قطار مغناطیسی ژاپن چگونه کار می کند؟ ۵۰۰ کیلومتر در ساعت سرعت بدون اتصال به ریل!+ فیلم

به گزارش تین نیوز به نقل از پایگاه خبری ریل نیوز؛ طی دو دهه اخیر و همراه با رشد اقتصادی چین، این کشور به همراه رقیب دیرینه خود یعنی ژاپن، انواعی مختلف از قطارهای سریع السیر خود به کار گرفته اند. به همین دلیل، همراه با رشد بی سابقه راه آهن هند و تبدیل شدن این کشور به دومین دارنده خطوط برقی در جهان، میزان رشد و توسعه حمل و نقل ریلی در این کشورها بیش از غرب بوده است.

به همین بهانه، در مطلب حاضر نگاهی به سیستم ریلی مغناتیسی و پر سرعت ترین خط سریع السیر ریلی ژاپن ساخته شده با اسن سیستم اندخته ایم که در نوع خود کم نظیر است.

قطار سریع السیر مغناتیسی توکیو – اوساکا

قطار مغناسیتی سریع السیر توکیو به اوساکا در مسیری ۴۰ کیلومتری در تردد است. اینجا هیچ اتصال ریلی حین حرکت در کار نیست. ارتباط بین ریل ها و مگنت های برقی قدرتمند جایگزین شده با ریل عادی، این ارتباط را برقرار می کنند. قدرت حرکت قطار نیز از طریق میدان مغناتیسی قوی ایجاد شده میان دو قطب مثبت و منفی (ریل های خط) نشات می گیرد. ریل های قطار تنها ۱۰ سانتیمتر ازتفاع داتشه و به دلیل نزدیک شدن اصطکاک نزدیک به صفر، سرعت قطار تا ۵۰۰ کیلومتر در ساعت افزایش می یابد.

این نبود اصطکاک همچنین منجر به امکان حرکت قطار در هرگونه شرایط آب و هوایی و کاهش محسوس استهلاک قطعات شده است. راه آهن ژاپن در نظر دارد این میزان خط مغناتیسی را به تدریج، برای تمامی مسیر ۴۰۰ کیلومتری توکیو – اوساکا احداث نموده و جایگزین قطارهای برقی سریع السیر عادی نماید. البته باید در نظر داشت که این تنها بخشی از شبکه عظیم ۶۰ هزار کیلومتری راه آهن سریع السیر مغناتیسی راه آهن ژاپن بوده که قرار است طی سال های آتی در این کشور تشکیل شود.

قطار مغناتیسی چگونه کار می کند؟

اکنون سوال اینجاست که پس از توضیحات عمومی ذکر شده در این نوشتار، اساسا قطار مغناتیسی چگونه کار می کند؟ ریل های تعبیه شده در دو طرف، با ایجاد میدان مغناتیسی بسیار قوی، بدنه قطار را به سمت بالا حرکت می دهند. در حقیقت، در صورت قطع میدان مقناتیسی، بدنه قطار روی ریل ها فرود خواهند آمد و تنها هنگام حرکت، بدنه از ریل جدا خواهد شد. البته همانطور که در ویدئوی بالا مشاهده می کنید، شبه تشک های هوای روی ریل، جلوی ضربه خوردن کف از ریل را خواهد گرفت. سیستم حرکت مغناتیسی همچنین برای ترمز گرفتن قطار نیز بسیار موثر بوده و در مدت زمان بسیار کوتاه، قادر به توقف کامل قطار خواهید بود.

البته باید به این نکته نیز توجه داشت که یکی از دلایل مهم اصرار راه آهن ژاپن برای ایجاد فاصله میان قطار از خط و اتصال ریلی میان این دو، کاهش آسیب پذیری قطار در زلزله های مکرر سرزمین زمین لرزه های جهان است!

آینده قطارهای مغناتیسی در جهان

در حال حاضر، برخی کشورهای توسعه یافته دیگر جهان همچون آمریکا نیز مشغول کار بر روی راه اندازی خطوط سریع السیر مغناتیسی هستند. محققان فعال در بخش مطالعات راه آهن این کشور معتقدند که با راه اندازی قطار مغناتیسی، فاصله میان دو شهر نیویورک و لس آنجلس را با صرف تنها ۷ ساعت پیمود. نتایج این تحقیقات نیز در وب سایت وزارت انرژی آمریکا ثبت و منتشر شده است.

همانطور که در نمودار ویدئوی بالا مشاهده می فرمایید، در مسیر لس آنجلس به سان فرانسیکو، میزان سرعت قطار سریع السیر در حال افزایش و پیشی گرفتن از هواپیما است. دلیل این موضوع این است که معمولا فرودگاه ها در حومه شهر واقع شده اند و مسافر برای استفاده از هواپیما، مجبور است فاصله معمولا زیاد میان مکان فعلی خود را فرودگاه را با استافده از ناوگان حمل و نقل شهری یپیماید. از سوی دیگر، افزایش ترافیک در شهرهای بزرگ جهان نیز به معضلی جهانی تبدیل شده و سالانه شاهد برگزاری سمینارهای بین المللی مختلفی در زمینه تغییر TOD در شهرهای بزرگ و چاره جویی برای معضل ترافیک هستیم.

اما سکوهای مسافرین و ایستگاه های شبه مونوریل در قطارهای سریع السیر مغناتیسی، می تواند علاوه بر افزایش سرعت سیر تا ۵۰۰ کیلومتر، معضل نیاز به عزیمت های طولانی مدت به فرودگاه را نیز رفع خواهد کرد. این راهکار به ویژه می تواند در بخش های بسیار شلوغ و پرتردد شهر نیز بسیار مفید و نجات دهنده باشد. با اینحال و علیرغم تمامی مزایای قطارهای مغناتیسی، باید در نظر داشت که نو بودن این فناوری منجر به بروز هزینه های شدید برای راه اندازی چنین خطوطی شده است. هزینه راه اندازی و سیر قطارهای مغناتیسی علیرغم استهلاک کم، حدود ۱۰ الی ۵۰ برابر قطارهای سریع السیر عادی برقی است.

در حالیکه هزینه ساخت قطار سریع السیر فرانسوی مشهور TGV فرانسه، تنها حدود ۲ میلیون دلار در هر کیلومتر تمام شده، این در هزینه ساخت پروژه ای شبیه به خط مغناتیسی توکیو – اوساکا حدود ۷۷ میلیون دلار در هر کیلومتر آب خواهد خورد! در حقیقت، هزینه ساخت مابقی خط مغناتیسی اوساکا – توکیو، ۱۱.۳ برابر بیش از هزینه احداث خطوط سریع السیر عادی خواهد بود. با اینحال باید دید که طی سال های آتی میزان هزینه های ساخت این نوع قطار رو به کاهش خواهد گذاشت یا خیر. به نظر می رسد این موضوع، حتی برای آمریکا به عنوان اقتصاد نخست جهان که همچنان از سوخت های فسیلی در اکثر خطوط ریلی خود استفاده می کند، به حدی حائز اهمیت بوده که در میان کشورهای توسعه یافته، کمترین رشد توسعه برقی سازی قطارها را تجربه کرده است.