Shanghai Maglev “Viên Đạn Bay” Đệm Từ

Bạn đã bao giờ tưởng tượng về một chuyến tàu lướt đi trên không trung, không bánh xe, không tiếng ồn? Chào mừng đến với Shanghai Maglev, “viên đạn bay” độc đáo của Thượng Hải, Trung Quốc. Bài viết này sẽ đưa bạn khám phá công nghệ đệm từ trường tiên tiến, tốc độ kỷ lục 431 km/h và những câu chuyện thú vị đằng sau chuyến tàu thương mại nhanh nhất hành tinh này. Hãy cùng Đường Chân Trời khám phá sâu hơn về “viên đạn bay” này và những điều kỳ diệu mà nó mang lại.

Hãy cùng khởi hành trên chuyến tàu ngôn từ đầy sống động này, để cảm nhận tiếng bánh sắt nghiến êm trên đường ray và ngắm nhìn thế giới tàu cao tốc hiện đại qua từng trang viết.

Shanghai Maglev (Trung Quốc) – “Viên đạn bay” không chạm ray

Giữa thành phố Thượng Hải hoa lệ, tàu đệm từ Shanghai Maglev xuất hiện như một cảnh trong phim khoa học viễn tưởng – lơ lửng trên đường ray, không bánh xe, không tiếng ồn kim loại nghiến trên đường sắt. Ra đời năm 2004, Shanghai Maglev là tàu cao tốc thương mại đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ đệm từ trường. Khi đoàn tàu màu bạc dài hơn 150 m tăng tốc, ta có cảm giác nó trượt trên không khí chứ không phải đang chạy trên đường ray. Thực tế đúng là như vậy: Maglev hoạt động dựa trên lực điện từ, nâng toàn bộ đoàn tàu lơ lửng cách đường ray vài centimet. Nhờ loại bỏ ma sát bánh sắt-trên-ray truyền thống, Maglev đạt được tốc độ kinh hoàng mà vẫn êm ru và tĩnh lặng.

Lịch sử phát triển của Shanghai Maglev gắn liền với sự hợp tác Đông-Tây. Được chế tạo bởi tập đoàn Siemens và ThyssenKrupp của Đức phối hợp với đối tác Trung Quốc, con tàu là kết quả của dự án tham vọng đưa công nghệ tàu đệm từ vào thực tiễn. Từ cuối thập niên 1990, các kỹ sư Đức đã đem kinh nghiệm thử nghiệm đệm từ (Transrapid) sang Thượng Hải. Sau nhiều năm xây dựng, tuyến đường sắt đệm từ dài 30,5 km nối ga Long Dương (ngoại ô Thượng Hải) với sân bay Phố Đông hoàn thành. Chi phí dự án khoảng 1,2 tỷ USD – đắt đỏ, nhưng đổi lại là một kỳ quan công nghệ. Năm 2004, Shanghai Maglev bắt đầu đón khách, mở ra kỷ nguyên mới cho giao thông Trung Quốc.

Tàu đệm từ Shanghai Maglev lướt trên cao, nối trung tâm Thượng Hải với sân bay Phố Đông.

Shanghai Maglev đạt tốc độ khai thác 431 km/h, biến nó thành tàu chở khách nhanh nhất hành tinh hiện nay. Thậm chí trong một lần thử nghiệm, tàu đã lập kỷ lục 501 km/h – ngang ngửa vận tốc máy bay phản lực tầm thấp. Đoàn tàu gồm 5 toa, sức chứa gần 600 hành khách. Mỗi toa đều có nam châm điện mạnh mẽ ở đáy, tương tác với đường ray đặc biệt chứa cuộn dây, tạo ra lực nâng từ trường. Nguồn điện cung cấp từ hệ thống dây điện dọc tuyến giúp tàu vận hành bằng động cơ tuyến tính – khác với động cơ quay thông thường. Thay vì bánh xe truyền động, động cơ tuyến tính đẩy tàu tiến lên nhờ trường điện từ liên tục thay đổi dọc theo đường ray. Thân tàu bằng hợp kim nhẹ và thiết kế khí động học bo tròn giảm tối đa lực cản không khí.

