Динамические и тяговые характеристики
Ускорение и рывок
Для SkyTaxi приняты предельные комфортные значения ускорений и рывков для сидящих пассажиров, установленные стандартом APM standard part 2 ASCE 21-98 (см. Urban Maglev Technology Development Program , стр. 84):
Скорость
Скорость 230 км/ч является максимальной скоростью, при которой обеспечивается безопасный проезд развилок и слияний в любом направлении. К примеру, мировой рекорд скорости для узкоколейных поездов составляет 245 км/ч (электровоз Class 6E, колея 1067 мм, декабрь 1978 г., ЮАР), а некоторые стрелочные переводы допускают скорость 350 км/ч или 230 км/ч через ответвление от главного пути.
Скорость 150 км/ч обеспечивает почти такую же длительность большинства поездок протяженностью 20 км, но при втрое меньшем потреблении электроэнергии. Поэтому скорость 150 км/ч выбрана для крупногабаритных грузовых транспортных средств на тех магистралях, где для этого выделены специальные полосы.
Тормозной (разгонный) путь
Тормозной (разгонный) путь рассчитывается по формуле:
S=V2/2a
V – скорость
a – продольное ускорение
Длинный тормозной путь диктует следующие требования к магистралям:
на среднестатистическом маршруте длиной 20 км должно быть не больше трех-пяти поворотов, сопровождающихся почти полной остановкой транспортного средства, иначе значительную часть пути транспортное средство будет тормозить или разгоняться,
параллельные магистрали должны располагаться с интервалом не меньше 2 км, иначе длины полос торможения и разгона не хватит для перемещения между соседними параллельными магистралями,
полоса торможения и разгона должна быть вдоль всей длины магистрали в каждом направлении,
станции внутри квартала, образованного магистралями, должны располагаться на общих подъездных путях, а не иметь собственные полосы торможения и разгона с выездом на магистраль.
Радиус закругления пути
Радиус закругления пути рассчитывается по формуле:
R=V2/a
V – скорость
a – боковое или вертикальное ускорение
В SkyTaxi все повороты на пересекающийся путь происходят после предварительного торможения до скорости 15 км/ч.
Таблица тормозных путей и радиусов закругления пути
Как видно из рисунка справа, Skytaxi обеспечивает лучший комфорт, чем любой легковой автомобиль.
Боковое ускорение на автомагистралях формально ниже (1,5 м/с2), чем в SkyTaxi, но фактически повороты на перекрестках автодорог происходят с гораздо большим боковым ускорением.
Мощность
Мощность электродвигателей при движении по путям должна быть достаточной для преодоления сопротивления воздуха и трения колес (см. график справа).
Кроме того, необходима мощность для разгона с ускорением 2,5 м/с2 при скорости 230 км/ч. Мощность P для разгона рассчитывается по формуле:
P=m×a×V
m – масса транспортного средства
a – ускорение
V – скорость
При максимальной массе брутто 4-местной кабины 800 кг мощность для разгона составляет 128 кВт.
Таким образом, суммарная мощность должна быть в пределах 300 кВт. Если у пассажирской кабины 4 мотор-колеса, то мощность каждого должна быть до 75 кВт. Мощность двигателей наиболее массовой 1-местной кабины должна быть в 4 или 5 раз меньше.
Для примера, авиационный электромотор Siemens SP260D при мощности 260 кВт и 2500 оборотов в минуту весит 50 кг.