Povestea locomotivei

Admirăm cu plăcere cele mai noi vehicule zburătoare, automobile electrice și navete spațiale, care promit să ne poarte din ce în ce mai departe printre aștri, dar uităm de cel mai important mijloc de transport pe uscat. Trenul este și va rămâne pentru mult timp în viitor cel mai eficient mod de transport pe care îl are omenirea, așa că merită pe deplin un capitol în cartea noastră de povești.

Calea neferată

Când te gândești la trenuri, probabil că în minte îți vin imagini cu locomotive cu aburi. Știai că transportul pe șine a fost însă inventat mult mai devreme, în secolul 6 î.Hr.? Grecii aveau nevoie de un canal care să taie Istmul Corint, pentru că ocolirea vechiului Pelopones era mult prea costisitoare și îndelungată. Periandros, unul dintre cei șase înțelepți greci ai timpului a încercat să construiască un canal în secolul al VII-lea î.Hr., dar până la urmă a lăsat proiectul baltă din cauza problemelor tehnice întâlnite la fața locului.

Totuși, a venit cu o altă idee ingenioasă: să transporte ambarcațiunile prin istm, folosind niște șănțulețe săpate într-un drum din piatră. Din banii câștigați cu ajutorul acestei minunate scurtături denumită Diolkos, Periandros a abolit taxele în Corint. Totuși, Aristotel îl caracteriza mai apoi ca fiind un tiran tipic, plin de răutate. Oricum, Diolkos a fost folosit aproximativ 600 de ani, dovadă a eficienței fără echivoc a invenției.

Bineînțeles, acest mod de transport a fost folosit apoi în mai multe părți ale Greciei, dar a fost preluat și de către romani, pentru transportul de bunuri și minerit. În Europa, șinele au apărut abia după Evul Mediu Întunecat. Prima mărturie despre prezența unui astfel de mod de transport apare pe un vitraliu din Minster al Freiburg im Breisgau, în Germania, care datează din jurul anilor 1350.

În 1515, cardinalul Matthaus Lang scria o descriere a Reisszul-ului, un funicular pe șine la castelul Hohensalzburg din Austria. Linia avea șine construite din lemn și era trasă de animale sau oameni cu ajutorul unei funii legate în jurul unui troliu. De altfel, linia există și acum, dar într-o formă ușor modernizată și este cel mai vechi funicular aflat în funcțiune.

În jurul anului 1550, în Europa, șinele din lemn erau deja destul de des întâlnite, în special în minerit. Prima cale ferată este considerată a fi un funicular construit la Broseley în Shropshire (Anglia) înainte de 1605. Funicularul era folosit pentru a trasporta cărbune de la minele din acea zonă către râul Severn, de unde era încărcat în barje care pluteau în aval.

Linia cu adevărat ferată

Cea mai veche cale ferată, aflată încă în utilizare, a fost construită în 1758 în Leeds: Middleton Railway. În 1768 a fost construită prima cale ferată cu plăci metalice montate pe șine de lemn. Acest lucru a permis prima utilizare a unei variații de ecartament. În anii 1790 au apărut primele linii ferate cu muchii metalice în Marea Britanie.

În 1803, William Jessop a inaugurat Surrey Iron Railway în sudul Londrei ca fiind prima linie ferată de transport în comun: tramvaiul cu cai! În 1820, John Berkinshaw a inventat fierul forjat, un aliaj de fier cu cantitate mică de carbon care a permis construcția unor secțiuni de linie mult mai lungi, de 4,6 m. Acestea aveau să fie înlocuite cu șinele din oțel abia în 1857.

Motorul cu aburi

În jurul anului 1712, Thomas Newcomen inventa un motor cu aburi pentru a pompa apa afară din mine. 47 de ani mai târziu, fizicianul John Robinson venea la prietenul său, James Watt, cu ideea de a folosi cumva motorul lui Newcomen pentru locomoție. Părea imposibil pentru că motorul lui Newcomen era mare și dezvolta o putere mult prea mică pentru scopul propus.

