היסודות של רכבות מגנטיות מגנטיות (מגלב)

ריחוף מגנטי (maglev) היא טכנולוגיית תחבורה חדשה יחסית בה כלי רכב ללא מגע נוסעים בבטחה במהירות של 250 עד 300 קמ"ש ומעלה כשהם מושעים, מונחים ומונעים מעל מסלול מסילה באמצעות מגנט שדות. מסלול ההובלה הוא המבנה הפיזי שלאורכו מורכבים רכבי מגלב. הוצעו תצורות של מסלול מסילה, למשל, בצורת T, בצורת U, בצורת Y וקורה, עשויות פלדה, בטון או אלומיניום.

ישנן שלוש פונקציות עיקריות בסיסיות לטכנולוגיית מגלב: (1) ריחוף או מתלה; (2) הנעה; ו (3) הדרכה. ברוב התכנונים הנוכחיים משתמשים בכוחות מגנטיים לביצוע כל שלושת הפונקציות, אם כי ניתן להשתמש במקור הנעה לא מגנטי. אין הסכמה לגבי תכנון אופטימלי לביצוע כל אחת מהפונקציות העיקריות.

מתלה אלקטרומגנטי (EMS) היא מערכת הרמת כוח אטרקטיבית לפיה אלקטרומגנטים על הרכב מתקשרים עימם ונמשכים לפסים פרומגנטיים על הכביש. EMS נעשה מעשי על ידי התקדמות במערכות בקרה אלקטרוניות השומרות על פער האוויר בין רכב הדרך, ובכך מונעות מגע.

וריאציות במשקל העומס, עומסים דינמיים ואי סדרים של מסלול הכביש מפצים על ידי שינוי השדה המגנטי בתגובה למדידות פער האוויר ברכב / מסלול ההנעה.

ההשעיה האלקטרו-דינמית (EDS) מעסיקה מגנטים על הרכב הנע כדי לגרום לזרמים בכביש המסילה. כוח דוחה שהתקבל מייצר תומך והכוונה ברכב יציב מטבעו מכיוון שהדחייה המגנטית גדלה ככל שפער הרכב / מסלול הכביש פוחת. עם זאת, על הרכב להיות מצויד בגלגלים או בצורות תמיכה אחרות ל"המראה "ו"נחיתה" מכיוון ש- EDS לא יתרום במהירויות של מתחת ל- 25 קמ"ש. EDS התקדמה עם ההתקדמות בתחום הקריוגנים וטכנולוגיית המגנטים המוליכים-על.

הנעה "ארוכת סטטור" באמצעות מנוע לינארי מונע חשמלי מתפתל בכביש המסילה נראית כאופציה המועדפת על מערכות מגלב במהירות גבוהה. זה גם היקר ביותר בגלל עלויות הבנייה הגבוהות יותר של מסלול ההליכה.

הנעה של "סטטוס קצר" משתמשת במנוע אינדוקציה ליניארית (LIM) המתפתל על גבי הכביש ומסילת פסיבי. בעוד שהנעה קצרה של סטטור מקטינה את עלויות מסלול ההליכה, ה- LIM הוא כבד ומפחית את עומס הרכב קיבולת, וכתוצאה מכך עלויות תפעול גבוהות יותר ופוטנציאל הכנסות נמוך יותר בהשוואה לסטטור הארוך הנעה. אלטרנטיבה שלישית היא מקור אנרגיה לא-מגנטי (טורבינת גז או טורבופרופ), אך גם זה מביא לרכב כבד ולהפחתת יעילות ההפעלה.

הכוונה או היגוי מתייחסים לכוחות הצדדיים הנדרשים לגרום לרכב לעקוב אחר מסלול ההובלה. הכוחות הנחוצים מסופקים בצורה אנלוגית בדיוק לכוחות המתלים, אטרקטיביים או דוחים. אותם מגנטים שנמצאים על הרכב, המספקים מעלית, ניתנים לשימוש במקביל להדרכה או ניתן להשתמש במגנטים להדרכה נפרדים.

