Le 13 janvier 2021 au matin, le premier prototype et la première ligne d'essai au monde d'un train à sustentation magnétique supraconducteur à haute température et à grande vitesse, utilisant une technologie originale de l'Université Jiaotong du Sud-Ouest, ont été officiellement inaugurés à Chengdu, dans la province du Sichuan, en Chine. Cet événement marque une avancée majeure dans la recherche sur les trains à sustentation magnétique supraconducteurs à haute température et à grande vitesse en Chine, et notre pays dispose désormais des conditions nécessaires aux expérimentations et aux démonstrations techniques.
Premier cas au monde ; créer un précédent
La mise en service de la ligne d'essai de la technologie de lévitation magnétique supraconductrice à haute température est une première mondiale. Elle est emblématique de la fabrication intelligente chinoise et constitue une avancée majeure dans le domaine de la supraconductivité à haute température.
La technologie des trains à sustentation magnétique supraconducteurs à haute température présente de nombreux avantages : stabilité sans source d'énergie, structure simple, économies d'énergie, absence de pollution chimique et sonore, sécurité et confort, et faibles coûts d'exploitation. Ce nouveau mode de transport ferroviaire idéal convient à une large gamme de vitesses, et notamment aux lignes à grande et très grande vitesse. Cette technologie, basée sur un système de sustentation magnétique supraconducteur à haute température, est dotée de caractéristiques d'auto-suspension, d'auto-guidage et d'auto-stabilisation. Elle constitue une nouvelle norme en matière de transport ferroviaire, prometteuse pour l'avenir et offrant de vastes perspectives d'application. Conçue pour la première fois en milieu atmosphérique, cette technologie vise une vitesse d'exploitation supérieure à 600 km/h, établissant ainsi un nouveau record de vitesse pour le transport terrestre en atmosphère.
La prochaine étape consiste à combiner les technologies futures de pipelines sous vide afin de développer un système de transport complet qui comble les lacunes en matière de vitesse des transports terrestres et aériens. Ce système jettera les bases d'une avancée majeure à long terme, permettant d'atteindre des vitesses supérieures à 1 000 km/h et de construire ainsi un nouveau modèle de transport terrestre. Des changements novateurs et disruptifs sont à prévoir dans le développement du transport ferroviaire.
△ Images futures △
Technologie de lévitation magnétique
À l'heure actuelle, il existe trois technologies de « lévitation supermagnétique » dans le monde.
Technologie de lévitation électromagnétique en Allemagne :
Le principe électromagnétique est utilisé pour assurer la lévitation entre le train et la voie. Actuellement, le train à sustentation magnétique de Shanghai, ainsi que ceux en construction à Changsha et à Pékin, fonctionnent tous selon ce principe.
Technologie japonaise de lévitation magnétique supraconductrice à basse température :
Utiliser les propriétés supraconductrices de certains matériaux à basse température (refroidis à -269°C avec de l'hélium liquide) pour faire léviter le train, comme la ligne Shinkansen maglev au Japon.
Technologie chinoise de lévitation magnétique supraconductrice à haute température :
Le principe est fondamentalement le même que celui de la supraconductivité à basse température, mais sa température de fonctionnement est de -196°C.
Lors d'expériences précédentes, cette lévitation magnétique dans notre pays a non seulement permis d'être suspendue, mais aussi de la maintenir en suspension.
△ Azote liquide et supraconducteurs △
Avantages du train à sustentation magnétique supraconducteur à haute température
Économies d'énergie :La lévitation et le guidage ne nécessitent ni commande active ni alimentation électrique du véhicule, et le système est relativement simple. La suspension et le guidage requièrent uniquement un refroidissement à l'azote liquide bon marché (77 K), l'air étant composé à 78 % d'azote.
Protection de l'environnement :La lévitation magnétique supraconductrice à haute température permet une lévitation statique, totalement silencieuse ; le rail à aimant permanent génère un champ magnétique statique, et le champ magnétique à l'endroit où les passagers touchent est nul, et il n'y a aucune pollution électromagnétique.
Grande vitesse:La hauteur de lévitation (10 à 30 mm) est personnalisable et permet un fonctionnement à différentes vitesses, de l'arrêt à l'ultra-rapide. Comparée aux autres technologies de lévitation magnétique, elle est particulièrement adaptée au transport sous vide (plus de 1 000 km/h).
Sécurité:La force de lévitation augmente de façon exponentielle avec la diminution de la hauteur de lévitation, et la sécurité de fonctionnement est assurée sans intervention manuelle dans le sens vertical. Le système de guidage autostabilisant garantit également un fonctionnement sûr dans le sens horizontal.
Confort:La force de maintien spécifique du supraconducteur à haute température assure la stabilité verticale de la carrosserie, une stabilité difficile à atteindre pour tout véhicule. Les passagers ressentent alors une sensation d'apesanteur.
Faibles coûts d'exploitation :Comparé aux véhicules à sustentation magnétique à conductivité constante allemands et aux véhicules à sustentation magnétique supraconducteurs à basse température japonais utilisant de l'hélium liquide, il présente les avantages d'un poids léger, d'une structure simple et de faibles coûts de fabrication et d'exploitation.
Applications scientifiques et technologiques de l'azote liquide
En raison des caractéristiques des supraconducteurs, le supraconducteur doit être immergé dans un environnement d'azote liquide à -196℃ pendant son fonctionnement.
La lévitation magnétique supraconductrice à haute température est une technologie qui utilise les caractéristiques de blocage du flux magnétique des matériaux supraconducteurs massifs à haute température pour obtenir une lévitation stable sans contrôle actif.
Le camion de remplissage d'azote liquide
Le camion de remplissage d'azote liquide est un produit conçu et développé par Sichuan Haishengjie Cryogenic Technology Co., Ltd. pour le projet de train à sustentation magnétique supraconducteur à haute température et à grande vitesse. Il constitue le cœur de la technologie de la sustentation magnétique : l'azote liquide d'appoint du Dewar.
△ Application sur le terrain du camion de remplissage d'azote liquide △
Grâce à sa conception mobile, le réapprovisionnement en azote liquide peut être effectué directement à côté du train.
Le système de remplissage semi-automatique d'azote liquide peut alimenter simultanément 6 vases Dewar en azote liquide.
Système de contrôle indépendant à six voies, chaque port de remplissage peut être contrôlé individuellement.
Protection contre les basses pressions, protège l'intérieur du Dewar pendant le processus de remplissage.
Protection contre les surtensions de sécurité 24V.
Réservoir d'alimentation autopressurisé
Il s'agit d'un réservoir d'alimentation autopressurisé spécialement conçu et fabriqué pour le stockage d'azote liquide. Sa conception repose sur une structure sûre, une excellente qualité de fabrication et une longue durée de conservation de l'azote liquide.
△ Gamme de suppléments d'azote liquide △
△ Application sur le terrain du réservoir d'alimentation autopressurisé △
Projet en cours
Il y a quelques jours, nous avons collaboré avec des experts de l'université Jiaotong du Sud-Ouest.
J'ai mené à bien les travaux de recherche de suivi du projet de train à sustentation magnétique supraconducteur à haute température et à grande vitesse.
△ Site du séminaire △
Nous sommes profondément honorés de pouvoir participer à ce travail novateur. À l'avenir, nous continuerons également de collaborer aux travaux de recherche ultérieurs du projet afin de contribuer à son avancement.
Nous croyons
La science et la technologie chinoises connaîtront assurément le succès.
L'avenir de la Chine est plein d'espoirs.
Date de publication : 13 septembre 2021
