00:00Od pradávna jsme toužili po tom, aby se všechno, včetně nás samotných, pohybovalo stále rychleji.
00:11Překonání hranice zvuku bylo velmi důležité.
00:15Tyto stroje jsou nejrychlejšími a ohromují nás svým výkonem, silou a neuvěřitelnou rychlostí.
00:24To je dvou a půl násobek rychlosti zvuku.
00:28Aby však tyto démoni rychlosti byly nejrychlejší a nejsilnější, musí být vážně obří.
00:36Obří stroje překonávají ty nejdivočejší představy.
00:41Ale jejich tajemství, které jim umožňuje splnit ohromující úkoly, se skrývá uvnitř.
00:48A díky tomu naplňují sen lidstva o nekonečném potenciálu.
00:53Obří stroje 2
00:54Ve velkých městech potřebujeme hromadnou dopravu.
01:00Železniční doprava je skvělým řešením, ale je hlučná a 60% energetické potřeby uspokojují ropné produkty.
01:09To není udržitelné.
01:10Jak tedy pokračovat v rozvoji přepravy a dělat to efektivněji?
01:16Mnoho měst zavedlo metro a systémy městské železnice, které ale vyžadují údržbů jsou hlučné a přesto, že jsou energeticky účinnější, jejich rychlost je omezená.
01:32Inženýři neúnamně pracují na zlepšení technologických parametrů elektrických železnic.
01:37Ve snaze o snížení údržby a zvýšení rychlosti vytvořili společnosti Siemens a ThyssenKrupp firmu TransRapid International.
01:48Zdokonaluje magnetický levitující vlak.
01:52Na šanghajském vlaku Maglev je nejzajímavější jeho podstata.
01:56Levitat se za pomocí magnetu. Vlak se vznáší.
02:02Tento vlak jede maximální rychlostí kolem 500 km za hodinu,
02:06což je mnohem víc, než dokáže letět třeba malé letadlo Sesna.
02:13Vědci si kladli za cíl použít tuto technologii u vlaků.
02:17Bylo nutné investovat mnoho prostředků, aby se z toho stala praktická záležitost.
02:24Jen do testovacího zařízení byla vložena miliarda dolarů.
02:28To sloužilo pro uvedení technologie do praxe.
02:33Desítky let pracovali na prototypech.
02:35Nejdřív byli inženýři schopni vlaky pohánět, ale spolehali na kola, což je zpomalovalo.
02:42Jak mne však objevili ovládání levitace vlaku.
02:45Transrapid začal pracovat na Maglevu, magnetickém levitačním vlaku,
02:50který dosahoval 430 km za hodinu.
02:54Pomocí magnetů lze vlak levitovat ve vzduchu, čím se sníží odpor.
03:02A vlak se může rychle pohybovat s malým odporem.
03:06Šanghajský vlak Maglev má nosnost 20 tun a váží 50 tun.
03:13I se 70 tunami se vlak Maglev dokáže vznášet 10 mm nad vodicí dráhou.
03:18To je tlouštka malíčku.
03:22V roce 2003 byl zapsán do Guinnessovy knihy rekordů jako nejrychlejší vlak pro komerční využití.
03:29Jednou z výhod Maglev vlaků je, že nemají pohyblivé části jako běžné vlaky.
03:36Tyto vlaky nemají kola, nápravy a nejsou připojeny k drátům,
03:40což znamená menší opotřebení a snížení nákladů na údržbu.
03:44Místo kol využívá Maglev k vedení vlaku po kolejovém loži elektromagnetickou levitaci.
03:52Vlak je 153 metrů dlouhý, 3,7 metrů široký a 4,2 metry vysoký.
03:59Pojme 574 cestujících.
04:02V Číně žije více než miliarda obyvatel.
04:06Jen v Šanghaji bydlí 20 milionů lidí.
04:09Letište je od centra města vzdáleno 30 kilometrů.
04:13Jízda běžnými dopravnými prostředky z letiště do centra zabere více než hodinu.
04:21Tento vlak je schopen přepravit lidi z letiště do centra města vzdáleného 30 kilometrů za 8 minut.
04:27Jezdí na elektřinu a neprodukuje žádné emise.
04:33Stroje jako je tento mají pro nás zásadní význam, protože se snažíme snížit naši uhlíkovou stopu.
04:40Čím více lidí používá vlak, tím méně se jezdí autem.
04:43Když zrovna máte štěstí, že není hustý provoz, jedete rychlostí asi 100, 120, 150 kilometrů za hodinu.
04:53A teď si vezměte jízdu vlakem Muglev.
04:57Jedete stále 420 kilometrů za hodinu a rychlost máte při každé cestě zaručenou.
05:04To znamená úsporu času, ale také se to promítne do snížení počtu automobilů
05:10a množství emisí uhlíku, které automobily jezdící po stárnoucí infrastruktuře vypouštějí.
05:16Jak se to dělá?
05:20Tajemství spočívá v konstrukci vlaku a koleji, respektive vodící trati, které spolupracují.
05:27Začněme vlakem.
05:29Na spodní části vlaku je hliníkové podpůrné rameno, které obklopuje vodicí dráhu pod ním.
05:35Na horní části tohoto ramene jsou magnety.
05:39Na vodicí dráze je spodní strana pokryta elektromagnety obalenými mědí.
05:46Představte si, jak fungují magnety.
05:49Máme severní a jižní pól.
05:52Protiklady se přitahují a dva stejné póly se budou odpuzovat.
05:57U permanentních magnetů je jejich polarita daná.
06:01V případě magnetů vlaku Maglev jsou složeny z měděného drátu navinutého kolem magnetického jádra.
06:07A průtok elektrického proudu tímto drátem umožňuje měnit směr magnetického pole.