Totuși, Watt a început să studieze puterea aburului din toate sursele de informare posibile, chiar dacă nu văzuse în viața lui un astfel de motor. Legile termodinamicii erau departe de a fi puse la punct pe atunci. După patru ani de la începutul studiului, în 1763, Watt a fost rugat să repare un motor Newcomen, dar, după ce credea că a reușit să-l repare, scoțianul se afla în fața unui motor care abia se mișca.

După experimente îndelungate, Watt și-a dat seama că aproape trei sferturi din căldura aburilor era pierdută, fiind consumată cu încălzirea cilindrului motorului la fiecare ciclu. Energia se pierdea pentru că în ciclul de funcționare era injectată apă rece în cilindru pentru a condensa aburul, reducând astfel și presiunea. Așadar, în loc să folosească energia pentru a crea forță mecanică, motorul o irosea pe încălzirea cilindrului.

Lui Watt avea să i se „aprindă beculețul” în mai, 1765, când a găsit o metodă de a condensa aburul într-o incintă separată de piston și să mențină cilindrul la aceeași temperatură ca aburul injectat. Deși Watt a reușit să creeze un design potențial funcțional al motorului, pentru a-l construi avea nevoie de bani, dar ajutorul prietenului său, Joseph Black, nu era suficient.

Salvarea a venit de la contribuția lui John Roebuck, fondatorul fierăriei Carron Iron Works, cu care a semnat un parteneriat. Cele mai mari dificultăți erau construirea pistonului și a cilindrului. Fierarii vremii nu puteau produce componentele cu precizia necesară. Cei doi au cheltuit o mare parte din bani pentru patentarea invenției lui Watt. Scoțianul a trebuit în cele din urmă să se angajeze, iar Roebuck a dat faliment.

Drepturile patentului au fost cumpărate în cele din urmă de Matthew Boulton, proprietarul turnătoriei Soho Foundry de lângă Birmingham, iar, prin intermediul lui Boulton, Watt avea acum acces la unii dintre cei mai pricepuți lucrători ai metalului din lume. Unul dintre aceștia, John Wilkinson, a reușit să producă în sfârșit un cilindru mare, cu un piston care să se potrivească aproape perfect în lagăr.

Watt dăduse lovitura și, în 1776, primele motoare cu aburi erau deja instalate în diverse locuri. Totuși, motoarele sale erau voluminoase și funcționau doar pentru alimentarea unor pompe pentru scoaterea apei din mine. Prima dintre ele, spre exemplu, avea un cilindru cu diametrul de 127 cm și o înălțime de aproximativ 7,3 m și era nevoie de construcția unei clădiri dedicate în care aceasta să funcționeze. Boulton și Watt încasau o taxă anuală în valoare egală cu o treime din valoarea cărbunelui recuperat în plus față de cel extras folosind un motor Newcomen.

Afacerea mergea ca pe roate. De fapt, chiar la roate se ajunge în momentul în care Boulton l-a îmboldit pe Watt să transforme mișcarea pistonului într-una de rotație pentru alimentarea altor mașinării precum cele de măcinat și țesut. Biela-manivelă era cea mai firească soluție, dar patentul pentru această invenție era deținut de James Pickard care, împreună cu asociații, cerea niște beneficii destul de mari dacă Boulton și Watt i-ar fi folosit ideea.

Watt a venit, așadar, cu o altă invenție și patent, creând angrenajul denumit plastic „sun and planet gear” (soare și planetă) în 1781. Legătura dintre piston și roată era realizată cu ajutorul a două roți dințate. Au urmat o serie de îmbunătățiri precum instalarea unui cadran de măsurare a presiunii aburului sau un motor compus (conecta mai multe motoare împreună pentru mai multă putere). Motorul lui Watt ajunsese de până la cinci ori mai eficient decât cel Newcomen.

Trebuie să țineți seama de faptul că, la acea vreme, boilerele se aflau într-un stadiu primitiv de dezvoltare. Nu erau etanșeizate corespunzător și puteau exploda, aveau scurgeri, fiind extrem de periculoase. Din această cauză, motoarele lui Watt funcționau doar la o presiune apropiată de cea atmosferică.

Trăsura cu aburi

Totuși, boilerele au fost și ele îmbunătățite, iar în 1784 Watt a patentat un design pentru o locomotivă cu aburi. Angajatul său, William Murdoch, a produs un model funcțional al acesteia chiar în acel an. Era vorba totuși de o trăsură cu aburi, care nu avea nevoie de șine, dar care nici nu se mișca prea vioi.

