磁気浮上式鉄道

磁気浮上式電車（磁気浮上の略）は、高速鉄道の中でも非常に高速なタイプの電車です。磁気浮上は、磁場を利用して列車を動かす技術です。これらの磁場は、線路の上の少しの距離を持ち上げ、列車を移動させます。通常の列車よりもはるかに高速である。トロントからバンクーバーまでの大陸横断「maglev」の旅は3時間かかるかもしれません。この旅は普通列車で3日かかります。いつの日か、人々は「maglev」列車で陸上を旅客機よりも速く移動できるようになるかもしれません。知られている「マグレブ」列車の最高速度は時速603km（375マイル）です。これは2015年に日本で行われました。2019年現在、中国、韓国、日本では、わずか数キロ、数マイルの路線が乗客を運んでいる。

磁気浮上式電車にはエンジンがありません。列車は、ガイドウェイの壁と軌道にある電化コイルによって作られた磁界によって動力を得ています。このシステムには3つの部分があります。

だいでんげん
沿線金属線
電車の下側に取り付けられた大型誘導マグネット。

磁石では、反対の極が引き合い、同じような極が互いに反発する。これが電磁推進の基本原理です。電磁石は金属を引き寄せるという点では他の磁石と似ていますが、磁気の引力は一時的なもので、オンとオフを切り替えたり、逆にしたりすることができます。

線路に沿って走る磁化されたコイルは、ガイドウェイと呼ばれ、電車の足回りにある大きな磁石を反発させます。この反発によって、列車はガイドウェイから1～10cm（0.4～4インチ）の高さに持ち上げられます。列車が持ち上がると、ガイドレールの壁の中にあるコイルに電力が供給されます。これにより磁界が発生し、列車はガイドレールに沿って引っ張られたり押し出されたりします。ガイドウェイ壁内のコイルに供給される交流電流は、磁化されたコイルの極性を常に変化させています。この極性の変化により、列車の前方の磁界が車両を前方に引っ張り、列車の後方の磁界が前方への推力を加えます。

"Maglev"電車は、摩擦を軽減する磁気クッションの上に浮かんでいます。この列車は空力設計になっています。これにより、時速310マイル（500キロ）以上、またはアムトラックの最速の通勤電車の2倍以上の速度に達することができます。それに比べて、長距離飛行に使用される旅客機の最高速度は約560マイル（時速900キロ）に達します。

ドイツと日本は「マグレブ」と呼ばれる列車を開発しており、どちらも現在試作機のテストを行っている。ドイツの「トランスラピッド・インターナショナル」という会社も実用化しています。似たようなアイデアをベースにしているが、ドイツと日本の列車には明確な違いがある。ドイツの技術者が開発したのは、「トランスラピッド」と呼ばれる「電磁サスペンション」（EMS）システムだ。このシステムでは、列車の下部が鉄製のガイドウェイに巻き付けられています。電車の下にある電磁石をガイドレールの方に向けると、電車はガイドレールから約1/3インチ（1cm）の高さまで持ち上がります。これにより、電車が動いていない時でも電車が持ち上がるようになっています。他にも、車体には誘導用のマグネットが搭載されており、走行中も安定した状態を保っています。トランスラピッドのマグレブトレインは、乗客を乗せた状態で時速300マイル(490キロ)に達することができます。

上海の「マグレブ」内部

"上海の「マグレブ」列車

中国の「マグレブ」列車

JR-マグレブ

質問と回答

Q:磁気浮上式鉄道とは何ですか?

A:磁気浮上式鉄道は、磁界を利用して列車を動かす超高速高速鉄道の一種です。磁界によって列車はレールから少し浮いて前進する。

Q:磁気浮上式鉄道は、従来の鉄道に比べてどのくらい速いのですか?

A:磁気浮上式鉄道は、通常の鉄道よりもはるかに速いスピードで走ることができます。例えば、トロントからバンクーバーまでの大陸間移動の場合、通常の列車では3日かかるところを、リニアモーターカーでは3時間で移動することができます。

Q:磁気浮上式鉄道の既知の最高速度はどのくらいか?

A:磁気浮上式鉄道の最高速度は、時速603kmとされています。日本では2015年に達成しました。

Q:磁気浮上式鉄道の仕組みは?

A:磁気浮上式鉄道はエンジンを持たず、ガイドウェイと線路の壁に取り付けられた電化コイルが発生する磁界を動力源としています。このシステムは、大きな電源、ガイドレール（軌道）に並ぶ金属のコイル、列車の下側に取り付けられた大きな操舵用磁石の3つで構成されている。磁石の対極同士は引き合い、同極同士は反発し合うので、コイルに供給される交流電流によって、列車を線路から1～10cm持ち上げ、前方に引っ張る電磁推力が発生するのである。

Q:トランスラピッドとは何ですか?

A:トランスレイピッドは、ドイツの技術者が独自の磁気浮上技術を使って開発した電磁懸垂装置（EMS）です。これは、電車の土台の下にある電磁石を鉄製のガイドレールに巻きつけて、電車をレールから1/3インチほど浮かせ、他のステアリングマグネットで走行中の電車を安定させる仕組みです。

Q:トランスラピッドに乗客を乗せると、どのくらいのスピードで走行できるのですか?

A:トランスラピッド磁気浮上式列車は、乗客を乗せると最高時速490kmに達することができます。

Q:長距離路線で使用される旅客機と比較するとどうでしょうか?

A:長距離旅客機の最高速度は通常時速900km程度で、これは乗客を乗せた状態でのトランスラピッドの速度より若干遅いです。