06:16Abyste dosáhli vysoké rychlosti, musíte snížit pření.
06:24Jakýkoliv materiál, který se před pohybem dostane do kontaktu s jiným předmětem,
06:30má zanásledek omezení rychlosti, jakou se stroj může pohybovat.
06:35Maglev využívá elektromagnety k vytvoření určité formy levitace mezi dráhou a elektromagnety.
06:44Tím, že se omezí kontakt s jakýmkoliv jiným předmětem,
06:49je třeba se vypořádat pouze setřením vzduchu, což umožňuje vysokou rychlost.
06:53Elektromagnety ve vodicí dráze jsou napájeny elektrikou.
06:58Počítačové systémy řídí výkon elektromagnetů
07:01a díky magnetické přitažlivosti udržují vlak vždy v přesné výšce.
07:08Řízením této energie odhlel Maglev nejen klíč k levitaci,
07:11ale také sílu elektrického magnetického pohonu.
07:15Inženýři navrhli magnety podél vlaku ve vodicí dráze se střídavými póly.
07:22Tyto magnety elektromagneticky vlak tlačí a táhnou.
07:26Díky síle magnetů se vlak může pohybovat téměř bez tíže.
07:30Jak je ale možné, že dosahuje takových rychlostí?
07:35Tajemstvím je upravený motor.
07:39Běžné motory používají stator a rotor.
07:42Stator je nepohyblivá část, která vytváří magnetické pole.
07:48Rotor rovněž vytváří magnetické pole,
07:51ale otáčí se v reakci natočivé magnetické pole na stator.
07:56Tato rotace vytváří točivý moment a energii,
08:00díky níž může motor vykonávat práci.
08:04Vlaky Maglev používají lineární stator,
08:07takže stator je v podstatě položen na vodicí dráze,
08:11nikoli obtočen kolem rotoru.
08:14Místo toho, abychom vytvářeli rotující magnetické pole,
08:18vytváříme magnetické pole,
08:20které se pohybuje podel vodicí dráhy.
08:23Pohybující se magnetické pole vytváří lineární pohyb,
08:27který vlak pohání.
08:30Maglev se zdá být dokonalým řešením dopravní krize ve městě.
08:34Ale bylo třeba vyřešit několik problémů.
08:38Protože magnetická levitace nefunguje na stávajících tratích,
08:42musel být od základu vybudován zcela nový systém.
08:45Aby levitace a pohon fungovaly,
08:47musela být vodicí dráha postavena s neskutečnou přesností.
08:54Jak to udělat v oblasti náchylné k zemětřesení a záplavám
08:58na půdě tvořené pohyblivým pískem?
09:01Nebylo to snadné.
09:04Dráha je podepřena řadou nosných pilířů.
09:07Původní návrh počítal s pilířem každých 50 metrů,
09:10ale vzhledem k terénu se inženýři rozhodli vystavět jeden pilíř
09:14každých 25 metrů,
09:16aby se hmotnost dráhy lépe rozložila.
09:21Vzhledem k tomu, že stabilita půdy v Šanghaji je špatná,
09:24museli inženýři pilíře zapustit až do hloubky 30 metrů
09:28a někdy až do 70 metrů.
09:32To odpovídá 23 patrové budově.
09:36V rámci 30 kilometrů dlouhé dráhy
09:38inženýři umístili více než 24 tisíc pilířů
09:42a přesto se podařilo udržet odchylku menší než 2 milimetry
09:46po celé její délce.
09:48A existují další dvě tajemství, jak tuto přesnost zachovat.
09:52Prvním je nastavitelný systém ložisek.
09:56Vzhledem k vysoké rychlosti vlaku Maglev
09:59je třeba velmi přesně kontrolovat výšku vodicí dráhy.
10:03Pokud se dráha v jedné oblasti zvedne příliš vysoko
10:06nebo klesne příliš nízko
10:08v důsledku sedání nebo pohybu půdy,
10:11může dojít k vykolejení.
10:15Je tedy důležité, aby všechny součásti vedení
10:18byly ve správné poloze.
10:19Za tímto účelem má šanghajská Maglev dráha
10:2210 tisíc třicestných ložisek.
10:26To umožňuje rychlé vyrovnávání dráhy,
10:28pokud by se země nebo půda nějak pohnula.
10:32Druhým tajemstvím je vyřazení lidského faktoru.
10:35Při velké rychlosti se člověk nedokáže rozhodovat pohotově.
10:40Maglev funguje bez řidiče.
10:43Spolehá na složitý systém počítačů,
10:45které nepřetržitě monitorují systém
10:48a každou milisekundu sledují údaje o každém milimetru vlaku.
10:54Řešení šanghajského vlaku Maglev působí téměř zázračně.
10:58A díky společnosti Transrapid a její technologii
11:01se fantazie stala skutečností.
11:04Je to geniální nápad, protože využili mnoho běžně používaných technologií
11:09a spojili je chytrým a zvláštním způsobem.
11:13Také minimalizovali kontakt mezi dráhou a vozem,
11:17takže odpadá spousta starostí ohledně údržby.
11:21Takže máme vlak, který má méně komponentů,
11:24což šetří peníze, a provoz je efektivnější.
11:27A nejen, že tento vlak levituje, ale je také nejrychlejší na světě.
11:35Maglev se sice vznáší ve vzduchu,
11:37ale jeho rychlost je omezena tím, že se nachází u země.
11:41Je nejen rychlý, ale také elegantní, obratný a nenápadný.
11:47Dokonalá podpora pro potřeby námořnictva dnes i zítra.
11:53Zdá se, že touha po rychlosti je součástí naší DNA.
11:57Díky technologiím a vynalezavosti nepochybně překonají
12:03obří stroje budoucnosti dosavadní rychlostní rekordy.