Watt nu știa însă că un francez i-o luase cu mult înainte. Primul model la scară mică a unei trăsuri cu motor cu aburi fusese construit în 1769 de către inginerul francez Nicolas-Joseph Cugnot, care și-a botezat invenția „fardier à vapeur”. Era un vehicul cu trei roți, două în spate și una în față, care susținea boilerul.

Anul următor, Cugnot a reușit să producă și modelul la scară mare, care trebuia să fie capabil să care o greutate de patru tone și să parcurgă distanța de 7,8 km într-o oră, dar nu a reușit să atingă niciodată această performanță în practică. Vehiculul cântărea peste două tone și era foarte instabil din cauza distribuției precare a greutății. Oricum, „fardier”-ul este considerat a fi primul automobil.

În 1771, Cugnot își îmbunătățea modelul așezând în sfârșit două roți în față. La primele experimente ale acestuia, se pare că vehiculul a scăpat de sub control și a dărâmat un zid în calea sa, provocând totodată și primul accident auto din istorie. Totuși, această poveste a apărut abia în 1801, așa că ne îndoim de veridicitatea ei.

Performanțele boilerelor vremii erau slabe la acea vreme, iar focul trebuia reaprins din sfert în sfert de oră, așa că viteza vehiculului era discutabilă. Trebuie să spunem că inginerul francez primise fonduri chiar de la Regele Louis al XV-lea, iar vehiculul trebuia să fie capabil de a căra tunuri pe frontul de luptă. „Fardier”-ul nu a reușit niciodată așa ceva, așa că în 1772 proiectul a fost abandonat. Totuși, suveranul francez i-a acordat lui Cugnot o pensie de 600 de livre pe an pentru inovațiile sale, iar vehiculul a fost transferat la Conservatorul Național de Arte și Meserii în 1800, unde poate fi găsit și acum.

Prima locomotivă cu aburi care rula pe șine avea să fie construită abia în 1804 de către britanicul Richard Trevithick. Culmea este că, aparent, Trevithick a construit locomotiva în urma unui pariu cu Samuel Homfray, cel mai bun fierar din Cornwall. În sfârșit, motorul folosea abur la presiune mare pentru a mișca pistonul.

În același an a avut loc și prima călătorie cu trenul (21 februarie 1804), în care locomotiva lui Trevithick a reușit să tragă un tren de-a lungul unei căi ferate. Problema era că locomotiva era mult prea grea pentru a putea fi folosită pe șinele de atunci, care erau de lemn, fiind doar placate cu fier. Așadar, Trevithick nu a depășit niciodată stadiul experimental cu locomotiva sa. Sărmanul inventator a murit sărac, iar meritele sale nu au fost niciodată aclamate.

Prima locomotivă cu aburi care a avut succes comercial a fost Salamanca, construită de Matthew Murray special pentru calea ferată Middleton – Leeds în 1812. Era prima locomotivă cu două pistoane și nu era atât de grea încât să distrugă șinele. În plus, Murray rezolvase și problema tracțiunii în pante datorită unei roți dințate, montată în partea stângă a locomotivei, care angrena niște dinți realizați într-o a treia șină.

Locomotiva a fost botezată Salamanca chiar după bătălia câștigată în același an de Ducele de Wellington. Din păcate, șase ani mai târziu, locomotiva exploda, ucigând manipulatorul care – după toate aparențele – umblase la valvele de presiune ale boilerului.

Părintele căii ferate

În 1814 intră în scenă unul dintre cei mai prolifici constructori de locomotive, George Stephenson, cu a lui Blücher, botezată așa după generalul prusac Gebhard Leberecht von Blücher (care a făcut un marș forțat și a ajuns la timp pentru bătălia de la Waterloo, unde a ajutat la învingerea lui Napoleon). Locomotiva lui putea căra 30 de tone în pantă la viteza de 6,4 km/h, o performanță remarcabilă pentru acea vreme.