מערכות מגלב יכולות להציע אלטרנטיבה תחבורתית לאטרקציות רבות הרגישות זמן לאורך של 100 עד 600 מיילים, ובכך להפחית את עומסי האוויר והכבישים המהירים, זיהום אוויר, ושימוש באנרגיה, ושחרור משבצות לשירות יעיל יותר לטווח הארוך בשדות תעופה צפופים. הערך הפוטנציאלי של טכנולוגיית מגלב הוכר בחוק היעילות התחבורתית היבשתית של פני השטח משנת 1991 (ISTEA).

לפני מעבר ה- ISTEA, הקונגרס ניצל 26.2 מיליון דולר כדי לזהות את מערכת מגלב מושגים לשימוש בארצות הברית ולהערכת היתכנות טכנית וכלכלית של אלה מערכות. המחקרים הופנו גם לקביעת תפקידו של מגלב בשיפור תחבורה בין-עירונית בארצות הברית. לאחר מכן הוקצו סכום של 9.8 מיליון דולר נוספים להשלמת לימודי ה- NMI.

מהן המאפיינים של מגלב שמגדירים את שיקול דעתם על ידי מתכנני התחבורה?

נסיעות מהירות יותר - מהירות שיא גבוהה ותאוצה / בלימה גבוהה מאפשרות מהירויות ממוצעות פי שלוש עד ארבע ממהירות הכביש המהיר הארצי גבול של 65 קמ"ש (30 מ"ש) וזמן נסיעה נמוך מדלת לדלת מאשר מסילה או אוויר במהירות גבוהה (לנסיעות מתחת לכ- 300 מיילים או 500 ק"מ). עדיין ניתן להשתמש במהירויות גבוהות יותר. מגלב ממשיך במקום בו הרכבת המהירה עוזבת ומאפשרת מהירות של 250 עד 300 קמ"ש (112 עד 134 מ"ש) ומעלה.

למגלב אמינות גבוהה ופחות רגישים לגודש ולתנאי מזג אוויר מאשר נסיעה באוויר או בכבישים מהירים. שונות ממועד לוח הזמנים יכולה להימשך פחות מדקה על סמך חווית הרכבת במהירות גבוהה. המשמעות היא שניתן לצמצם את זמני החיבור בין-מודרניים למספר דקות (ולא לחצי השעה או יותר נדרש כרגע עם חברות תעופה ואטרטרק) וכי ניתן לקבוע בבטחה מינויים מבלי שתצטרך לקחת בחשבון עיכובים.

מגלב נותן נפט עצמאות - ביחס לאוויר ואוטומטי בגלל שמגלב מופעלת באמצעות חשמל. נפט אינו נחוץ לייצור חשמל. בשנת 1990, פחות מחמישה אחוזים מהחשמל של האומה נבעו מנפט ואילו הנפט המשמש גם את מצבי האוויר וגם את הרכב מגיע בעיקר ממקורות זרים.

מגלב פחות מזהם - ביחס לאוויר ואוטומטי, שוב בגלל הכוח החשמלי. ניתן לשלוט בפליטות בצורה יעילה יותר במקור ייצור החשמל מאשר בנקודות הצריכה הרבות, כגון שימוש באוויר ורכב.

למגלב קיבולת גבוהה יותר מנסיעות אוויריות עם לפחות 12,000 נוסעים לשעה לכל כיוון. יש פוטנציאל ליכולות גבוהות עוד יותר בפניות 3 עד 4 דקות. מגלב מספקת יכולת מספקת להתאים את צמיחת התנועה גם למאה העשרים ואחת ולספק אלטרנטיבה לאוויר ורכב במקרה של משבר זמינות נפט.

למגלב בטיחות גבוהה - נתפסת וממשית, על סמך ניסיון זר.

