श्री आर.एस. शिंदे ने भारत में यात्री ले जाने वाला पहला प्रोटोटाइप सुपरकंडक्टिंग मैग्लेव वाहन विकासित किया  

इस वर्ष राष्ट्रीय विज्ञान दिवस 2019 का विषय साइंस फॉर पीपुल्स एंड पीपुल्स फॉर साइंस है। हमारे माननीय प्रधान मंत्री, श्री नरेंद्र मोदी ने विज्ञान और प्रौद्योगिकी विकास का समाज के आम आदमी तक पहुंचने पर बल दिया है। जनसामान्य तक पहुंचने के लिए की गयी गतिविधियाँ समाज को काम के बुनियादी सिद्धांतों और प्रोटोटाइप मॉडल का प्रदर्शन करके जोड़ने में काफ़ी हद तक सफल रही है। इसके पीछे का उद्देश्य है कि स्कूल के छात्रों को विज्ञान और इसके अनुप्रयोगों के लिए प्रोत्साहन मिले।
आज के  जीवन की कल्पना मैग्नेटिक्स के बिना नहीं हो सकती। आज के जीवन में मुख्य रूप से उन्नत मैग्नेटिक्स उपयोग किया जा रहा है। सार्वजनिक आउटरीच कार्यक्रम के तहत, हमने निम्नलिखित चुंबकीय प्रदर्शनों के लाइव प्रदर्शन विकसित किया है।
1) सामान्य संचालन मैग्लेव ट्रेन वर्किंग मॉडल: यह 300 किमी / घंटा की बुलेट ट्रेन का मॉडल है। ट्रैक स्थायी मैग्नेट से बना है। मार्गदर्शन चुंबक द्वारा प्रदान किया जाता है। प्रोपल्सन को ट्रैक पर रखी लाइनर इंडक्शन मोटर्स द्वारा प्रदान किया जाता है। इंजन के नीचे स्थित एल्यूमिनियम प्लेट स्टेटर के रूप में और कॉइल रोटर के रूप में कार्य करती है।
२) प्रोटोटाइप हाइपर लूप चुंबक ट्रेन वर्किंग मॉडल और उसके सिद्धांत पर प्रदर्शन – सुपर फास्ट ट्रांसपोर्टेशन – 1200 किमी / घंटा 
जमीन पर हवाई जहाज की गति
पहला प्रोटोटाइप हाइपर लूप ट्रेन वर्किंग मॉडल एएमटीडी और आरआरकैट द्वारा विकसित किया गया है। हाइपरलूप प्रणाली में तेज गति से चलने वाले वाहन होते हैं, जिन्हें पॉड्स कहा जाता है जोकि वैक्यूम ट्यूब के अंदर लेविटेट करते है। इन ट्यूबों के अंदर हवा का दबाव पृथ्वी के वायुमंडल का केवल 0.1% हो जाता है; जो हवा के प्रतिरोध या दबाव को को कम करता है, और इसे 1,200 किलोमीटर प्रति घंटे तक की गति तक पहुंचने में मदद करता है। हाइपरलूप कुछ भी नहीं है, लेकिन मैग्लेव ट्रेन एक ट्यूब में संलग्न है जिसमें बहुत कम हवा का दबाव है और इसलिए लगभग कोई वायु प्रतिरोध नहीं है।
हाईपरलूप ट्रांसपोर्टेशन सिस्टम के गुण व दोष 
गुण:
1. यह यात्रा समय बचाता है।
2. यातायात की कोई समस्या नहीं है।
3. यह सौर पैनल द्वारा संचालित है।
4. यह किसी भी तरह के मौसम में यात्रा कर सकता है।
5. हाइपरलूप की लागत कम है।
6. मार्ग में आने वालों के लिए विघटनकारी नहीं।
7. अधिक सुविधाजनक है ।
8. भूकंप प्रतिरोधक है ।
3) सुपरकंडक्टिंग मैग्लेव ट्रेन वर्किंग टॉय मॉडल: एससी मैग्लेव ट्रेन के कार्य सिद्धांत और चुंबकीय उत्तोलन के प्रदर्शन सिद्धांत और सुपर ट्रांसपोर्टेशन में 21 वीं शताब्दी में इसके अनुप्रयोग को समझाने के लिए 8 आकार और एंटीग्रेविटी एससी मैग्लेव टॉय मॉडल के चित्र विकसित किए गए हैं।
4) भारत का पहला प्रोटोटाइप सुपरकंडक्टिंग मैग्लेव वाहन है जिसमें 400 किलोग्राम यात्री भार उठाने की क्षमता है: भारत में पहला हाई-लोडिंग हाई टेम्परेचर सुपरकंडक्टिंग मैग्लेव परीक्षण वाहन आरआरसीएटी, इंदौर में विकसित किया गया है। यह राष्ट्रीय विज्ञान दिवस समारोह के दौरान 25 फरवरी 2018 को सफलतापूर्वक प्रदर्शित किया गया था। इस मैग्लेव ट्रेन में 1500 स्कूली बच्चे, शिक्षक और मेहमान यात्रा कर चुके हैं। आगे इस वाहन को बेहतर निलंबन और स्थिरता के साथ 800 किग्रा यात्री ले जाने के लिए उन्नत किया गया है जो 23 फरवरी, 2019 को आरआरसीएटी में राष्ट्रीय विज्ञान दिवस समारोह 2019 के दौरान प्रदर्शित किया गया है।
सुपरकंडक्टिंग मैग्लेव ट्रेन हवा में लगभग 40 मिमी ऊपर चुंबक ट्रैक के साथ काम करती है, जिसमें कोई पहिया, कोई घर्षण और ट्रैक के साथ संपर्क नहीं होता है। एससी  मैग्लेव डिजाइन विकसित उच्च तापमान सुपरकंडक्टर्स और मजबूत चुंबकीय क्षेत्र (~ 0.8 टी) की उपस्थिति में तरल नाइट्रोजन में ठंडा किया गया था, जो NdFeB चुंबकत्व ब्लॉक से निर्मित स्थायी चुंबकीय ट्रैक द्वारा प्रदान किया गया था। मैग्लेव वाहन का प्रणोदन प्रयोगशाला में विकसित ऑनबोर्ड रैखिक प्रेरण मोटर्स का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। यह भारत का पहला सुपर मैग्लेव वाहन है जिसे मेक इन इंडिया गैलरी और स्वच्छ भारत मिशन के तहत विकसित किया गया है।
भविष्य :
पेट्रोल, डीजल जैसे ईंधन के लिए प्राकृतिक संसाधनों का सीमित भंडार है। इसलिए, चीन और भारत जैसे आबादी वाले देशों में रैपिड ट्रांसपोर्ट के लिए मैग्लेव उपकरणों पर चलने वाली गाड़ियों, कारों का उपयोग महत्वपूर्ण हो जाएगा। इसके अलावा, पारंपरिक परिवहन वाहनों की तुलना में ये ज़्यादा किफायती होंगे।
मैग्लेव ट्रेनों के लाभ:
  • मैग्लेव मौजूदा ट्रेनों की तुलना में 30% कम ऊर्जा का उपयोग करता है
  • मैग्लेव वाहन में ईंधन नहीं है जिससे आग का खतरा भी नहीं है 
  • कोई टक्कर संभव नहीं है
  • पारंपरिक हवा, रेलवे या बस की तुलना में अधिक सुरक्षित 
  • चुंबकीय उत्तोलन – कोई संपर्क नहीं और इसलिए कोई घर्षण नहीं – कोई रखरखाव लागत नहीं
  • तेज़ गति ~ 400 किलोमीटर / घंटा
  • कम लागत वाली मैग्लेव वाहन भविष्य के क्षितिज पर हो सकते हैं

