مهندسی بی‌نهایت: قطارهای مگلِو، پرواز روی ریل

تعرفه تبلیغات در سایت
عنوان عکس
عنوان عکس
عنوان عکس
عنوان عکس
عنوان عکس

جستجوگر

یافته ها در جستجو

    امکانات وب

    برچسب ها

    قطارها را می توان اولین نمونه ی حمل و نقل سریع زمینی مدرن به حساب آورد که تا میانه ی قرن بیستم و پیش از فراگیر شدن دیگر گونه های حمل و نقل زمینی و همچنین هواپیماها، به عنوان اصلی ترین ابزار حمل و نقل شناخته می شدند. در این میان یکی از مواردی که همواره مورد توجه مهندسان بوده، مسئله ی سرعت و کاهش زمان سفرهای ریلی است. در حال حاضر از قطارهایی که از حداقل سرعت ۲۰۰ الی ۲۵۰ کیلومتر بر ساعت برخوردار هستند با عنوان قطارهای سریع السیر یاد می شود؛ این در حالی است که در برخی ممالک کمتر توسعه یافته قطارهایی با بیشینه ی سرعت کمتر از دویست کیلومتر نیز در دسته ی قطارهای سریع السیر جای می گیرند. در این بین می توان از قطارهای سریع السیر ژاپنی که با عنوان <<شینکانسِن>> شناخته می شوند به عنوان اولین قطار سریع السیر جهان نام برد.

    یکی از نکته های حائز اهمیت در زمینه ی حمل و نقل ریلی،امنیتفوق العاده بالای قطارهای سریع السیر است؛ برای مثال، قطارهای سریع السیر ژاپنی از سال ۱۹۶۴ کار خود را شروع کرده اند اما تاکنون حادثه ای که منجر به تلفات جانی شده باشد در کارنامه ی آن ها ثبت نشده است. در عین حال، علی رغم سرعت پایین تر قطارهای سریع السیر در مقایسه با هواپیماها، به دلائل مختلفی، در مسیرهای کوتاه سفر با قطار در مقایسه با سفرهای هوایی با سرعت بیشتری انجام می شود.

    یکی از این دلایل واقع شدن ایستگاه های قطار درون شهر ها است؛ این در حالی است که اغلب فرودگاه ها در حومه ی شهرها واقع شده اند. همچنین به دلیل اینکه فرایند تحویل بار و انجام کنترل های امنیتی در فرودگاه ها وقت گیرتر از فرایند تحویل بار و کنترل های امنیتی در ایستگاه های قطار است، در مسافت های کوتاه سفرهای ریلی در مقایسه با سفرهای هوایی در زمان کوتاه تری انجام خواهند شد. در نهایت نباید فراموش کرد که تغییرات جوی نظیر بارش برف و باران، وزش باد و... نیز اثر قابل توجهی روی سفرهای هوایی دارند و در بسیاری موارد موجب لغو پروازها می شوند؛ این در حالی است که تغییرات جوی اثر به مراتب کمتری روی حمل نقل ریلی دارند. در نتیجه ی این عوامل، در مسیرهای متعددی نظیر مسیر پاریس به بروکسل یا مسیر مادرید به بارسلون سفر با قطارهای سریع السیر جای سفرهای هوایی را گرفته است.

    قطارهای سریع السیر ژاپنی از سال ۱۹۶۴ کار خود را شروع کرده اند اما تاکنون حادثه ای که منجر به تلفات جانی شده باشد در کارنامه ی آن ها ثبت نشده است

    اما با وجود برتری های ذکر شده، به نظر می رسد حداکثر سرعت کاربردی قطارهای سریع السیر در مسافرت های عادی به چیزی در حدود ۳۵۰ کیلومتر بر ساعت محدود می شود. یکی از چالش های پیش روی مهندسان، افزایش سرعت قطارها به گونه ای است که موجب اعمال تاثیرات منفی روی امنیت و آسایش مسافران نشود و همچنان هزینه ی ساخت قطار، توسعه ی زیرساخت ها و حفظ و نگه داری از قطارها و شبکه ی ریلی نیز در حد قابل قبولی باقی بماند.

    یکی از راهکارهای موجود برای افزایش قابل توجه سرعت سفرهای ریلی استفاده از قطارهای <<مگلِو>> است. نام مگلو از عبارت Magnetic Levitation به معنی تعلیق مغناطیسی گرفته شده و به قطارهایی اشاره دارد که با کمک آهن ربا از سطح ریل فاصله می گیرند و در عمل در هوا معلق هستند. شایان ذکر است که در این قطارها نه تنها از آهن ربا برای معلق ساختن قطار در هوا استفاده می شود، بلکه به جای استفاده از پیش رانه های معمول، حرکت قطار روی ریل نیز با کمک موتورهای خطی مغناطیسی انجام می شود.

    قطار مگلو L0 ژاپن

    قطار مگلو سری L0 ژاپن با بیشینه ی سرعت ۶۰۳ کیلومتر بر ساعت

    چنین قطارهایی می توانند به سرعت هایی بالغ بر ۶۰۰ کیلومتر بر ساعت دست پیدا کنند و سرعت کاربردی آن ها در سفرهای روزانه نیز به ۴۳۰ کیلومتر بر ساعت می رسد. علاوه بر این، قطارهای مگلو مزایای دیگری نیز دارند که موجب برتری آن ها بر دیگر قطارها می شود؛ اما به دلیل پاره ای از مشکلات و محدودیت ها، استفاده از این قطارها هنوز به طور کامل فراگیر نشده است. در ادامه با تاریخچه ی این قطارها، نحوی کارکرد آن ها و مزایا و معایب آن ها در مقایسه با دیگر قطارها و همچنین هواپیماها آشنا خواهیم شد. از شما دعوت می کنیم با یکی دیگر از مطالب مجموعه ی <<مهندسی بی نهایت>>زومیترا همراهی کنید.

    پیشینه ی قطارهای مگلو

    ایده ی قطارهای مگلو به اویل قرن نوزدهم و تلاش های یک مهندس فرانسوی-آمریکایی با نام <<امیل باشلت>> و یک مهندس آمریکایی دیگر به نام <<رابرت گدارد>> بر می گردد. باشلت اولین نمونه ی مفهومی از قطار مگلو را در لندن به نمایش گذاشت، اما به دلیل محدودیت هایی همچون هزینه ی بالای سیم پیچ های مسی موجود در ریل ها و مشکلات مربوط به انتقال نیرو به ریل، این طرح اولیه با عملی شدن فاصله ی زیادی داشت.

    چندین دهه بعد و در سال ۱۹۸۴، انگلیسی ها استفاده ی تجاری از اولین قطار مگلو را شروع کردند. این قطار به مسافران اجازه می داد فاصله ی ۶۰۰ متری بین فرودگاه بیرمنگام تا ایستگاه قطار این شهر را با سرعت ۴۲ کیلومتر بر ساعت طی کنند. این قطار فاصله ای کوتاه را طی می کرد و سرعت پایینی داشت: اما در ابتدا با استقبال مناسبی روبرو شد، لیکن پس از گذشت یک دهه و به دلیل افت قابلیت اطمینان این قطار، بریتانیایی ها استفاده از آن را خاتمه دادند.

    قطار مگلو بیرمنگام / Birmingham Maglev Train

    قطار مگلو بیرمنگام

    در عین حال فرایندتحقیقو توسعه ی قطارهای مگلو در کشورهای دیگر نظیر آلمان نیز در دهه ی هشتاد ادامه داشت. شرکت آلمانی <<ترنس رپید>> (Transrapid) در سال ۱۹۸۰ استفاده ی آزمایشی از قطارهای مگلو را شروع کرد و این قطار آزمایشی تا سال ۱۹۸۴ به کار خود ادامه داد. جالب اینجا است که افراد عادی نیز می توانستند با پرداخت هزینه سفر با این قطار را تجربه کنند. طی این آزمایشات قطار ساخته شده توسط ترنس رپید توانست به حداکثر سرعت ۴۲۰ کیلومتر بر ساعت دست پیدا کند.

    ژاپنی ها نیز از اواخر دهه ی ۶۰ در حال کار روی قطارهای مگلو بوده اند. شرکت <<هواپیمایی ژاپن>> و شرکت <<راه آهن مرکزی ژاپن>> برای چندین دهه مشغول تحقیق و توسعه ی قطارهای مگلو بوده اند و تاکنون به موفقیت های فراوانی دست یافته اند که در این میان می توان به توسعه ی قطارهای مگلو سری L0 با بیشینه ی سرعت ۶۰۳ گیلومتر بر ساعت اشاره کرد.

