Почему поезд на магнитной подушке всё равно встречает сопротивление
Обычный поезд теряет энергию и на трение колёс о рельсы, и на сопротивление воздуха. Маглев — поезд, который удерживается над путём магнитным полем, — почти устраняет первый источник потерь: колёса не катятся по рельсам во время движения. Но воздух перед составом никуда не исчезает. Чтобы пройти сквозь него, поезду приходится оттеснять воздушные массы в стороны и сжимать их у передней части.
Скорость делает воздух серьёзным препятствием
При небольшом разгоне поток воздуха сравнительно легко обтекает состав. На большой скорости за то же время к носу поезда подступает гораздо больше воздуха; он не успевает спокойно разойтись, и сопротивление быстро возрастает. Поэтому дополнительное увеличение скорости требует непропорционально больше энергии: двигатели должны не только разгонять состав, но и непрерывно преодолевать аэродинамическую нагрузку.
Форма носа и гладкость корпуса помогают направить поток вокруг поезда и уменьшить завихрения — участки беспорядочного движения воздуха, которые тоже отнимают энергию. Но полностью «проскользнуть» сквозь воздух нельзя: даже хорошо обтекаемый состав должен переместить перед собой огромный объём газа.
Что меняет отсутствие колёс
Маглев не отменяет сопротивление движению, а меняет его структуру. На умеренной скорости отсутствие контакта колёс с рельсами даёт важное преимущество. По мере разгона всё заметнее становится воздушное сопротивление, и именно оно ограничивает пользу от дальнейшего ускорения. Убрать трение о путь — не значит убрать цену скорости.
Отсюда и инженерный компромисс: поезд проектируют не только так, чтобы надёжно левитировать, но и так, чтобы как можно меньше расталкивать воздух. При очень высокой скорости форма состава и условия вокруг пути становятся частью той же задачи, что и магнитная система.
