Tàu đệm từ nhanh nhất thế giới hoạt động như thế nào?

Tàu đệm từ hay còn gọi là xe điện đồng cực từ tính (tiếng Anh: Magnetic levitation transport - viết tắt là maglev) là một phương tiện chuyên chở chạy trên đệm từ trường, không có bánh xe nên vận hành rất êm ái, không rung lắc và gây ra nhiều tiếng ồn như tàu truyền thống.

Do không sử dụng bánh xe, giảm ma sát và loại bỏ các cấu trúc cơ khí nên tàu đệm từ có thể đạt tới tốc độ rất cao khoảng 500 đến 580 km/h.

Tàu đệm từ ở Nhật Bản đạt tới tốc độ 603km/h, trở thành tàu chạy nhanh nhất thế giới.

Để tàu đạt được tốc độ cao như vậy, các tính toán phải đảm bảo đạt 3 yếu tố gồm: cơ chế nâng, đẩy và dẫn lái để tàu không bay khỏi bề mặt đường ray.

Cơ chế đẩy: Tàu sử dụng loạt các cuộn dây nam châm điện đặt ở hai bên thành đường ray. Khi từ trường của nam châm điện tương tác với từ trường của nam châm siêu dẫn đặt trên thành tàu sẽ sản sinh ra lực đẩy. Khi các cực của hai nam châm cùng dấu sẽ tạo ra lực đẩy tàu hướng lên phía trước.

Cơ chế nâng: Cơ chế này tương tự như cơ chế đẩy nhưng lực là lực nâng tàu lên. Tốc độ tàu càng nhanh lực nâng lên càng lớn. Điều này có nghĩa là sẽ không còn lực nâng khi tàu dừng. Vì vậy, ở tốc độ thấp, tàu đệm từ vẫn dùng bánh xe thông thường. Bánh xe sẽ được nâng lên khi tàu đạt tới tốc độ tới hạn. Lực điện từ lúc này đủ mạnh để làm tàu bay trên đường ray giống như máy bay cất cánh.

Dẫn lái: Có nhiệm vụ luôn làm tàu cân bằng, ổn định giữa các đường ray khi di chuyển. Các kỹ sư cũng sử dụng nguyên lý các nam châm cùng cực thì hút nhau và trái cực thì đẩy nhau để đạt được điều này.