 

5. भविष्य के इलेक्ट्रिक और स्काई लेविटेड वाहनों के लिए सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय बेअरिंग का प्रदर्शन
उच्च अस्थायी सुपरकंडक्टर – वाईबीसीओ एनडीएफबीबी चुंबक द्वारा प्रदान किए गए मजबूत चुंबकीय क्षेत्र (0.5 टी) के पास अपने महत्वपूर्ण तापमान (-180 deg.c) से नीचे ठंडा हो जाता है। चुंबक द्वारा चुम्बकीय प्रवाह को सुपरकंडक्टर के अंदर फँसाया जाता है।
यह आकर्षक और प्रतिकारक चुंबकीय बलों को चुंबक और सुपरकंडक्टर की पारस्परिक स्थितियों में परिवर्तन को रोकने का कारण बनता है।
यह एक एचसीटी लेविटेटर के ऊपर एक 0.1 किग्रा सुपरकंडक्टिंग मैग्नेटिक टॉप, लेविटेटिंग और कताई करता है। कोई घर्षण नहीं, कोई शारीरिक संपर्क नहीं। केवल हवा के बीच (5 मिमी) संचालित और ड्राइव भाग – एससी संचालित, पीएम-रोटर -ड्राइव
यह घर्षण रहित सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय असर का एक कार्य सिद्धांत है, जिसका उपयोग इलेक्ट्रिक कारों और सुपर मैग्लेव वाहनों, भविष्य के लिए आकाशी परिवहन, अंतरिक्ष शटल, टर्बाइन के लिए ऊर्जा भंडारण के लिए फ्लाई व्हील सिस्टम में किया जाता है।
एससी चुंबक असर की दक्षता लगभग 90% है जबकि पारंपरिक यांत्रिक असर 50% है। कोई घर्षण, कोई संपर्क नहीं, कोई नुकसान नहीं। इस प्रकार एससी असर उच्च गति अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जा सकता है जहां 50,000 आरपीएम या अधिक शामिल हैं।
सुपरकंडक्टर्स का असर औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए बहुत अधिक है। वे वस्तुओं को स्थिति में रखने और संपर्क के बिना स्थानांतरित करने की अनुमति देते हैं – कम बिजली की खपत और असर के लिए पूरी तरह से नियंत्रण प्रौद्योगिकी के बिना। जिस तरह से वे बिना धूल और घिसाव के काम करते हैं, वह सुरक्षित तरीके से बहुत साफ वातावरण में मंडराने वाली वस्तुओं के परिवहन के लिए आदर्श है। यहां तक कि दीवारों के माध्यम से भी संभालना संभव है। 

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