למגלב יש נוחות - בשל תדירות גבוהה של שירות ויכולת לשרת מחוזות עסקים מרכזיים, שדות תעופה וצמתים מרכזיים אחרים באזור.

מגלב שיפרה את הנוחות - ביחס לאוויר בגלל חדריות רבה יותר, המאפשרת אזורי אוכל וכנסים נפרדים עם חופש להסתובב. היעדר סערת אוויר מבטיח נסיעה חלקה בעקביות.

הרעיון של רכבות מונפות מגנטית זוהה לראשונה בראשית המאה על ידי שני אמריקנים, רוברט גודארד, ואמיל בכלת. בשנות השלושים של המאה העשרים, הרמן קמפר הגרמני פיתח מושג והדגים את השימוש בשדות מגנטיים לשילוב היתרונות של רכבות ומטוסים. בשנת 1968 האמריקני ג'יימס ר. פאוול וגורדון ט. דנבי קיבל פטנט על עיצובם לרכבת ריחוף מגנטית.

על פי חוק התחבורה היבשתית המהירה משנת 1965, FRA מימן מגוון רחב של מחקרים על כל צורות ה- HSGT בראשית שנות השבעים. בשנת 1971 העניק ה- FRA חוזים ל חברת פורד מוטור והמכון לחקר סטנפורד לפיתוח אנליטי וניסוי של מערכות EMS ו- EDS. מחקר במימון FRA הוביל להתפתחות המנוע החשמלי הליניארי, כוח המניע המשמש את כל אבות הטיפוס הנוכחיים של מגלב. בשנת 1975, לאחר שהושעה המימון הפדרלי למחקר מגלב מהיר בארצות הברית, נטש התעשייה למעשה את התעניינותה במגלב; עם זאת, המחקר במגלב במהירות נמוכה נמשך בארצות הברית עד 1986.

במהלך שני העשורים האחרונים, תוכניות מחקר ופיתוח בטכנולוגיית מגלב נערכו על ידי מספר מדינות כולל בריטניה, קנדה, גרמניה ויפן. גרמניה ויפן השקיעו למעלה ממיליארד דולר כל אחת כדי לפתח ולהדגים טכנולוגית מגלב עבור HSGT.

העיצוב הגרמני EMS maglev, Transrapid (TR07), אושר להפעלה על ידי ממשלת גרמניה בדצמבר 1991. קו מגלב בין המבורג לברלין נשקל בגרמניה במימון פרטי ו פוטנציאל עם תמיכה נוספת מצד מדינות בודדות בצפון גרמניה לאורך המוצעת מסלול. הקו יתחבר לרכבת Intercity Express (ICE) המהירה וכן לרכבות קונבנציונאליות. ה- TR07 נבדק בהרחבה באמסלנד, גרמניה, והיא מערכת המגלב המהירה היחידה בעולם המוכנה לשירות הכנסות. ה- TR07 מתוכנן ליישום באורלנדו, פלורידה.

תפיסת ה- EDS הנמצאת בפיתוח ביפן משתמשת במערכת מגנטים מוליכת-על. בשנת 1997 תתקבל החלטה אם להשתמש במגלב לקו הצ'ואו החדש בין טוקיו לאוסקה.

מאז סיום התמיכה הפדרלית בשנת 1975, לא היה מחקר מועט על טכנולוגיות מגלב במהירות גבוהה בארצות הברית עד 1990, כאשר הוקמה יוזמת המגלב הלאומית (NMI). ה- NMI הוא מאמץ שיתופי של ה- FRA של ה- DOT, ארה"ב ו- DOE, עם תמיכה של סוכנויות אחרות. מטרת ה- NMI הייתה להעריך את הפוטנציאל של מגלב לשיפור התחבורה בין-עירוניות ולפיתוח המידע הכרחי לממשל ולקונגרס לקבוע את התפקיד הראוי לממשלה הפדרלית בקידום זה טכנולוגיה.