    در حال حاضر نیز قطارهای مگلو در سه کشور چین،ژاپنو کره ی جنوبی به صورت تجاری مورد استفاده قرار می گیرند که در این میان قطار مگلو شانگهای درچینبا بیشینه ی سرعت عملیاتی ۴۳۰ کیلومتر بر ساعت به عنوان سریع ترین قطار مگلو عملیاتی جهان شناخته می شود. در ادامه ی مطلب، با چگونگی کارکرد این جادوی دنیای مهندسی بیشتر آشنا می شویم.

    نحوه ی کارکرد قطارهای مگلو

    همانگونه که در ابتدای مطلب گفته شد، مبنای اصلی کارکرد قطارهای مگلو استفاده از میدان های مغناطیسی جهت معلق نگه داشتن قطار در هوا است. در این قطارها، حرکت قطار به سمت جلو یا عقب نیز از طریق میدان های مغناطیسی صورت می گیرد. با این وجود، دو سیستم کاملا متفاوت برای استفاده از قطارهای مگلو توسعه داده شده که با نام <<تعلیق الکترومغناطیسی>> و <<تعلیق الکترودینامیک>> شناخته می شوند. در ادامه با نحوه ی کارکرد این دو سیستم و مزایا و معایب هرکدام بیشتر آشنا می شویم.

    تعلیق الکترومغناطیسی

    قطعا در دوران مدرسه آزمایش های ساده ای با آهن ربا انجام داده اید و می دانید که هر آهن ربا دارای دو قطب متفاوت است که با نام شمال (N) و جنوب (S) شناخته می شوند. همچنین می دانید که قطب های مخالف همدیگر را جذب و قطب های موافق همدیگر را دفع می کنند. درسیستم تعلیقالکترومغناطیسی از آهن ربای الکترومغناطیسی استفاده می شود که در زمان اتصال به یک منبعانرژیاز خواص آهن ربایی برخوردار هستند. سیستم تعلیق الکترومغناطیسی از سه بخش اصلی تشکیل شده: منبع نیرو، سیم پیچ هایی که در سراسر ریل قرار گرفته اند و آهن رباهای هدایتی که در قسمت تحتانی قطار قرار دارند.

    سیستم تعلیق الکترومغناطیسی / EMS Suspension

    سیستم تعلیق الکترومغناطیسی

    همانگونه که در تصویر مشخص شده است، در این سیستم در قسمت پایینی در دو سمت قطار بازوهایی شبیه به حرف C انگلیسی نصب شده اند. ریل استفاده شده در این سیستم با عنوان Guideway یا <<مسیر هدایتی>> شناخته می شود و این دو بازوی C-شکل ریل را از دو طرف در بر می گیرند. آهن ربای نصب شده روی قسمت تحتانی بازوی C-شکل و آهن رباهای نصب شده روی ریل همدیگر را جذب کرده و به هم نزدیک می شوند اما به طور کامل یکدیگر را لمس نمی کنند و همین مسئله باعث می شود قطار در ارتفاع کمی از ریل قرار گیرد؛ این ارتفاع معمولا در حدود ۱۵ میلی متر است و یک سیستم رایانه ای وظیفه ی کنترل دائمی ارتفاع را بر عهده دارد. با کاهش یا افزایش جریان برق، میزان قدرت میدان مغناطیسی کنترل می شود تا فاصله ی میان ریل وبازیC-شکل همواره در حد مطلوب باشد.

    در دو سوی بازوی C-شکل نیز آهن ربایی قراردارد که با عنوان آهن ربای هدایتی شناخته می شود. وظیفه ی این آهن ربا حفظ فاصله ی مناسب میان بازو و ریل از دو جهت (چپ و راست) است. به کمک این آهن ربا نه تنها از برخورد در طرف بازو با ریل جلوگیری می شود، بلکه هدایت قطار در طول ریل نیز به کمک این آهن ربا امکان پذیر می شود.

    جریان الکتریکی ارسالی به سیم پیچ های موجود در دیواره های ریل نیز به صورت متناوب تغییر می یابد. این سیم پیچ ها حالت مغناطیسی دارند و تغییرات جریان موجب تغییر قطب مغناطیسی آن ها می شود. همین تغییر قطب باعث می شود میدان مغناطیسی ایجاد شده در قسمت جلوی قطار آن را به سمت جلو بکشد؛ در عین حال میدان مغناطیسی ایجاد شده در پشت قطار نیز آن را به سمت جلو می راند. در اکثر قطارهای مگلو از جمله قطارهای آلمانی ترنس رپید و قطارهای Linimo HSST ژاپن از این سیستم برای تعلیق قطار و پیش رانش آن استفاده می شود.

