リニアモーターカーって何?

日本のリニアモーターカーの歴史は長い。しかし、実用には未だ至っていない。外国ではすでにリニアモーターアーが実用化されている国もある。2027年開通予定の日本のリニアと海外のリニアの違い。そして、そもそもリニアモーターカーとは何かを一緒に見ていこう。

マー君
マー君

ディアボロ先生!リニアモーターカーって新幹線より早いの?

新幹線の現在の最高時速は2019年6月6日に、JR東海の東海道新幹線の新型車両「N700S」が試運転で362km/hを記録したよ。実際に日本中で走っている新幹線ではそこまでスピードを出さないけど、だいたい最高時速は300km/h前後で実際にお客さんを乗せて走ってるね。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

300km/hってプロ野球のピッチャーの投げるボールより2倍くらい速いね!そんなものに乗ってるって考えると驚きだね!

リニア中央新幹線最高時速は603km/h

でも、日本のリニアモーターカーは最高速度は603km/hを記録している。実用時の最高速度は505km/hに抑えるようだけど、車体の耐久性を確認するために最高速度を出したみたいだね。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

603km/h!?1分で10km走っちゃう速さだよね!フルマラソンを4分ちょっとで完走しちゃうのか〜!

実用化されると東京から大阪を67分で結ぶ世界最速の鉄道になるね。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

移動にそれだけしか時間がかからなかったら、よく言う首都圏とかっていう言葉がなくなっちゃいそうだよね!だって大阪まで一時間でしょ?日帰りで大阪の友達の家に遊びに行くのが難しくなくなるってことだよね!

その通りかもしれないね。もちろん友達の家に遊びに行くのも簡単だし、仕事や旅行もあっという間に目的地に着くようになるかもしれない。そうなると距離の感覚は今までの感覚と違ったものになるかもしれないね。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

どうしてリニアモーターカーはそんなに速く走れるの?電車もモーターを強くしたらそれくらい速く走れるようになるの?

リニアモーターカーが浮く仕組み

電車とリニアモーターカーの大きな違いは、車輪で走るか浮いて走るかだね?

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

浮いて走る?リニアモーターカーは浮いているの?

マー君
マー君

格好良い〜!!150km/hを超えると浮くんだ〜!どうして浮くの?

磁石はN極とS極があるよね?N極とS極は引きつけ合うけど、同じ極同士だと離れる性質がある。その原理を利用して車体を両側から引き寄せる力と反発させる力を利用して浮いているんだよ。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

磁石の力なんだね!でも磁石の力でそんなに浮くの?車体自体重いだろうし、お客さん乗せるんだよね?

そうだね強力な電磁石を使っているから可能なんだよ。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

電磁石って何?

電磁石とは、電気が流れている時だけなるもののことだよ。電流の方向によって電流の向きによって磁界(じかい:磁場のこと)が変わるのを利用して、電流を強くする事で、強い磁石を作ることが出来る。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

お〜!じゃあリニアモーターカーにはこの電磁石が装備されているんだね!

そうだね。その電磁石をS極、N極を交互に車体に並べてある。リニアが走るレールの両サイドにもS極とN極が交互に配置された電磁石があるんだけど、普通の磁石じゃなくて電磁石だから、S極とN極を交互に入れ替えることが可能。電磁石にリニアを引き寄せたり離したりを繰り返す事でリニアが前に進んでいくんだ。これを高速で行うことで、500km/hを実現する訳だね。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

浮いているから摩擦もない。だから電車ではできなかった高速走行が出来るんだね!

日本のリニアは超電導磁石

マー君
マー君

海外にもリニアモーターカーがあるよね?海外のリニアと日本のリニアは何か違うの?

上海のリニアはドイツが開発したトランスラピッドリニアを採用しているんだ。最高時速は430km/h。新幹線よりは速いけど、日本のリニアに比べると遅いね。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
上海のリニアはドイツが開発したトランスラピッドリニアを採用している
マー君
マー君

これにも乗ってみたいな!どうして日本のリニアは上海のリニアよりそんなに速く走れるの?

それは使用している電磁石が、上海リニアは常電導磁石に対して、日本のリニアは超電導磁石を使用しているからだよ。超電導とはある金属を一定温度以下にすると電気抵抗がなくなるものなんだ。だから電気が半永久的に流れ続けるというものだよ。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

電気抵抗がない?

日本では発電所で発電した電気を、家庭などに電線を使って送る時に、電気抵抗によって作られた電気の5%程度が無駄になってしまうんだ。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

普通なら電気を送るときにどうしても無駄になってしまう分があるんだね!

超電導の場合、この無駄が一切なく送ることが出来る。日本のリニアに使われている電磁石は超電導磁石を採用している。超電導材料としてニオブチタン合金を使用しているんだけど、液体ヘリウムでマイナス269℃まで冷やすことで超電導現象を起こし、エネルギーロスがなく、強力な磁石になる。日本のリニアが最速な理由だね。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

よく考えてるね〜。でもお金がすごくかかりそう。

そうだね。液体ヘリウムを使ってマイナス269℃を維持し続けないといけないからお金は上海リニアに比べればかかるよね。ただし、それだけ強力な磁石を使っているからこそ安全な面もある。

ディアボロ先生
ディアボロ先生

日本のリニアは10cm浮く

マー君
マー君

そんなにスピードが出るのに安全?

磁石が強いという事はそれだけ車体を高く浮かせることができるんだ。上海リニアは地面から1cmしか浮かないのに対して、日本のリニアは地面から10cmと高く浮かせることが出来る。もし1cmしか浮かなかったら、地震が起きたら車両と軌道が接触してしまいかねない。自身の多い日本ではそれは安全ではないよね。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

そんなに浮く高さが違うんだね!確かに10cmも浮いていれば地震が起きてもぶつからなさそうだね!

日本のリニアは加速力も魅力

さらに日本のリニアは加速力がある。7km程度の距離で500kn/hまで加速出来る。どれだけ最高時速が速くても、加速に時間がかかってしまえば結局目的地まで時間がかかる。

ディアボロ先生
ディアボロ先生
マー君
マー君

あっという間に加速して、それを維持出来るんだね!お金はかかってるけど、利用する僕らからしたら良いところばかりだね!早く2027年になって欲しいな!

西 友広
  • 西 友広
  • 趣味:映画鑑賞(ジャンル問わず)
       山登り

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