למעשה, מראשיתה, ה ממשלת ארצות הברית סייע וקידם תחבורה חדשנית מסיבות פיתוח כלכלי, פוליטי וחברתי. ישנן דוגמאות רבות. במאה התשע עשרה עודדה הממשלה הפדרלית פיתוח הקמת הרכבות קישורים טרנס-יבשתיים באמצעות פעולות כמו מענקי אדמה אדירים לאוהיו המרכזית-ניידת באו-לאו מסילות ברזל בשנת 1850. החל משנות העשרים של המאה העשרים סיפק הממשלה הפדרלית גירוי מסחרי לטכנולוגיה החדשה של התעופה חוזים למסלולי דואר אווירי וכספים ששילמו עבור שדות נחיתת חירום, תאורת מסלול, דיווח על מזג אוויר, ו תקשורת. בהמשך המאה ה -20 שימשו הכספים הפדראליים להקמת מערכת הכבישים הבין-עירוניים ולסייע למדינות ועיריות בבניית תפעולי שדות תעופה. בשנת 1971 הקימה הממשלה הפדרלית את אמטרק כדי להבטיח את שירות נוסעי הרכבות עבור ארצות הברית.

על מנת לקבוע את הכדאיות הטכנית של פריסת מגלב בארצות הברית, משרד ה- NMI ביצע הערכה מקיפה של עדכניות הטכנולוגיה של מגלב.

במהלך שני העשורים האחרונים פותחו מעבר לים מערכות הובלה יבשתיות שונות מהירויות תפעוליות העולות על 150 קמ"ש (67 קמ"ש), לעומת 125 קמ"ש (56 קמ"ש) עבור ארה"ב מטרולינר. כמה רכבות פלדה-גלגל-ברכבת יכולות לשמור על מהירות של 167 עד 186 קמ"ש (75 עד 83 מ '/ שניות), והבולטת ביותר היא סדרת 300 שינקנסן היפנית, ICE הגרמני ו- TGV הצרפתי. הרכבת הגרמנית Transrapid Maglev הדגימה מהירות של 270 קמ"ש (121 מ"ש) על מסלול מבחן, והיפנים הפעילו מכונית מבחן מגלב במהירות 321 קמ"ש (144 קמ"ש). להלן תיאורים של המערכות הצרפתיות, הגרמניות והיפניות המשמשות להשוואה למושגי SCD בארה"ב.

הרכבת הלאומית הצרפתית של הרכבת הצרפתית מייצגת את הדור הנוכחי של רכבות פלדה במהירות גבוהה-גלגל-רכבת. ה- TGV נמצא בשימוש כבר 12 שנים על ציר פריז-ליון (PSE) ובמשך 3 שנים על חלק ראשוני של ציר פריז-בורדו (אטלנטיק). רכבת אטלנטיק מורכבת מעשר מכוניות נוסעים עם מכונית כוח בכל קצה. מכוניות הכוח משתמשות במנועי גרירה סיבוביים סינכרוניים להנעה. רכוב גג פנטוגרפים אוספים כוח חשמלי ממחבק תקורה. מהירות השייט היא 186 קמ"ש. הרכבת אינה הטיה ולכן היא דורשת יישור מסלול ישר למדי כדי לשמור על מהירות גבוהה. למרות שהמפעיל שולט על מהירות הרכבת, קיימים מנעולים כולל הגנה אוטומטית על קצב מהיר והבלמה מאולצת. בלימה היא על ידי שילוב של בלמי ראוסטט ובלמי דיסק צירים. כל הסרנים בעלי בלימה בלתי נעילה. לסרקי הכוח יש שליטה נגד החלקה. מבנה המסילה TGV הוא של מסילה רגילה של מד רגיל עם בסיס מהונדס היטב (חומרים גרגירים דחוסים). המסילה מורכבת ממעקה מרותך ברציפות על קשרי בטון / פלדה עם מחברים אלסטיים. מתג המהירות הגבוה שלה הוא מסגרת קונבנציונלית של האף. ה- TGV פועל על מסילות קיימות מראש, אך במהירות מופחתת משמעותית. בגלל המהירות הגבוהה, העוצמה הגבוהה והבקרת החלקה נגד גלגלים שלו, ה- TGV יכול לטפס על ציונים שהם גדולים פי שניים מהרגיל בתרגול הרכבות בארה"ב, ובכך יכול לעקוב אחר העדינות שטח מתגלגל של צרפת ללא viaduct ומנהרות נרחבות ויקרות.

