Магнитолевитационные транспортные системы шестого поколения: основы сверхпроводящей левитации и перспективы развития

Обосновывается технологическая парадигма магнитолевитационного транспорта шестого поколения. Выявлено ее ядро как синергия трех фундаментальных принципов: использование пассивно-устойчивой левитации на основе управляемого пиннинга вихрей магнитного потока в высокотемпературных сверхпроводниках второго рода; преодоление аэродинамического барьера за счет движения в инженерной низковакуумной среде; интеллектуальное управление на основе предиктивных цифровых двойников и гибридных архитектур искусственного интеллекта.

1. Shanghai Maglev Transportation Development Co., Ltd. Technical Overview of the Shanghai Transrapid System. Shanghai, 2022. 156 p.

2. Central Japan Railway Company. The Technical Overview of the SCMaglev L0 Series. Tokyo: JR Central, 2023. 98 p.

3. Зайцев А. А. Магнитолевитационный транспорт: ответ на вызовы времени // Транспорт Российской Федерации. 2017. № 1. С. 28–32.

4. Антонов Ю. Ф., Зайцев А. А., Морозова Е. И., Хозиков Ю. Ф. Технология «МагТранСити» в проекте «Санкт-Петербургский Маглев» // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2013. Вып. 4. С. 5–12.

5. Антонов Ю. Ф., Зайцев А. А. Магнитолевитационная транспортная технология / под ред. А. А. Зайцева. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015. 612 с.

6. Ковалев Л. К., Ковалева Л. А., Ильин А. В. и др. Высокотемпературные сверхпроводящие магнитные подвесы для левитационного транспорта // Доклады Академии наук. 2016. Т. 468. № 4. С. 396–400.

7. Tinkham M. Introduction to Superconductivity. 2nd ed. Mineola: Dover Publications, 2004. 454 p.

8. Brandt E. H. Levitation in Physics // Science. 1989. Vol. 243. № 4889. P. 349–355.

9. Blatter G., Feigel’man M. V., Geshkenbein V. B. et al. Vortices in High-Temperature Superconductors // Reviews of Modern Physics. 1994. Vol. 66. № 4. P. 1125–1388.

10. Matsumoto K., Mele P. Artificial Pinning Centers in YBCO Coated Conductors // Superconductor Science and Technology. 2020. Vol. 33. № 4. Art. 043001.

11. Hull J. R., Cansiz A. Vertical and Lateral Forces Between a Permanent Magnet and a High-Temperature Superconductor // Journal of Applied Physics. 1999. Vol. 86. № 11. P. 6396–6404.

12. Руднев И. А., Анищенко И. В. Физические принципы создания магнитолевитационных систем на основе высоко-температурных сверхпроводящих композитов второго поколения (Обзор) // Журнал технической физики. 2021. Т. 91. Вып. 12. С. 1813–1847.

13. Фон Гратовски С. В., Шавров В. Г., Карпухин Д. А. Моделирование динамики высокотемпературного сверхпроводящего подвеса в транспортных системах // Вестник ЮУрГУ. Серия «Математическое моделирование и программирование». 2019. Т. 12. № 3. С. 97–109.

14. Yeshurun Y., Malozemoff A. P., Shaulov A. Magnetic Relaxation in High-Temperature Superconductors // Reviews of Modern Physics. 1996. Vol. 68. № 3. P. 911–949.

15. Foltyn S. R., Civale L., MacManus-Driscoll J. L. et al. Materials Science Challenges for High-Temperature Superconducting Wire // Nature Materials. 2007. Vol. 6. № 9. P. 631–642.

16. Obradors X., Puig T. Coated Conductors for Power Applications: Materials Challenges // Superconductor Science and Technology. 2014. Vol. 27. № 4. Art. 044003.

17. Barron R. F. Cryogenic Heat Transfer. 2nd ed. Boca Raton: CRC Press, 2018. 568 p.

18. Weisend J. G. Handbook of Cryogenic Engineering. Philadelphia: Taylor & Francis, 1998. 512 p.

19. Wang J., Li Y., Zhang M. A Closed-Cycle Cryogenic System for HTS Maglev Vehicles Using Liquid Hydrogen // Cryogenics. 2023. Vol. 130. Art. 103656.

20. Zhao Y., Wang L. From Transrapid to Hyperloop: The Generational Shift in Magnetic Levitation Transport // Journal of Advanced Transportation. 2024. Vol. 2024. Art. 8873125.

21. Durrell J. H., Dennis A. R., Shi Y. et al. The Superconducting Levitation of a Magnet Above a Superconductor // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 2018. Vol. 28. № 4. Art. 3601005.

22. Bird G. A. Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows. Oxford: Clarendon Press, 1994. 458 p.

23. Opgenoord M. M. J., Caplan P. C. Aerodynamic Design of the Hyperloop Pod // Journal of Spacecraft and Rockets. 2021. Vol. 58. № 1. P. 252–264.

24. Liu W., Zhang Y., Chen X. A Digital Twin Framework for Predictive Maintenance of HTS Maglev Systems // IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 2023. Vol. 24. № 5. P. 4871–4883.

25. Levinson D. M. The Hyperloop Business Case Analysis // Transport Policy. 2020. Vol. 86. P. 1–10.

26. Andrews J., Davis E., Smith R. MagLev Launch Assist: A Cost-Benefit Analysis for Small Satellite Orbital Deployment // Acta Astronautica. 2022. Vol. 190. P. 1–12.