Tot Stephenson este responsabil și pentru înlocuirea șinelor din fier cu cele de fier forjat, mult mai rezistente, și a adus o mulțime de îmbunătățiri la îmbinarea șinelor și la sistemul de suspensie al locomotivelor și vagoanelor. În 1825, Stephenson construia locomotiva Locomotion pentru calea ferată Stockton – Darlington din nord-estul Angliei care a fost prima cale ferată publică din lume.

În 1829, Stephenson a construit o nouă locomotivă botezată „The Rocket”, dar nu neapărat de dragul tehnologiei motorului cu aburi, ci – atenție! – pentru un concurs de locomotive: Rainhill Trials! La concurs au participat cinci locomotive, iar jurizarea era făcută în funcție de greutatea, viteza și forța de tracțiune a locomotivelor. Toate trebuiau să parcurgă zece drumuri însumând 56 km și să tragă după ele de trei ori greutatea locomotivei.

Prima locomotivă care a cedat se numea Cycloped, construită de Thomas Shaw Brandreth. Englezul ingenios adăugase la motorul său cu aburi un cal care trebuia să alerge pe o bandă rulantă, ca un hamster, pentru a genera mai multă forță. Nici nu a pornit bine că sărmana cabalină a căzut prin podeaua de lemn a platformei pe care trebuia să alerge.

De altfel, nicio altă locomotivă în afară de Rocket nu a terminat concursul. Rocket a avut o viteză medie de 19 km/h și una maximă de 48 km/h, reușind să tragă 13 tone. După acest eveniment, Stephenson și compania sa, fondată împreună cu fiul său, Robert, a primit contracte de construcție pentru o mulțime de locomotive pentru Marea Britanie, Europa, dar și SUA. Britanicul George Stephenson este considerat pe drept a fi părintele căii ferate.

Locomotiva electrică

Locomotivele cu aburi s-au dezvoltat foarte mult în următorii ani, dar sărim până în anul 1838, atunci când Robert Davidson făcea experimente cu prima sa locomotivă electrică. Să nu uităm că erau începuturile pilei electrice. Abia în 1841 a reușit Davidson să construiască locomotiva botezată sugestiv „Galvani”, care era capabilă să se și miște cât de cât eficient.

Vehiculul avea greutatea de șapte tone din cauza pilelor mari, grele și foarte ineficiente de la acea vreme. În primul test, „Galvani” a reușit să care o greutate de șase tone pe un traseu de 2,4 km cu viteza de 6,4 km/h. Bateriile pur și simplu nu făceau față. Până la urmă, locomotiva a fost distrusă de niște angajați ai căii ferate care se temeau că o să-și piardă locul de muncă dacă monstrul acela electric n-ar mai fi avut nevoie de cărbuni.

Primul tren electric de pasageri a fost prezentat în 1879 de Werner von Siemens la Berlin. Locomotiva avea un motor de 2,2 kW și trăgea după ea trei „vagoane” (de fapt, niște mici platforme pe roți) cu viteza de 13 km/h. Era alimentat electric cu 150 V de curent continuu, cu ajutorul unei a treia șine montată între cele de rulare. În doar patru luni, trenul a transportat 90.000 de pasageri pe un traseu circular cu lungimea de 300 m.

Lui Werner von Siemens îi datorăm tramvaiul de astăzi pentru că, în 1881, el a construit prima linie de tramvai în Lichterfelde, lângă Berlin. Doi ani mai târziu, Magnus Volk inaugura prima linie de tramvai electric în Brighton, Marea Britanie, iar în același an s-a deschis linia de tramvai Mödling – Hinterbrühl în Viena, Austria. Tramvaiul vienez a fost primul din lume care se alimenta cu electricitate printr-un troleu, deasupra locomotivei. Tot lui Siemens trebuiau să-i mulțumească pentru această tehnologie revoluționară pentru că el este cel care experimenta primul troleibuz în acea perioadă.

Tramvaiele aveau avantaje uriașe față de locomotivele cu aburi, cel puțin pentru mediul urban. Erau silențioase, nepoluante și puteau funcționa non-stop, fără grija alimentării cu cărbune sau apă. Însă pentru distanțe lungi, locomotiva electrică nu era chiar atât de eficientă. Era destul de lentă, iar pentru a acoperi distanțe mari, era nevoie de completarea infrastructurii cu cabluri electrice care să alimenteze locomotiva.