TR07 הגרמנית היא מערכת מגלב המהירה הקרובה ביותר למוכנות מסחרית. אם ניתן להשיג מימון, פורץ דרך יתקיים בפלורידה בשנת 1993 עבור שאטל של 23 ק"מ (23 ק"מ) בין נמל התעופה הבינלאומי אורלנדו לאזור השעשועים בכונן הבינלאומי. מערכת TR07 נבחנת גם בקישור מהיר בין המבורג לברלין ובין מרכז העיר פיטסבורג לשדה התעופה. כפי שמרמז הייעוד, TR07 קדמו על ידי לפחות שישה דגמים קודמים. בתחילת שנות השבעים ניסו חברות גרמניות, כולל קראוס-מאפי, MBB וסימנס, את מלוא ההיקף גרסאות של רכב כרית אוויר (TR03) ורכב מגלב דוחה באמצעות מוליכות-על מגנטים. לאחר שהתקבלה החלטה להתרכז במשיכת משיכה בשנת 1977, התקדמות התקדמה בשלבים משמעותיים, כאשר המערכת התפתחה כתוצאה מאינדוקציה ליניארית. הנעה של מנוע (LIM) עם איסוף כוח צדי לצד המנוע הסינכרוני הליניארי (LSM), המעסיק סלילים חשמליים בתדר משתנה, מסלול הדרכה. TR05 תפקד כנופף אנשים ביריד התעבורה הבינלאומי בהמבורג בשנת 1979, כשהוא נושא 50,000 נוסעים וסיפק ניסיון תפעול יקר.

ה- TR07, הפועל על מסלול הכביש 31.5 ק"מ (31.5 ק"מ) במסלול הבדיקה Emsland בצפון-מערב גרמניה, היא שיאו של כמעט 25 שנות פיתוח של מגלב גרמני, שעולה מעל 1 דולר מיליארד. זוהי מערכת EMS מתוחכמת, המשתמשת בגרעין ברזל קונבנציונאלי נפרד המושך אלקטרומגנטים לייצור הרמת רכב והכוונה. הרכב מתעטף סביב מסלול הדרכה בצורת T. מסלול ההליכה TR07 משתמש בקורות פלדה או בטון שנבנו והוקמו לסבולות מאוד הדוקות. מערכות בקרה מווסתות את כוחות הריחוף וההנחיה לשמירה על פער אינץ '(8 עד 10 מ"מ) בין המגנטים ל"עקבות הברזל "על מסלול ההובלה. המשיכה בין מגנטים לרכב לפסי הרכבה הניתנים על הקצה מספקת הדרכה. המשיכה בין קבוצה שניה של מגנטים לרכב וחבילות סטטורי ההנעה מתחת למסילת ההובלה מייצרות מעלית. מגנטי ההרמה משמשים גם כמשני או הרוטור של LSM, שהראשון או הסטטור שלו הם פיתול חשמלי המוליך לאורך מסלול ההובלה. TR07 משתמש בשני רכבים שאינם הטיה או יותר ברכיב. הנעה TR07 היא על ידי LSM ארוך-סטטור. פיתולי סטטורי של הכביש מייצרים גל נע העוסק באינטראקציה עם מגנט הרמת הרכב לצורך הנעה סינכרונית. תחנות צד מבוקרות מרכזיות מספקות את ה- LSM לתדר המתח המשתנה הנדרש. בלימה ראשונית מחדשת דרך ה- LSM, עם בלימת זרם סוער ומחליקות חיכוך גבוה למקרי חירום. TR07 הפגין פעולה בטוחה במהירות 270 קמ"ש (121 מ"ש) על מסלול האמסלנד. זה מיועד למהיר שיוט של 311 קמ"ש (139 מ"ש).