Tại ga, khi tàu chuẩn bị khởi hành, dòng điện được cấp vào nam châm trên tàu và cuộn dây trong đường ray. Chỉ trong tích tắc, cả đoàn tàu nhẹ bẫng nâng lên. Sau hiệu lệnh, các trường điện từ dọc ray lần lượt kích hoạt, tạo sóng từ trường đẩy tàu lao về phía trước. Không bánh xe, không ma sát, con tàu vút đi chỉ sau vài giây đã vượt 100 km/h. Chưa đầy 2 phút, tàu cán mốc 300 km/h; và sau khoảng 4 phút, tốc độ đỉnh 431 km/h hiện trên màn hình trong khoang. Ở vận tốc này, những tòa nhà cao tầng bên ngoài cửa sổ biến thành vệt mờ, mặt đất dường như trôi tuột ra sau. Dù vậy, hành khách hầu như không cảm thấy rung lắc – lợi thế tuyệt vời của công nghệ đệm từ.

Dự án Shanghai Maglev có chi phí rất cao, ước tính xấp xỉ 40 triệu USD/km tuyến đường. Mỗi đoàn tàu đệm từ cũng đắt đỏ, giá sản xuất hàng chục triệu USD, bởi yêu cầu công nghệ phức tạp. Tuy nhiên, hiệu quả mà nó mang lại rất ấn tượng: tuyến Maglev rút ngắn thời gian đi từ trung tâm Thượng Hải ra sân bay chỉ còn 7-8 phút (so với gần 1 giờ đi ô tô). Giá vé cho du khách khoảng 50 Nhân dân tệ một lượt (tương đương 7 USD) – mức giá chấp nhận được để trải nghiệm “bay trên mặt đất”. Hiện tại, công ty Shanghai Maglev Transportation vận hành 3 đoàn tàu đệm từ trên tuyến, quay vòng liên tục cứ 15-20 phút một chuyến. Mỗi ngày, hàng nghìn lượt hành khách – từ doanh nhân vội ra sân bay tới khách du lịch hiếu kỳ – đã được chở an toàn. Hơn 15 năm hoạt động, Shanghai Maglev vẫn chưa có dấu hiệu lỗi thời, tiếp tục là niềm tự hào của đường sắt Trung Quốc về tốc độ.

Thiết kế của Shanghai Maglev mang dáng dấp tương lai: đầu tàu thuôn tròn không mũi nhọn như “viên đạn” mà bè rộng như mũi cá heo, giúp tối ưu luồng khí khi tàu “bay” sát mặt đường ray. Lớp vỏ ngoài nhẵn bóng phối hai màu trắng-xám và xanh lam, gợi lên hình ảnh hiện đại. Không chỉ ngoại hình, kết cấu kỹ thuật bên trong cũng ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ: đoàn tàu rất nhẹ so với tàu cao tốc bánh sắt truyền thống (do không cần bộ bánh xe nặng nề), hệ thống điều hòa khí động giúp tàu ổn định khi di chuyển qua các đường hầm hay gặp sức cản gió lớn. Tất cả đều nhằm mục đích duy trì vận tốc siêu cao một cách an toàn.

Shanghai Maglev đã chứng minh công nghệ đệm từ là khả thi và hiệu quả, mở đường cho những dự án tàu đệm từ khác ở Trung Quốc (như tuyến đệm từ mới thử nghiệm đạt 600 km/h). Tuy vậy, do chi phí quá lớn, đến nay Shanghai Maglev vẫn là dự án đệm từ thương mại hiếm hoi trên thế giới, vượt xa các quốc gia phương Tây về lĩnh vực này.

Shanghai Maglev không chỉ là một phương tiện giao thông nhanh chóng mà còn là biểu tượng cho sự đột phá công nghệ của Trung Quốc. Dù chi phí đầu tư lớn, “viên đạn bay” này đã chứng minh tiềm năng to lớn của công nghệ đệm từ, mở ra những chân trời mới cho ngành đường sắt thế giới. Tiếp theo hành trình khám phá những “mãnh hổ thép” trên khắp thế giới, Đường Chân Trời mời bạn đến với bài viết về “Hexie” CRH, một cột mốc quan trọng trong lịch sử đường sắt cao tốc của Trung Quốc.