Kereta maglev

JR-Maglev

Kereta Maglev di Jerman

Birmingham International Maglev

Kereta maglev (singkatan dari magnetically levitated trains, dalam bahasa Indonesia disebut kereta api levitasi magnetik) adalah jenis kereta api yang mengambang secara magnetik. Sering juga disebut kereta api magnet.

Seperti namanya, prinsip dari kereta api ini adalah memanfaatkan gaya magnet untuk mengangkat kereta sehingga mengambang, tidak menyentuh rel sehingga gaya gesek dapat dikurangi. Kereta maglev juga memanfaatkan magnet sebagai pendorong. Dengan kecilnya gaya gesek dan besarnya gaya dorong, kereta ini mampu melaju dengan kecepatan sampai 600 km/jam, jauh lebih cepat dari kereta biasa. Beberapa negara yang telah mengembangkan kereta api jenis ini adalah Tiongkok, Jepang, Perancis, Amerika, dan Jerman. Dikarenakan mahalnya pembuatan rel magnetik, di dunia pada tahun 2015 hanya ada dua jalur Maglev yang dibuka untuk transportasi umum, yaitu Shanghai Transrapid di Tiongkok dan Linimo di Jepang.

Teknologi

Ada tiga jenis teknologi maglev:

• tergantung pada magnet superkonduktivitas (suspensi elektrodinamik);
• tergantung pada elektromagnetik terkontrol (suspensi elektromagnetik); atau yang
• terbaru, mungkin lebih ekonomis, menggunakan magnet permanen (Inductrack).

Jepang dan Jerman merupakan dua negara yang aktif dalam pengembangan teknologi maglev menghasilkan banyak pendekatan dan desain. Dalam suatu desain, kereta dapat diangkat oleh gaya tolak magnet dan dapat melaju dengan motor linear.

Pengambangan magnetik menggunakan elektromagnet atau magnet permanen tidak stabil karena teori Earnshaw; Diamagnetik dan magnet superkonduktivitas dapat menopang maglev dengan stabil.

Medan elektromagnet juga mempengaruhi rancang bangun kereta. Medan magnet yang sangat kuat dibutuhkan untuk mengangkat kereta yang berat.

Efek dari medan magnetik yang kuat tidak diketahui banyak. Oleh karena itu untuk keamanan penumpang, pelindungan dibutuhkan, yang dapat menambah berat kereta. Konsepnya mudah namun teknik dan desainnya kompleks.

Maglev Transrapid di Shanghai

Sistem yang lebih baru dan tidak terlalu mahal disebut Inductrack. Teknik ini memiliki kemampuan membawa beban yang berhubungan dengan kecepatan kendaraan, karena ia tergantung kepada arus yang diinduksi pada sekumpulan elektromagnetik pasif oleh magnet permanen. Dalam contoh, magnet permanen berada di gerbong; secara horizontal untuk menciptakan daya angkat, dan secara vertikal untuk memberikan kestabilan. Sekumpulan kabel putar berada di rel. Magnet dan gerbong tidak membutuhkan tenaga, kecuali untuk pergerakan gerbong. Inductrack pada awalnya dikembangkan sebagai motor magnetik dan penopang untuk "flywheel" untuk menyimpan tenaga. Dengan sedikit perubahan, penopang ini diluruskan menjadi jalur lurus. Inductrack dikembangkan oleh fisikawan Wiliiam Post di Lawrence Livermore National Laboratory.

Inductrack menggunakan array Halbach untuk penstabilan. Array Halbach adalah pengaturan dari magnet permanen yang menstabilisasikan putaran kabel yang bergerak tanpa penstabilan elektronik. Array Halback mulanya dikembangkan untuk pembimbing sinar dari percepatan partikel. Mereka juga memiliki medan magnet di pinggir rel, dan mengurangi efek potensial bagi penumpang.