היפנים הוציאו יותר ממיליארד דולר בפיתוח מערכות משיכה וגם דחייה של מגלב. מערכת האטרקציה HSST, שפותחה על ידי קונסורציום המזוהה לעיתים קרובות עם חברת יפן איירליינס, היא למעשה סדרת רכבים המיועדים ל 100, 200 ו 300 קמ"ש. שישים מייל לשעה (100 קמ"ש) HSST מגלבס העבירו למעלה משני מיליון נוסעים במספר אקספו יפן ותערוכת התחבורה בקנדה ב -1989 בוונקובר. מערכת ההדחה היפנית המהירה של מגלב נמצאת בפיתוח על ידי מכון המחקר הטכני של הרכבות (RTRI), זרוע המחקר של קבוצת הרכבות היפנית שזה עתה הופרטה. רכב המחקר ML500 של RTRI השיג את השיא העולמי של כלי רכב היבשה במהירות גבוהה במהירות של 321 קמ"ש (144 מ"ש) בדצמבר 1979, שיא שעדיין עומד, אם כי הגיעה רכבת רכבת צרפתית TGV שהותאמה במיוחד סגור. MLU001 מאויש בן שלוש מכוניות החל לבצע בדיקות בשנת 1982. לאחר מכן, המכונית היחידה MLU002 נהרסה בשריפה בשנת 1991. החלפתו, MLU002N, משמשת לבדיקת ריחוף הדופן המתוכנן לשימוש במערכת ההכנסות בסופו של דבר. הפעילות העיקרית כרגע היא בניית קו מבחן מגלב של 2 מיליארד דולר, 27 מייל (43 ק"מ) דרך הרי פריפקטורה של יאמאנאשי, שם אמורה להתחיל בדיקת אב-טיפוס להכנסות בשנת 1994.

חברת הרכבות המרכזית ביפן מתכננת להתחיל בבניית קו מהיר מהיר שני מטוקיו לאוסאקה במסלול חדש (כולל קטע הבדיקות יאמאנאשי) החל משנת 1997. זה יספק הקלה לטוקיידו שינקנסן הרווחי ביותר, שמתקרב לרוויה וזקוק לשיקום. לספק שיפור מתמיד בשירות, כמו גם להפסיק את המפגעים של חברות התעופה נתח שוק הנוכחי של 85 אחוז, מהירויות גבוהות יותר מאשר 171 קמ"ש הנוכחיים נחשבים נחוץ. למרות שמהירות התכנון של מערכת המגלב הראשונה מהדור היא 311 קמ"ש (139 מ"ש), מהירות של עד 500 קמ"ש צפויה למערכות עתידיות. דחיית מגלב נבחרה על ידי משיכת מגלב בגלל פוטנציאל המהירות הגבוה יותר שלה מכיוון שפער האוויר הגדול יותר מתאים לתנועת הקרקע שחווה ברעידת האדמה של יפן טריטוריה. תכנון מערכת ההדחה של יפן אינו תקין. הערכת עלות משנת 1991 של חברת הרכבות המרכזית ביפן, שתחזק את הקו, מצביעה על כך שהקו המהיר החדש דרך קו שטח הררי מצפון להר. פוג'י יהיה יקר מאוד, בערך 100 מיליון דולר לקילומטר (8 מיליון ין למטר) עבור קונבנציונאלי מסילת רכבת. מערכת מגלב תעלה 25 אחוז יותר. חלק משמעותי מההוצאה הוא עלות רכישת ROW פני השטח והתת-קרקעי. הידע על הפרטים הטכניים של מגלב המהיר ביפן הוא דליל. מה שידוע הוא שיהיו לו מגנטים מוליכים-על בבוגיות עם ריחוף דופן, הנעה סינכרונית ליניארית באמצעות סלילי מסלול מהירות ומהירות שייט של 311 קמ"ש (139 מ"ש).