    تعلیق الکترودینامیک

    در روش تعلیق الکترودینامیک بدنه ی قطار دارای آهن رباهایی است و درون دیواره هایی که در دو طرف ریل یا همان <<مسیر هدایتی>> قرار دارند نیز سیم پیچ هایی به شکل عدد هشت انگلیسی قرار گرفته اند. زمانی که قطار به سرعت مناسب (سرعتی در حدود ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت) برسد، آهن رباهای موجود در بدنه ی قطار و سیم پیچ های موجود در دیواره ی ریل میدان های مغناطیسی بر یکدیگر اعمال می کنند که نیروی دفعی و جذبی میان میان این میدان های مغناطیسی موجب معلق ماندن قطار در هوا می شود.

    سیستم تعلیق الکترودینامیک / EDS Suspension

    سیستم تعلیق الکترودینامیک

    علاوه بر سیم پیچ هایی به شکل عدد هشت انگلیسی که در دیواره ی ریل ها قرار گرفته اند، سیم پیچ های دیگری نیز در دیواره ی ریل ها قرار گرفته اند که با تغییر دادن میدان مغناطیسی خود قطار را به سمت جلو حرکت می دهند. از آنجا که معلق ماندن قطار وابسته به ایجاد میدان های مغناطیسی بین بدنه ی قطار و سیم پیچ های موجود در دیواره ی ریل است و این میدان های مغناطیسی نیز پس از دست یابی به سرعت مشخصی ایجاد می شوند، قطارهایی که از سیستم تعلیق الکترودینامیک استفاده می کنند به چرخ هایی مجهز هستند. تا زمانی که قطار به سرعت مناسب دست پیدا کند، این چرخ ها به قطار اجازه می دهند روی ریل حرکت کنند و پس از دست یابی به سرعت مناسب قطار روی ریل شناور می شود.

    یکی از نکات قابل توجه این است که میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیستم تعلیق الکترودینامیک بسیار شدید است و افرادی که از ضربان سازهای قلب مصنوعی استفاده می کنند یا دستگاه های ذخیره سازی مغناطیسی به همراه دارند ممکن است با مشکلاتی روبرو شوند. به همین دلیل انجام اقدامات مناسب برای مصون نگه داشتن مسافران از این میدان های مغناطیسی امری ضروری است.

    ژاپنی ها در قطارهای مجهز به سیستم تعلیق الکترودینامیک از آهن رباهای الکترومغناطیسی ابررسانا در دمای بسیار پایین استفاده می کنند. استفاده از این نوع آهن ربا با دمای بسیار پایین موجب می شود حتی پس از قطع شدن جریان برق نیز قطار تا مدتی روی ریل شناور بماند؛ پس از آن نیز چرخ های مورد استفاده در این سیستم به قطار اجازه می دهند با ایمنی مناسب روی ریل حرکت کنند. در مقابل در سیستم تعلیق الکترومغناطیسی به محض قطع شدن جریان برق، قطار توانایی شناور ماندن روی ریل را از دست خواهد داد. به همین دلیل قطارهای طراحی شده توسط شرکت آلمانی ترنس رپید از باتری های پشتیبان استفاده می کنند.

    مبنای اصلی کارکرد قطارهای مگلو استفاده از میدان های مغناطیسی جهت معلق نگه داشتن قطار در هوا است

    ژاپنی ها موفق شده اند نوعی از سیستم تعلیق الکترودینامیک توسعه دهند که با نام Inductrack شناخته می شود. در این سیستم به جای استفاده از آهن رباهای الکترومغناطیسی از آهن رباهای معمولی استفاده می شود که با آرایشی خاص در کنار یکدیگر قرار گرفته اند و همین آرایش موجب می شود شدت میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط این آهن رباها به حد مطلوب برسد. همچنین برای ساخت این آهن رباها از آلیاژی جدید که از ترکیب بور، آهن و نئودیمیم ساخته شده استفاده شده تا شدت میدان مغناطیسی ایجاد شده افزایش یابد.

