Tàu cao tốc là một bước tiến vĩ đại của ngành đường sắt, biến nó thành đối thủ đáng gờm trên mặt đất so với máy bay hay các phương tiện di chuyển tốc độ cao khác.
Lịch sử tàu cao tốc khởi đầu từ những năm 1930 và loại tàu dạng khí động học có tốc độ trung bình khoảng 130 km/h, tối đa 160 km/h chính là những con tàu cao tốc tiên phong ở châu Âu và Mỹ.
Tuy nhiên, Nhật Bản lại có niềm tự hào khác mang tên tàu đệm từ, chúng mới chính là những cỗ máy được cả thế giới kính nể cho tới ngày nay với tốc độ cực nhanh của mình. Mới đây Trung Quốc lại khiến cả thế giới phải chú ý khi đưa vào sử dụng tàu cao tốc Phục Hưng nhanh nhất thế giới có tốc độ 350km/h.
Tàu Linear có thể chạy trên 600 km/h đang được Nhật Bản phát triển. Ảnh Inhabitat.
Như vậy, hiện tại trên thế giới có hai loại công nghệ tàu cao tốc: Tàu điện cao tốc và tàu đệm từ trường.
Ví dụ: Tàu Shinkanken (Nhật), tàu TGV (Pháp), ICE (Đức) và tàu Phục Hưng (Trung Quốc) là các loại tàu điện cao tốc.
Tàu Linear của Nhật (đang chạy thử nghiệm và giữ kỷ lục tốc độ 603 km/h) hay tàu Thượng Hải (do Đức hợp tác Trung Quốc) chạy ở tốc độ 430 km/h (tối đa là 501 km/h) là loại tàu đệm từ.
Vậy sự khác nhau giữa tàu đệm từ trường so với các loại tàu cao tốc thông thường khác là gì?
Đầu tiên sự khác biệt khá lớn của hai loại tàu này chính là tốc độ, nếu như loại tàu như Phục Hưng chưa thể vượt quá tốc độ 500 km/h thì các con tàu đệm từ trường đều có tộc độ vượt qua mốc này.
Đường ray thiết kế đặc biệt của tàu đệm từ. Ảnh Haiku Deck.
Tàu đệm từ không có bánh như tàu cao tốc dạng Phục Hưng. Ảnh commons.wikimedia.org.
Để có thể chạy với tốc độ cao thì tàu cao tốc phải được thiết kế và vận hành rất đặc biệt, nhưng tàu đệm từ trường còn đặc biệt hơn thế.
Cụ thể điểm khác biệt chính là việc sử dụng lực từ. Điều này giúp đoàn tàu lơ lửng trong không khí (ví dụ tàu Linear của Nhật Bản cách đường ray 10 cm) và được đẩy về phía trước mà không gặp ma sát nhiều như tàu cao tốc thông thường, từ đó giảm nhiên liệu và tiếng ồn, sự rung lắc...
Càng có ít ma sát giữa tàu và đường ray thì tốc độ càng cao, đó là lý do tàu hyperloop di chuyển trong chân không mà Elon Musk đề xuất có thể có tốc độ trên 1000 km/h.
Tàu viên đạn Nhật Bản chạy trên đường ray thép. Ảnh RDA Hunter.
Ngay cả những con tàu cao tốc tân tiến nhất thế giới như Viên đạn của Nhật Bản hay Phục Hưng của Trung Quốc cũng vẫn chạy trên hệ thống đường ray thép như bình thường chứ không có khả năng lơ lửng giữa không trung và "bay" như các loại tàu đệm từ.
Nhưng đó lại cũng chính là yếu điểm của tàu đệm từ khi chúng không thể tương thích với hệ thống đường ray thông thường. Muốn sử dụng loại này, bắt buộc cần đầu tư rất nhiều kinh phí vào việc xây dựng cơ sở hạ tầng với quy mô lớn.
Tàu Phục Hưng đang nắm kỷ lục về tốc độ cũng chạy trên đường ray thép. Ảnh Sputnik International.
Từ đó, việc loại tàu đệm từ chưa được sử dụng rộng rãi tại nhiều quốc gia cũng khá dễ hiều. Do hạn chế về mặt công nghệ cũng như cơ sở hạ tầng và chi phí đầu tư quá lớn khiến nhiều nước còn e dè trước sự lựa chọn này.
Trước đây, Đức từng từ bỏ ý định phát triển loại tàu này dù là người đi đầu về phát minh công nghệ này. Chỉ có Nhật Bản vẫn "âm thầm" kiên trì thử nghiệm, cải tiến loại tàu này trong hơn 40 năm và dự kiến phải tới năm 2027 mới có thể đưa vào thương mại hóa.
Còn nhiều quốc gia như Hàn Quốc, Trung Quốc và Nhật Bản tuy sở hữu những tuyến đường đệm từ trường nhưng quy mô rất nhỏ và hạn chế.
Bài viết được tổng hợp từ các nguồn: