véhicule sont des bobines supraconductrices autour de noyaux de fer en forme de fer à cheval. Les faces des poteaux sont attirées par les rails en fer sur la face inférieure du rail de guidage. Bobines de commande non supraconductrices sur chaque le fer-cuisse moduler les forces de lévitation et de guidage pour maintenir un entrefer de 1,6 pouces (40 mm). Aucune suspension secondaire n'est requise pour maintenir une qualité de roulement adéquate. La propulsion est assurée par un LSM conventionnel intégré dans le rail de guidage. Les véhicules Grumman peuvent être composés d'une ou de plusieurs voitures avec une capacité d'inclinaison. La superstructure de voie de guidage innovante se compose de sections de voie de guidage minces en forme de Y (une pour chaque direction) montées par des stabilisateurs tous les 15 pieds jusqu'à une poutre cannelée de 90 pieds (4,5 m à 27 m). La poutre structurelle cannelée dessert les deux directions. La commutation est réalisée avec une poutre de guidage de flexion de style TR07, raccourcie par l'utilisation d'une section coulissante ou rotative.
Magneplane SCD
Le concept Magneplane est un EDS à un seul véhicule utilisant une glissière en aluminium en forme d'auge de 0,8 pouce (20 mm) pour la lévitation et le guidage des tôles. Les véhicules Magneplane peuvent s'incliner jusqu'à 45 degrés dans les courbes. Des travaux de laboratoire antérieurs sur ce concept ont validé les régimes de lévitation, de guidage et de propulsion. Les aimants supraconducteurs de lévitation et de propulsion sont regroupés en bogies à l'avant et à l'arrière du véhicule. Les aimants de ligne centrale interagissent avec les enroulements LSM conventionnels pour la propulsion et génèrent un "couple de redressement" électromagnétique appelé effet de quille. Les aimants sur les côtés de chaque bogie réagissent contre les feuilles de guidage en aluminium pour assurer la lévitation. Le véhicule Magneplane utilise des surfaces de contrôle aérodynamiques pour fournir un amortissement de mouvement actif. Les feuilles de lévitation en aluminium dans la goulotte de guidage forment les sommets de deux poutres-caissons structurelles en aluminium. Ces poutres-caissons sont supportées directement sur des piles. L'interrupteur à grande vitesse utilise des bobines commutées à flux nul pour guider le véhicule à travers une fourche dans la goulotte de guidage. Ainsi, le commutateur Magneplane ne nécessite aucun élément de structure mobile.
Sources:
- Sources: Bibliothèque nationale des transports http://ntl.bts.gov/