    در حال حاضر تعلیغ الکترومغناطیسی و تعلیق الکترودینامیک تنها روش هایی هستند که به طور گسترده مورد بررسی عملی قرار گرفته اند؛ اما برخی دیگر از روش ها نظیر تعلیق مغناطیسی-دینامیکی نیز از نظر تئوریک مورد بررسی قرار گرفته اند، اما به طور گسترده مورد بررسی های عملی قرار نگرفته اند. در عین حال، پیشنهاد هایی نیز برای افزایش بیش از پیش سرعت قطارهای مگلو ارائه شده که قابل توجه ترین آن ها استفاده از تونل های خلاء است.

    از آن جا که اصلی ترین مانع بر سر راه افزایش سرعت قطارهای مگلو مقاومت هوا است، با استفاده از خلاء و به حداقل رساندن مقاومت هوا، این قطارها از نظر تئوری می توانند به سرعت هایی برابر با هواپیماهای مسافربری دست پیدا کنند. اما این ایده با چالش هایی نیز روبرو است، برای مثال برای استفاده از تونل های خلاء لازم است کابین قطار تحت فشار باشد و در صورت از دست رفتن فشار مشکلات بزرگی ایجاد خواهد شد. برای آشنایی بیشتر با چگونگی کارکرد قطارهای مگلو می توانیداین ویدئورا تماشا کنید.

    مزایا و معایب قطارهای مگلو

    پیش از هرچیز شایان ذکر است که قطارهای سریع السیر فعلی نیز پیشرفت قابل توجهی داشته اند و پیشینه ی خوبی از خود برجا گذاشته اند. برای مثال در اغلب قطارهای سریع السیر فعلی از سیستم هدایت الکترونیکی استفاده می شود؛ چرا که انسان ها در سرعت های بالا نمی توانند با سرعت مناسب عکس العمل نشان دهند و این سیستم های هدایتی نیز به خوبی توانایی های خود را نشان داده اند. همچنین قطارهای سریع السیر فعلی از نظر ایمنی نیز توانسته اند شایستگی خود را ثابت کنند.

    اما همانگونه که پیش از این گفته شد، در اکثر قطارهای فعلی حداکثر سرعت کاربردی به چیزی در حدود ۳۵۰ کیلومتر محدود شده است، برای مثال می توان به قطارهای سری CHR در چین اشاره کرد. این در حالی است که قطارهای مگلو به سرعت هایی بالغ بر ۶۰۰ کیلومتر بر ساعت رسیده اند و سرعت کاربردی قطار مگلو شانگهای به ۴۳۰ کیلومتر بر ساعت می رسد؛ منظور از سرعت کاربردی سرعتی است که در استفاده ی روزمره ، قطار با آن سرعت حرکت می کند. لازم به ذکر است که این قطارها می توانند به سرعت و در کوتاه ترین زمان به حداکثر سرعت خود دست پیدا کنند؛ اما قطارهای معمولی برای دست یابی به حداکثر سرعت خود باید مسافت قابل توجهی را طی کنند.

    نمایشگر قطار مگلو L0 ژاپن

    نمایشگر داخلی قطار مگلو سری L0 ژاپن سرعت ۶۰۳ کیلومتر بر ساعت را نشان می دهد

    به لطف دست یابی به سرعت های بالاتر در قطارهای مگلو، این قطارها می توانند در مسیرهای ۵۰۰ تا ۱۵۰۰ کیلومتر زمان کلی سفر را به ۳ الی ۴ ساعت برسانند که باعث می شود قطارهای مگلو به رقیبی جدی برای هواپیماها تبدیل شوند. لیکن در قطارهای مگلو با افزایش سرعت، مقاومت هوا نیز افزایش پیدا می کند که موجب افزایش مصرف انرژی می شود. این در حالی است که هواپیماها با پرواز در ارتفاع بالاتر می توانند مصرفسوختخود را کاهش دهند. این مسئله تنها در صورت عملی شدن ایده ی تونل های خلاء حل خواهد شد؛ هرچند حفر این تونل ها بسیار هزینه بر خواهد بود.

    یکی دیگر از برتری های قطارهای مگلو سر و صدای بسیار کم است؛ تنها صدای ایجاد شده توسط قطارهای مگلو صدای برخورد هوا با قطار است و به همین دلیل برتری قطارهای مگلو بر قطارهای معمولی در زمینه ی کاهش سر و صدا غیر قابل انکار است. از نظر هزینه نیز هزینه ی استفاده و نگه داری از قطارهای مگلو بسیار پایین است. هزینه ی استفاده از قطارهای مگلو معادل ۳ سنت برای هر مسافر در هر مایل (۱۶۰۰ متر) است. در زمینه ی قطارهای باری نیز هزینه ی حمل هر تن بار معادل ۷ سنت برای هر یک تن بار در یک مایل است. حداقل عمر ریل های مگلو نیز به لطف عدم وجود اصطکاک به ۵۰ سال می رسد. میزان اعتمادپذیری این قطارها هم بالاتر از قطارهای عادی است و انجام کارهایی نظیر ترمزگیری برای قطارهای مگلو با سادگی بیشتری انجام می شود.