Sekarang ini, NASA melakukan riset penggunaan sistem Maglev untuk meluncurkan pesawat ulang alik. Untuk dapat melakukan ini, NASA harus mendapatkan peluncuran pesawat ulang alik maglev mencapai kecepatan pembebasan, suatu tugas yang membutuhkan pewaktuan pulse magnet yang rumit (lihat coilgun) atau arus listrik yang sangat cepat, sangat bertenaga (lihat railgun).

Cara kerja

Berkas:Maglevdia.gif

Prinsip gaya dorong maglev

Kereta Maglev mengambang kurang lebih 10 milimeter di atas rel magnetiknya. Dorongan ke depan dilakukan melalui interaksi antara rel magnetik dengan mesin induksi yang juga menghasilkan medan magnetik di dalam kereta (lihat gambar).

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan utama dari kereta ini adalah kemampuannya yang bisa melayang di atas rel, sehingga tidak menimbulkan gesekan. Konsekuensinya, secara teoretis tidak akan ada penggantian rel atau roda kereta, karena tidak akan ada yang aus (biaya perawatan dapat dihemat). Keuntungan sampingan lainnya adalah tidak ada gaya resistansi akibat gesekan. Gaya resistansi udara tentu masih ada. Untuk itu dikembangkan lagi Kereta Maglev yang lebih aerodinamis.

Dikarenakan bentuk dan kecepatan kereta yang fantastis ini, kebisingan (suara) yang ditimbulkan ketika kereta ini bergerak hampir sama dengan sebuah pesawat jet, dan diperhitungkan lebih mengganggu dibanding kereta konvensional. Dalam salah satu studi, suara yang ditimbulkan oleh kereta maglev dengan kereta konvensional biasa lebih bising, sekitar 5 desibel atau 78 persen-nya. Kekurangan lain kereta ini adalah mahalnya investasi terutama pengadaan relnya.

Riset dan pengembangan

Paten pertama untuk kereta maglev didorong oleh motor "linear" adalah paten AS 3.470.828 dikeluarkan pada Oktober 1969 oleh James R. Powell dan Gordon T. Danby. Teknologi dasarnya ditemukan oleh Eric Laithwaite, dan dijelaskan olehnya dalam "Proceedings of the Institution of Electrical Engineers", vol. 112, 1965, pp. 2361–2375, dengan judul "Electromagnetic Levitation". Laithwaite mematenkan motor "linear" pada 1948.

Pada 31 Desember 2000, superkonduktor temperatur tinggi berawak pertama secara sukses diuji di barat daya Universitas Jiaotong, Chengdu, Tiongkok. Sistem ini berdasarkan prinsip "bulk" konduktor temperatur tinggi dapat diangkat atau dilayangkan secara stabil di atas atau di bawah magnet permanen. Muatannya di atas 530 kg dan jarak pelayangannya lebih dari 20 mm. Sistem ini menggunakan nitrogen cair, yang sangat murah, untuk mendinginkan superkonduktor.

Insiden

11 Agustus 2006

Pada 11 Agustus 2006 terjadi kebakaran di kereta Transrapid di Shanghai, beberapa saat setelah meninggalkan terminal di Longyang. Peristiwa kebakaran ini merupakan yang pertama pada sebuah trayek komersial.

22 September 2006

Pada tanggal 22 September 2006 sebuah kereta Transrapid layang menabrak sebuah gerbong pemeliharaan di Lathen (Emsland, Sachsen Hilir, Jerman). Kecelakaan ini menewaskan 23 jiwa dan sepuluh orang luka-luka. Kecelakaan Maglev ini merupakan kecelakaan Maglev pertama yang mengakibatkan korban jiwa.

Lihat pula

• Pengambangan magnetis
• Kereta kecepatan tinggi

Pranala luar

• International Maglev Board: Info, Photos
• MLX01 - Kereta api tercepat di Jepang.
• Urban Maglev Interest Group
• Lawrence Livermore's InducTrack Site
• Slideshow on the Transrapid
• Maglev in Asia (China, Japan) and Europe. Photos and Info
• Shanghai Pudong Airport Maglev in depth.
• UniModal PRT system
• UK Ultraspeed Project