Masyarakat IPTEKS Indonesia {MITSI}: Shinkansen Indonesia

MagLev adalah singkatan dari MAGnetically LEVitated trains yang terjemahan bebasnya adalah kereta api yang mengambang secara magnetis. Sering juga disebut kereta api magnet.

Seperti namanya, prinsip dari kereta api ini adalah memanfaatkan gaya angkat magnetik pada relnya sehingga terangkat sedikit ke atas, kemudian gaya dorong dihasilkan oleh motor induksi. Kereta ini mampu melaju dengan kecepatan sampai 650 km/jam (404 mpj) jauh lebih cepat dari kereta biasa. Beberapa negara yang telah menggunakan kereta api jenis ini adalah Jepang, Perancis, Amerika, dan Jerman. Dikarenakan mahalnya pembuatan relnya, di dunia pada 2005 hanya ada dua jalur Maglev yang dibuka umum, di Shanghai dan Kota Toyota.

Teknologi

Ada tiga jenis teknologi maglev:

Yang tergantung pada magnet superkonduktivitas (suspensi elektrodinamik)
Yang tergantung pada elektromagnetik terkontrol (suspensi elektromagnetik)
Yang terbaru, mungkin lebih ekonomis, menggunakan magnet permanen (Inductrack)

Jepang and 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.

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

Berat dari elektromagnet besar juga merupakan isu utama dalam desain. 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

Prinsip gaya dorongnya

Kereta Maglev mengambang kurang lebih 10mm 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 teoritis 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 tentunya masih ada. Untuk itu dikembangkan lagi Kereta Maglev yang lebih aerodinamis.

Dikarenakan bentuk dan kecepatan kereta yang fantastis ini, kebisingan (suara) yang ditimbulkan disaat kereta ini bergerak hampir sama dengan sebuah pesawat jet, dan di perhitungkan lebih mengganggu daripada kereta konvensional. Sebuah studi membuktikan suara yang ditimbulkan oleh kereta meglev dengan kereta konvensional biasa lebih bising sekitar 5dB yaitu 78% nya. Kekurangan lain kereta ini adalah di 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, Cina. 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.

Beberapa kecelakaan dan 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.

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 yang pertama di mana ada korban jiwa.