Hihetetlen vasúti találmányok, 2. rész: repüljön a síneken!

A George Bennie által kitalált jármű a repülőgépek és a vonatok „szerelemgyereke”, egyfajta függővasút. A vonat az acél tartóoszlopokra rögzített pályáról lógott lefelé, meghajtásáról pedig két repülőgép-légcsavar gondoskodott. A számítások szerint kétszáz-kétszázötven kilométer per órás tempóra is képes sínrepülőből egyetlen prototípus épült meg. Habár a járművel végeztek próbameneteket a skóciai Milngavie-ban 1930-ban, a finanszírozás hiánya miatt a tervezett útvonalakból végül egy sem épült ki.

A tizenkilencedik század második felében New York óriási metropolisszá nőtte ki magát, a tömegközlekedésnek pedig egyre nagyobb embermennyiség szállítását kellett megoldania. Több földalatti megoldás is született, köztük Alfred Ely Beach tiszta, füstmentes rendszere, a pneumatikus földalatti vasút. A mérnök és üzletember 1867-ben rukkolt elő a sűrített levegőt használó vasút ötletével, melynek modelljét az American Institute éves vásárán be is mutatta, a közönségsiker ellenére építési engedélyt azonban nem kapott.

Megálmodott egy földalatti, sűrített levegővel működő csőpostát is, annak a létrehozását 1869-ban engedélyezték. Az alagútépítés Manhattanben, a Broadway alatt, kezdődött meg, azonban túljárt az engedélyezők eszén, és a csőposta kisebb alagútja helyett az általa elképzelt földalatti méretének megfelelő kis szakaszt ásatott ki. Az alig száz méter hosszú, 2,4 méter átmérőjű, szigetelt alagutat mindössze ötvennyolc nap alatt hozták létre. A Warren Streettől a Murray Streetig tartó, a Broadway vonalát követő pályán egy kocsi közlekedett, amit a „Nyugati tornádó” nevű, sűrített levegővel működő forgódugattyús fúvóval nyomtak előre az alagút másik végéig, majd a fúvásirányt megváltoztatva vissza. Beach a saját pénzéből háromszázötvenezer dollárt áldozott az új közlekedési módra, ami a világ első pneumatikus földalattija és egyben New York első földalattija is lett. A kísérleti vonalat hatalmas érdeklődés övezte, divat lett kipróbálni. Már az első két hét során tizenegyezer utas vette igénybe a pneumatikus földalattit. Egy menet huszonöt centbe került.

A huszonkét utast befogadó kocsi belső tere a luxust árasztotta: az utazást plüssbársony borítású, kényelmes ülések, és kellemes fényű lámpák tették még hangulatosabbá. Beach azt remélte, hogy a sikert látva a város megadja az engedélyt a továbbépítésre, azonban csalódnia kellett, mert a Broadway nagyhatalmú, gazdag ingatlantulajdonosai attól tartottak, hogy az alagútépítés tönkreteszi a házaikat. A kis létszámú utast egy csőrendszeren keresztül egyik helyről a másikra eljuttató technológia azonban nem lett hosszú életű, mert a kiterjesztett engedélyt soha nem kapta meg, és az érdeklődés is csökkent idővel, hiszen a földalatti utazás izgalmán túl valójában nem lehetett vele eljutni sehova. A rövidke vonalnak a pályafutása is rövid lett: az 1873-as tőzsdekrach adta meg a kegyelemdöfést. Habár Beach megkapta az engedélyt a várostól a folytatáshoz, már nem maradt ideje befektetőket szerezni, mert a pénzpiac összeomlott. Az alagút bejáratát a kocsival együtt befalazták, majd hamarosan feledésbe is merült. Hogy mennyire korszakalkotóan jövőbemutató ötlet volt Beach elképzelése, jól mutatja, hogy 1896-ban bekövetkezett halálakor New York-ban még mindig nem üzemelt metró. Inkább a föld felett dolgoztak: számos magasvasutat építettek, de az első, hagyományos rendszerű földalatti vonal csak 1904-ben nyílt meg. A régi alagútra, valamint a kocsi maradványaira 1912-ben bukkantak rá a metróhálózat folyamatosan bővítése során a Broadway alatt dolgozó munkások.

Az egysínű vasút kialakulásához is rögös út vezetett, számos ötletet, csapásirányt képviselve. Az egyik ilyen elképzelés az ír-ausztrál mérnök és feltaláló Louis Philip Brennan nevéhez fűződött, aki 1903-ban adta be a kérvényt keresztstabilizátort használó, idegen kifejezéssel giroszkópos egysínű vasúti rendszerének szabadalmaztatásához. Különböző méretű „járművekkel” kísérletezett: az első bemutatómodellje például egy hetvenhat centi hosszú és harminc centi széles, a kiegyensúlyozó rendszert tartalmazó doboz volt. Ennek sikeréből kiindulva egy nagyobb, egy méter és nyolcvanhat centiméter hosszú, negyvenhat centi széles modellt hozott létre, melyet két, egyenként százhuszonhét milliméter átmérőjű giroszkóprotor tartott egyensúlyban. Az újabb támogatásokból pedig megépítette az első igazi motorkocsit: a 12,2 méter hosszú, három méter széles jármű 1909 októberében haladt először önerőből, harminckét utassal a fedélzetén. A meghajtásról egy tizenöt kilowatt teljesítményű benzinmotor gondoskodott, mely egy generátort hajtott meg, ami a két forgóváz vontatómotorjait, a giro-motorokat és a légsűrítőt is árammal látta el. A motorkocsi harmincöt kilométer per órás tempóra tudott felgyorsítani. A rendszer a dörzshajtás helyett már pneumatikus szervómotort használt. A járművet az ívekben a motorkerékpárokhoz hasonlóan be kellett dönteni. Az ívekben történő egyensúlyozást két giroszkópos stabilizátor segítette elő, melynek köszönhetően álló helyzetben is függőlegesen tudott maradni a jármű.

