Инженеры, проводившие исследование, работают на главном полигоне страны по испытаниям поездов на магнитной подушке — в Датуне. Чтобы разобраться в проблеме, они провели моделирование на суперкомпьютерах и испытания на уменьшенных моделях. Результаты показали, что на больших скоростях, особенно в районе 400-600 км/ч, капсулы могут столкнуться с опасным резонансом.
Команда использовала Индекс Сперлинга 1940-х годов — шкалу комфорта езды. На скорости 400 км/ч вибрации были «крайне неприятными». При 600 км/ч показатель по шкале Сперлинга достиг 4,2 — длительное воздействие могло бы навредить человеку. На запланированной максимальной скорости в 1000 км/ч вибрации чуть снизились до 3,1, но все еще считались «едва терпимыми».
Основная причина проблемы — отсутствие прямого контакта между поездом и рельсами. Так как транспорт на магнитной подушке левитирует благодаря магнитным силам, даже небольшие дефекты пути могут вызвать вибрацию в салоне. Исследователи отмечают, что это приводит к «чрезвычайно сильной нестабильности». Так, при воздействии неровностей пути на скорости, эквивалентной 1000 км/ч, в вагоне возникают пиковые вибрации на частотах 2,6 Гц, 5,2 Гц, 7,8 Гц и 10,4 Гц.
В качестве решения команда разработала гибридную подвеску.
В ней используются обычные пневматические рессоры и современные электромагнитные устройства. Эти устройства работают не сами по себе, а управляются искусственным интеллектом.
ИИ применяет две технологии, чтобы уменьшить вибрации и сделать поездку комфортнее. Первая называется «небесное демпфирование» (sky-hook damping) — это имитация невидимого стабилизатора, будто бы прикрепленного к небу. Система следит за скоростью в реальном времени и помогает сглаживать толчки на низких частотах. Вторая — ПИД-регулирование (PID control). Этот метод контролирует силы с помощью трех типов настройки — пропорциональная, интегральная и дифференциальная. Дополнительно алгоритм NSGA-II помогает ИИ подстраиваться под те или иные условия на трассе.
Тесты с моделью масштаба 1:10 и шестиосевыми симуляторами движения показали впечатляющие результаты. Интенсивность вертикальной вибрации снизилась на 45,6%, а индекс Сперлинга остался ниже 2,5 — даже на высоких скоростях.
Это означает, что поездка стала «более ощутимой, но не неприятной». Теперь ученым предстоит масштабировать систему подвески для реального использования и убедиться в её надежности в экстренных ситуациях, например, при резком торможении.
Проект Hyperloop Илона Маска закрылся в 2023 году. Тем временем Китай активно развивает маглев, рассматривая его как шаг к новым технологиям, включая космические запуски. Помимо разработанной гибридной подвески, китайские инженеры создали герметичные туннели и высокоточные стыки путей.