שלושה מתוך ארבעת מושגי ה- SCD משתמשים במערכת EDS בה מוליכים מגנטים מוליכים על הרכב כוחות הרמה והנחיה דוחים בתנועה לאורך מערכת של מוליכים פסיביים המותקנים על הגבול מסלול הדרכה. תפיסת ה- SCD הרביעית משתמשת במערכת EMS הדומה ל- TR07 הגרמנית. בתפיסה זו, כוחות המשיכה מייצרים הרמה ומכוונים את הרכב לאורך מסלול המסילה. עם זאת, בניגוד ל- TR07, המשתמש במגנטים קונבנציונליים, כוחות המשיכה של מושג ה- SCD EMS מיוצרים על ידי מגנטים מוליכים-על. התיאורים האישיים הבאים מדגישים את התכונות המשמעותיות של ארבעת ה- SCDs בארה"ב.

תפיסת Bechtel היא מערכת EDS המשתמשת בתצורה חדשה של מגנטים המותקנים על ידי הרכב ומונעים שטף. הרכב מכיל שש קבוצות של שמונה מגנטים המוליכים-על-גבי צד, וחוברים לאורך מסלול תווך-קורת בטון. אינטראקציה בין מגנטים לרכב וסולם אלומיניום למינציה על כל צלע מדרכה מוביל מעלית. אינטראקציה דומה עם סלילי שטף אפס מובילים עם מסלול מוביל מספק הנחיות. פיתולי הנעה של LSM, המחוברים גם לדפנות הצד הקדמי, מתקשרים עם מגנטים לרכב לייצור דחף. תחנות ציד מבוקרות מרכזיות מספקות את ה- LSM לתדר המתח המשתנה הנדרש. רכב בכטל מורכב ממכונית יחידה עם מעטפת הטיה פנימית. הוא משתמש במשטחי בקרה אווירודינמיים כדי להגדיל את כוחות ההנחיה המגנטיים. במצב חירום הוא מרחף על רפידות נושאות אוויר. מסלול ההובלה מורכב ממגדר תיבות בטון לאחר מתיחה. בגלל שדות מגנטיים גבוהים, הרעיון קורא למוטות שלאחר-מתיחות מפלסטיק וחיזוק סיבים (FRP) בחלקים העליונים של אלומת התיבה. המתג הוא קרן מתכווננת הבנויה כולה מ- FRP.

הרעיון של פוסטר-מילר הוא EDS הדומה למגלב המהיר היפני, אך יש לו כמה תכונות נוספות לשיפור הביצועים הפוטנציאליים. לקונספט פוסטר-מילר יש תכנון הטיה של רכב שיאפשר לו לפעול דרך עקומות מהר יותר מהמערכת היפנית באותה רמה של נוחות נוסעים. בדומה למערכת היפנית, גם מושג פוסטר-מילר משתמש במגנטים לרכב מוליך על ליצור הרמה על ידי אינטראקציה עם סלילי ריחוף שטף-אפס הממוקמים בקירות הצדדים של צורת U מסלול הדרכה. אינטראקציה עם מגנטים עם סלילי הנעה חשמליים המותקנים על גבי מסלול מוביל מספקת הנחיה ללא שטף. מערך ההנעה החדשני שלה נקרא מנוע סינכרוני ליניארי מקומתי (LCLSM). ממירים "H-bridge" אינדיבידואליים מאריכים סלילי הנעה ישירות מתחת לבוגי. הממירים מסנתזים גל מגנטי שנע לאורך מסלול ההובלה באותה המהירות של הרכב. רכב פוסטר-מילר מורכב ממודולי נוסעים מנוסחים וקטעי זנב ואף זה ליצור מכוניות מרובות "מורכבת". המודולים כוללים בוגי מגנט בכל קצה שהם חולקים עם הסמוכים מכוניות. כל בוגי מכיל ארבעה מגנטים לכל צד. מסלול ההובלה בצורת U מורכב משתי קורות בטון מקבילות, מתוחות לאחר ההתחברות, רוחביות על ידי דיאפרגמות בטון טרום-טרומיות. כדי למנוע תופעות מגנטיות שליליות, המוטות העליונים לאחר המתיחה הם FRP. מתג המהירות הגבוה משתמש בסלילי אפס שטף ממתגים בכדי להנחות את הרכב דרך אחוזה אנכית. לפיכך, מתג Foster-Miller אינו זקוק לחברים מבניים נעים.

תפיסת גרוממן היא EMS עם דמיון ל- TR07 הגרמני. עם זאת, רכבי גרוממן מתעטפים סביב מסלול הדרכה בצורת Y ומשתמשים במערכת נפוצה של מגנטים לרכב לצורך ריחוף, הנעה והכוונה. פסי מסילה הם פרומגנטיים ויש להם פיתולי LSM להנעה. מגנטים לרכב הם סלילי מוליכים על סביב ליבות ברזל בצורת פרסה. פני המוט נמשכים לפסי ברזל בחלק התחתון של מסלול ההובלה. סלילי בקרה בלתי מוליכים על כל אחד ברזלכוחות הרמה והנחיה מודולים של רגליים נקודתיות לשמירה על פער אוויר בגודל 1.6 אינץ '. אין צורך במתלים משניים בכדי לשמור על איכות נסיעה מספקת. ההנעה היא על ידי LSM קונבנציונאלי המוטמע במעקה הכביש. רכבי גרוממן עשויים להיות יחידים או מכוניות רב מורכבות עם יכולת הטיה. מבנה העל החדשני של מסלול ההנחיה מורכב מקטעי מסלול הדרכה דקיקים בצורת Y (אחד לכל כיוון) המותקנים על ידי שקעים כל 15 מטר לגובה 90 מטר (27 מ 'ל -27 מ'). קורת השקע המבנית משרתת את שני הכיוונים. ההחלפה מתבצעת באמצעות קרן מסלול כיפוף מסוג TR07 בסגנון כיפוף, המקוצרת באמצעות קטע הזזה או מסתובב.

תפיסת המגנפליין היא EDS ברכב יחיד המשתמשת במסלול הדרכה אלומיניום בעובי 20 אינץ '(20 מ"מ) לצורך הרמת גיליון והדרכה. כלי רכב מגנטיים יכולים לבצע בנקאות עצמית של עד 45 מעלות בעיקולים. עבודות מעבדה קודמות בנושא תפיסה זו קיבלו תוקף של תוכניות ריחוף, הדרכה והנעה. מגנטים לרחף מוליכים-על והנעה מקובצים בבוגיות בחלק הקדמי והאחורי של הרכב. המגנטים הקו האמצעיים מקיימים אינטראקציה עם פיתולי LSM קונבנציונליים להנעה ומייצרים מעט "מומנט יישור גלילה" אלקטרומגנטי הנקרא אפקט הקל. המגנטים בצידי כל בוגי מגיבים כנגד יריעות המסילה האלומיניום כדי לספק ריחוף. רכב Magneplane משתמש במשטחי בקרה אווירודינמיים בכדי לספק דעיכת תנועה פעילה. יריעות ריחוף האלומיניום בשוקת הכביש מהוות את החלק העליון של שתי קורות אלומיניום מבניות. קורות תיבה אלה נתמכות ישירות על מזחים. המתג המהיר משתמש בסלילי אפס שטף ממתגים כדי להוביל את הרכב דרך מזלג בתוך שוקת הכביש. לפיכך, מתג המגנפלן אינו זקוק לחברים מבניים נעים.

• _{מקורות: ספריית התחבורה הלאומית http://ntl.bts.gov/}