Apare motorul diesel

În 1893, inventatorul german Rudolph Diesel inventa motorul care îi poartă și acum numele. Pe 10 august 1893, primul model al lui Diesel, cu un cilindru de 3m și o roată la bază, funcționa pentru prima oară din propria putere. În 1896, germanul demonstra un alt model cu o eficiență teoretică de 75%, în contrast cu eficiența de 10% a motorului cu aburi. Până în 1898, Diesel devenise milionar. Motoarele sale erau folosite în toate domeniile în care exista nevoia unui motor, inclusiv ca metodă de propulsie pentru nave maritime și oceanice.

Prima locomotivă cu motor diesel a fost operată în vara lui 1912 în Elveția, dar nu a fost un succes comercial. După mai multe teste, în 1913 s-au descoperit câteva probleme la motor, iar un an mai târziu a izbucnit Primul Război Mondial, așa că testările au fost oprite. Locomotiva cântărea 95 de tone și dezvolta o putere de 883 kW, având o viteză maximă de 100 km/h.

Între timp, americanii auziseră și ei de noul motor, iar Adolphus Busch a cumpărat drepturile de producție a motorului diesel în 1989. Totuși, nu a intrat în fabricație. Uriașul General Electric (GE) a intrat și el pe piața de locomotive la începutul secolului XX, iar Thomas Edison avea deja un patent al unei locomotive electrice. GE chiar a construit primul său prototip de locomotivă electrică în 1895, dar costurile mari pentru electrificare i-au determinat pe americani să privească în direcția motorului diesel, dar nu pentru generare directă de mișcare, ci pentru generarea curentului electric necesar pentru locomotiva electrică.

Așa au apărut primele locomotive hibride diesel-electrice. GE a continuat să fie interesat de dezvoltarea unei locomotive diesel și în 1925, împreună cu compania Ingersoll-Rand (care producea motoare diesel), au reușit să producă o locomotivă de 300 CP cu generator electric și motoare de tracțiune furnizate de GE. Testele acesteia au avut mare succes, așa că s-a început producția a 33 de locomotive de 600 CP.

Locomotivele diesel-electrice au devenit însă populare în SUA când cei doi giganți ai căilor ferate, Burlington Railroad și Union Pacific, au introdus concomitent primele locomotive Streamliner în 1934. Acestea erau locomotive de mare viteză (pentru acea vreme), care impresionau mai ales prin design-ul aerodinamic.

În Europa, lucrurile mergeau ceva mai rapid. Prima locomotivă diesel funcțională a fost produsă pentru Königlich-Sächsische Staatseisenbahnen (Căile Ferate ale Saxoniei) de către compania Waggonfabrik Rastatt cu echipamente electrice produse de compania Brown, Boveri & Cie și motoare diesel produse de Swiss Sulzer AG. Problema era că au stat în depouri din cauza crizei de combustibil cauzată de Primul Război Mondial.

În 1924, două locomotive diesel au fost puse în funcțiune de către căile ferate sovietice. Prima, Ээл2, fusese creată de o echipă condusă de Iuri Lomonosov și produsă între 1923 – 1924 în Germania la Maschinenfabrik Esslingen și a rămas în funcțiune până în 1954. Era prima locomotivă diesel funcțională, dar nu a devenit model de serie. Totuși, a stat la baza mai multor modele ulterioare de locomotive diesel.

A doua locomotivă, Щэл1 a fost creată de Iakob, Modestovic Gakkel și construită în Sankt Petersburg. Din păcate, în 1927 a fost scoasă din uz din cauza unor probleme tehnice. Totuși, cum poporul sovietic știa prea bine cum să folosească toate resursele disponibile întru propășirea neamului, locomotiva a continuat să funcționeze ca generator static până în 1934.

În 1935, firmele germane Krauss-Maffei, MAN și Voith au construit prima locomotivă diesel-hidraulică botezată V 140. Căile ferate germane (DRG) au fost extrem de încântate de performanțele locomotivei, așa că noua tehnologie a devenit standard în Germania. Construcția în serie a început însă abia după terminarea celui de-Al Doilea Război Mondial. Sistemul diesel-hidraulic presupunea o combinație dintre un motor diesel și un sistem de transmisie hidraulic. Din păcate, războiul a oprit practic dezvoltarea tehnologiilor legate de locomotive, dar, imediat după terminarea acestuia, locomotivele au câștigat în putere în mod constant și susținut.