    در عین حال قطارهای مگلو با ریل های عادی سازگاری ندارند و همین مسئله باعث سر به فلک کشیدن هزینه های اولیه ی استفاده از قطارهای مگلو می شود. این هزینه های بالا مانع از فراگیر شدن قطارهای مگلو شده به گونه ای که در حال حاضر تنها در چین، ژاپن و کره ی جنوبی از قطارهای مگلو استفاده می شود. چنین چالش بزرگی ممکن است آینده ی این قطارها را با خطر مواجه کند.

    حوادث

    قطارهای مگلو تا کنون تنها دو حادثه را در کارنامه ی خود داشته اند. روز جمعه بیستم مرداد ۱۳۸۵ (یازدهم آگوست ۲۰۰۶) یکی از واگن های قطار مگلو شانگهای دچار آتش سوزی شد. در این حادثه شخصی صدمه ندید و بررسی های بعدی نشان داد که دلیل اصلی حادثه اشکال در باتری های موجود در قطار بوده است.

    حادثه ی قطار مگلو ترنس رپید در امسلاند آلمان

    حادثه ی قطار مگلو ترنس رپید در امسلاند آلمان

    تقریبا چهل روز بعد در سی و یکم شهریور ۱۳۸۵ (۲۲ سپتامبر ۲۰۰۶) طی یک برنامه ی آزمایشی، یک قطار مگلو متعلق به شرکت ترنس رپید در امسلاند آلمان با سرعت ۱۹۳ کیلومتر بر ساعت در حال حرکت بود. این قطار ناگهان با یکی از ماشین های تعمیراتی که اشتباها روی ریل باقی مانده بود برخورد کرد؛ قطار مذکور حامل ۲۹ سرنشین بود که ۲۳ نفر از آن ها در این حادثه جان خود را از دست دادند.

    مگلو یا هایپرلوپ؟

    نمی توان در مورد حمل و نقل زمینی پرسرعت صحبت کرد اما از هایپرلوپ سخنی به میان نیاورد. در حالی که یک قرن از معرفی ایده ی اولیه ی قطارهای مگلو می گذرد، چند سالی است کهایلان ماسکنیز با معرفی ایده ی سیستم هایپرلوپ سر و صدای زیادی به پا کرده و توجه جهانیان را به سمت خود معطوف کرده است. در هایپرلوپ از لوله هایی با سیستم تعلیق هوایی استفاده می شود و کپسول های حامل بار یا مسافر با سرعت سرسام آوری در این لوله ها به حرکت در می آیند.

    ماسک قول داده که مسافران می توانند مسیر لس آنجلس به سن فرانسیسکو را تنها در ۳۵ دقیقه طی کنند. گفته می شود که سرعت کپسول های هایپرلوپ به بیش از zwj;۱۱۰۰zwj; کیلومتر بر ساعت خواهد رسید؛ چنین سرعتی نه تنها به مراتب بیشتر از بیشینه ی سرعت کاربردی قطار مگلو شانگ های است که به ۴۳۰ کیلومتر بر ساعت می رسد، بلکه از سرعت هواپیماهای مسافربری امروز نیز بیشتر است و به سرعت صوت نزدیک می شود. در این بخش به طور مختصر مقایسه ی کوتاهی خواهیم داشت بین هایپرلوپ و قطارهای مگلو.

    قطار مگلو شانگهای

    قطار مگلو شانگهای با سرعت کاربردی ۴۳۰ کیلومتر بر ساعت

    یکی از فاکتورهای تعیین کننده، حق استفاده از مسیرهای مختلف است. دست کم در ایالات متحده، هایپرلوپ هنوز با چالش های قانونی مختلفی روبرو است تا اجازه ی فعالیت و برپایی زیرساخت های لازم در مسیرهای مختلف را کسب کند. اما این مسئله برای قطارهای مگلو تا حد زیادی حل شده است چرا که دست کم در ایالات متحده شرکت های توسعه دهنده ی این قطارها در سطح ایالتی و کشوری مراحل قانونی مربوط به فعالیت در مسیرهای مختلف را طی کرده اند. برای مثال در مریلند و واشنگتن این قطارها قرار است جایگزین شبکه های ریلی قدیمی شوند.