A nemzetközi porondon 1910-ben Londonban, a japán-brit kiállításon mutatkozott be a giroszkópos vasút. Az új, huszonkét tonna tömegű, egyetlen sínből álló körpályán haladó giro-motorkocsi akkor ötven utast is el tudott szállítani egyszerre, harminc kilométer per óra feletti tempóval. Az egyedi járművet még maga Winston Churchill is kipróbálta! A giroszkópos egysínű vasút elképzelése azonban végül kudarcba fúlt, az „egyensúlyozó” kocsit szétvágták, és habár később is felbukkantak különböző próbálkozások, a technológia feledésbe merült.

Az itt felsorolt találmányok közül a maglev az egyetlen, mely használatban maradt. Bár a mágneses lebegtetésű vasutak történelme százhúsz éves múltra tekint vissza, a világon mindössze néhány vonal üzemel, ráadásul többségük csak bemutató- vagy tesztpályaként. Azonban egyre inkább úgy fest, hogy a maglev a jövő vasúti utazásainak meghatározó tényezőjévé válhat.

A mágneses lebegtetés és hajtás technológiáját 1934-ben szabadalmaztatta a német Hermann Kemper. A maglev megvalósítása az 1960-as években Nyugat-Németországban, Japánban, és az Egyesült Államokban is felmerült. A német Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) konszern 1971-ben egy hatszázhatvan méter hosszú kísérleti pályát hozott létre, a projektbe pedig hamarosan számos német nagyvállalat bekapcsolódott, például a Deutsche Bundesbahn, a ThyssenKrupp, a Henschel és a Siemens. Az első személyszállításra is alkalmas, hagyományos kerekek nélkül, „levegőpárnán” sikló maglev-jármű üzembe helyezését 1979-ben engedélyezték. Az 1979-es hamburgi világkiállításon a Transrapid 05 elnevezésű vonat látogatók ezreivel ismertette meg a mágneses lebegtetésű vasutat a külön erre a célra épített pályán.

De mi is az a maglev, és miben jobb vagy rosszabb a hagyományos, fémből készült síneket használó vasúti rendszereknél? A szó maga az angol magnetic levitation (mágneses levitáció/lebegtetés) kifejezés összevont alakja. Egy maglev-pálya alapját az alépítményen végig elhelyezett mágnestekercsek jelentik. A maglev-szerelvények alján az alépítmény tekercseivel megegyező polaritású, nagyméretű szupravezető mágnesek találhatók. Magának az azonos polaritásnak köszönhetően a pálya felett akár tíz centiméter magasan is képes lebegni a vonat. A lebegtetés kiküszöböli a hagyományos vasúti rendszereknél tapasztalható fémfelületek között fellépő súrlódási tényezőt. A tekercsek áram hatására mágneses mezőként viselkednek, a szerelvény elmozdulását indukálva. A mágneses frekvencia növelésével vagy csökkentésével lehet a pályán mozgó szerelvény sebességét szabályozni. A vonatok oldalán és a pálya falán úgynevezett irányítómágnesek találhatók, amik megakadályozzák, hogy a szerelvény a pálya szélével ütközzön. A hagyományos vasúti rendszerekkel szemben a maglevek működésére nincs hatással semmilyen időjárási jelenség, az egyetlen akadályozó elem a légellenállás. A súrlódás kiküszöbölése által magas, akár ötszáz kilométer per óránál nagyobb sebesség is elérhető. Habár a maglev rendszerek energiafelhasználási és fenntartási költségei arányaiban alacsonyabbak, mint a hagyományos vasúti rendszereké, a kivitelezés azonban sokkal többe kerül.

A német Transzrapid-maglev harmincegy és fél kilométeres emslandi tesztpályáját 1980-ban kezdték el építeni. A Dörpen és Nathen között, forduló hurkokkal futó, egyvágányú vonalat 1984-re fejezték be. A vonatok a pályán négyszázötven kilométer per órás sebességet érhettek el. 2006 szeptemberében, egy utasokkal végzett teszt során következett be a világ első halálos maglev-balesete: a biztonsági ellenőrzések során emberi mulasztás történt, melynek következtében Lathennél huszonhárman haltak meg. Ezt követően a Transrapid már nem szállított utasokat, 2012-ben pedig bontási engedélyt adtak a pályára.

Jelenleg nagysebességű, közforgalomban közlekedő maglev csak Kínában található. A harminc kilométer hosszú, a sanghaji Pudong nemzetközi repülőteret a város pénzügyi negyedével összekötő vonal 2003. január elsején nyílt meg. A távot a szerelvények körülbelül hét és fél perc alatt teszik meg, miközben négyszázharmincra gyorsítanak fel.

A világ első távolsági mágnesvasútja néhány éven belül Japánban valósul meg: a 2014 végétől épülő Csuó Sinkanszen első ütemben Tokiót és Nagoját köti majd össze a tervek szerint 2027-re, 2045-re pedig Nagojától Oszakáig bővül ki a vonal, miközben a Japán-Alpok hegyei alatt halad végig. A Csuóért felelős JR Central egyik L0-ás maglev-tesztszerelvénye 2015 tavaszán kétszer is megdöntötte az eddigi, szintén egy mágneses lebegtetésű próbavonat által felállított rekordot: ötszázkilencvennel, majd hatszázhárommal hasított.

* * *

Indóház Online – Hivatalos oldal: hogy ne maradj le semmiről, ami a földön, a föld alatt, a síneken, a vízen vagy a levegőben történik. Csatlakozz hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!