În 1945, americanii au livrat sovieticilor 30 de locomotive diesel-electrice Baldwin 0-6-6-0 1000, care aveau o putere fără precedent, de 1.000 cp, iar în 1948, în Marea Britanie începea să ruleze prima locomotivă diesel-electrică cu puterea de 1.600 cp. Piesele unei locomotive diesel puteau fi construite cu o mai mare precizie decât cele pentru locomotivele cu aburi. În plus, erau mult mai ușor de operat, având nevoie de un singur conductor. Nu mai vorbim de faptul că erau mai silențioase și ofereau un mediu de lucru mult mai plăcut.

Unul dintre cele mai importante avantaje ale lor era că puteau fi pornite și oprite aproape instantaneu, ceea ce înseamna că, atunci când era oprită, o locomotivă nu implica niciun cost de întreținere. Cu toate acestea, locomotivele diesel le-au înlocuit pe cele cu aburi abia pe la mijlocul anilor ’60, cel puțin acolo unde operatorii nu electrificaseră liniile.

Lcomotiva nucleară?!

La începutul anilor ’50, Dr. Lyle Borst, de la Universitatea din Utah, a primit fonduri de la câțiva operatori de cale ferată și producători americani pentru a studia fezabilitatea unei locomotive cu motor electric asistat de un reactor nuclear care să genereze electricitate! Vă dați seama ce efecte presupunea un accident feroviar. Totuși, la acea vreme nu erau înțelese pe deplin riscurile utilizării energiei nucleare.

Partea mediană a locomotivei lui Borst urma să aibă o cameră a reactorului de 200 de tone (!) cu pereți groși din oțel, care să prevină eliminarea radiațiilor în cazul unui accident. El a estimat costurile de producție ale unei locomotive nucleare cu motor de 7.000 CP la aproximativ 1,2 milioane de dolari. Bineînțeles că niciun producător nu a trecut la fapte, iar năzdrăvănia a fost curând uitată.

Puterea nu mai era o problemă. Acum a început o altă cursă, cea a vitezei trenului, la care România, din păcate, nu a participat niciodată până acum. Iar viteza aparține elitei locomotivelor electrice și tehnologiei maglev (levitație magnetică).

Japonezi revoluționează trenul

Primii care au cochetat cu doborârea recordurilor de viteză au fost japonezii. Ei și-au dat seama că trenurile electrice sunt limitate de infrastructură, de ecartamentul șinelor, de elevația căii ferate, de curbatura ei și, nu în ultimul rând, de materialele folosite pentru susținerea șinei ferate. Primul lucru pe care l-au întreprins a fost să mărească ecartamentul, trecând de la unul îngust la unul standard, pentru a crește stabilitatea vehiculelor.

În  1940 se făceau deja primele teste pe linia Tokio – Shimonoseki, pe care puteau fi utilizate locomotive cu aburi și electrice care puteau atinge viteze de 200 km/h. În următorii trei ani, ministerul japonez al transporturilor a pus la cale un plan mult mai ambițios pentru extinderea liniei până în Beijing printr-un tunel către Coreea și chiar către Singapore și să construiască o conexiune la calea ferată Transsiberiană. Însă, în 1943, planurile au fost abandonate din cauza războiului.

După terminarea războiului, Japonia a început reconstrucția în masă, iar în 1950, s-a revenit la proiectul original, denumit Shinkansen. În 1964 a fost inaugurată linia Tokaido-Shinkansen, cu noi trenuri de mare viteză în seria 0, trenuri glonț (bullet trains) care atingeau viteza de 220 km/h. Odată cu linii din ce în ce mai performante, japonezii nu au avut decât să bată record după record. Cel mai nou datează din 26 iulie 1996, când un tren 300X din clasa 955 a atins viteza de 443 km/h!

Când francezii au văzut progresele trenurilor japoneze în anii 1960, a apărut ideea TGV-ului (train à grand vitesse). Primul prototip, TGV 001 funcționa cu ajutorul unei turbine pe benzină care alimenta un generator electric și atingea viteza de 318 km/h. Din păcate, din cauza crizei energetice din 1973, TGV-ul cu turbină a fost tras pe linia moartă.

Turbina trebuia înlocuită cu un motor electric, iar asta s-a întâmplat în 1980, după ce, în 1976, guvernul francez a finanțat proiectul TGV pentru modificări substanțiale. Și acum, TGV-urile ating viteze de 320 km după modelul japonez.

MAGLEV – ultima frontieră?

Sigur ați auzit de trenurile maglev, dar denumirea nu provine de la numele vreunui inginer rus, ci din combinarea cuvintelor magnetic și levitație. Și, chiar dacă tehnologia pare a avea origini recente, primul patent al unui sistem de transport cu ajutorul unui motor electric liniar aparține inventatorului german Alfred Zehder, iar patentul american al acestuia datează din 14 februarie 1905!

Bineînțeles că la vremea aceea, levitația electromagnetică era de domeniul SF-ului, dar mult mai târziu, la sfârșitul anilor ’40, profesorul britanic Eric Laithwaite a reușit să creeze primul model funcțional de motor cu inducție liniară. De vreme ce un motor liniar nu necesită contact între vehicul și linia pe care rulează, sistemul a devenit folosit în multe sisteme de transport dezvoltate în anii ’60 și ’70 (în principal pentru hoovercraft-uri).

La începutul anilor 1970, Laithwaite a descoperit un nou mod de a așeza magneții, care permitea unui singur motor liniar să genereze simultan portanță și accelerație. Sistemul se numea „traverse-flux” și funcționa! Primul vehicul comercial de transport se numea MAGLEV și a fost inaugurat în 1984 în Birmingham. Funcționa pe un monorail cu lungimea de 600 m între aeroport și sistemul de cale ferată tradițional cu o viteză de până la 42 km/h. Trenul „plutea” la înălțimea de 15 mm față de linie. Din păcate, sistemul a fost închis în 1995 din cauza unor probleme de fiabilitate.

Experimente maglev au avut loc și în Germania, SUA, Canada și, mai nou, în China, dar niciunul nu a rămas în funcționare. Singurele sisteme maglev funcționale se află tot în Japonia sub forma denumirii de SCMaglev (Maglev Superconductiv). Acesta presupune folosirea unui sistem de suspensie electrodinamică și magneți superconductivi pe boghiurile trenurilor.

Spre deosebire de sistemul englez, în care trenul încăleca un monorail, cel japonez presupune un canal prin care circulă trenul, ca un traseu de bob, iar bobinele sunt montate în pereții laterali ai canalului și pe calea de rulare. Cel mai nou tren maglev din seria L0 a început testele recent și poate atinge viteza de până la 500 km/h. Distanța dintre Tokio și Nagoia va fi parcusă în doar 40 de minute, iar cea dintre Tokyo și Osaka în o oră și șapte minute.

Hyperloop, dincolo de imaginație

Conceptul de „tren” devine în noul mileniu din ce în ce mai nepotrivit pentru a descrie noile sisteme de transport în comun. Hyperloop este o idee foarte recentă, fiind adusă în discuție la începutul acestui deceniu și promovată de foarte cunoscutul antreprenor Elon Musk.

În principiu, este vorba de un sistem de transport de mare viteză (poate atinge și chiar depăși 1.000 km/h) în care vehiculul este pus în mișcare combinând propulsia de tip MAGLEV cu aerul comprimat, în tuburi vidate special construite. Momentan, Hyperloop face obiectul multor teste la scară redusă, patentele concepute de SpaceX fiind puse gratuit la dispoziția oricui pentru a se accelera dezvoltarea unui asemenea mijloc de transport în comun.

Se speră că, până în 2020, va fi pus la punct un prototip funcțional, ceea ce va însemna că, până în 2030-2040, trenurile, locomotivele și căile ferate pe care le considerăm atât de familiare azi vor deveni doar piese de muzeu sau vor ajunge la fier vechi. Pentru că progresul în sine este cea mai puternică „locomotivă” a schimbării.