    از نظر زیرساخت ها نیز قطارهای مگلو می توانند با سیستم ریلی موجود در کشورهای مختلف ترکیب شوند و از ایستگاه های قطار عادی استفاده کنند. این در حالی است که به نظر می رسد شبکه ی هایپرلوپ به ایستگاه های اختصاصی خود نیاز خواهد داشت. یکی دیگر از عوامل موثر توانایی حمل بار است. قطارهای مگلو ممکن است با انجام تغییراتی همچون قطارهای عادی جهت حمل بار مورد استفاده قرار گیرند؛ اما سرعت بالای این قطارها و محدودیت های آیرودینامیک می تواند انجام این کار را با مشکلاتی روبرو کند. این در حالی است که کپسول های هایپرلوپ که در حال حاضر در حالآزمایشهستند نیز برای حمل بار فضای کافی ندارند و لازم است لوله ها و کپسول های بزرگ تری برای حمل بار مورد استفاده قرار گیرند.

    از آنجا که در سیستم هایپرلوپ از لوله هایی با خلاء نسبی استفاده می شود، باید تمام انشعاب ها و محل استقرار ایستگاه ها در ابتدا به درستی برنامه ریزی شود و انجام تغییرات بعدی تا حدی مشکل خواهد بود؛ اما قطارهای مگلو بیشتر شبیه به قطارهای عادی هستند و انجام تغییرات در شبکه ی ریلی مگلو آسان تر بوده و با انعطاف پذیری بالاتری همراه خواهد بود.

    آن چه در چندخط بالا گفته شد نشان دهنده ی برتری قطارهای مگلو به عنوان راهکاری برای حمل و نقل زمینی سریع در آینده است. اما از طرفی نمی توان ایده ها و گفته های شخصی که توانسته دنیای خودروهای الکتریکی را متحول کند و در آستانه ی فرستادنانسانبه فضا است را نادیده گرفت. در رقابت میان هایپرلوپ و مگلو عوامل مختلفی نقش بازی خواهند کرد. همچنین ایده هایی مانند استفاده از قطارهای مگلو در لوله های خلاء یا استفاده از سیستم تعلیق مغناطیسی در تونل های هایپرلوپ می توانند در عمل ترکیبی از فناوری های مگو و هایپرلوپ را ارائه کنند. با وجود مطرح شدن و انجام تحقیقات روی چنین ایده هایی متحول کننده ای، آینده ی حمل و نقل زمینی می تواند بسیار هیجان انگیز باشد.

    موقعیت فعلی و آینده ی قطارهای مگلو

    با وجود چندین دهه تحقیق و توسعه ی قطارهای مگلو، استفاده ی کنونی از این قطارها بسیار محدود است. سریع ترین خط تجای مگلو در شهر شانگهای در چین واقع شده که سرعت آن در سفرهای روزمره به ۴۳۰ کیلومتر بر ساعت می رسد؛ اما مسیر طی شده توسط این قطار به ۳۰ کیلومتر محدود است. چینی ها در شهرهای پکن و چانگشا نیز از قطارهای مگلو استفاده می کنند ولی سرعت این قطارها حدودا به ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت محدود می شود.

    ژاپنی ها نیز در استان آیچی از قطارهای مگلو شهری استفاده می کنند، اما این قطارها نیز سرعتی در محدوده ی ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت دارند. همچنین از سال ۲۰۱۶ تا کنون کره ای ها نیز در شهر اینچئون از قطارهای مگلو استفاده می کنند. خط مگلو اینچئون فرودگاه بین المللی این شهر را به استادیوم یانگیو متصل می کند، لیکن این خط نیز از نوع کم سرعت است و سرعت کاربردی آن ۱۱۰ کیلومتر بر ساعت است.

    قطار مگلو اینچئون

    قطار مگلو اینچئون

    اما برای بررسی آینده ی قطارهای مگلو باید به بازارهای احتمالی این دستاورد جدید دنیای حمل و نقل نگاهی بیندازیم. شاید محتمل ترین بازار این قطارها کشور پهناور و پرجمعیت چین باشد؛ این کشور هم اکنون نیز به بزرگ ترین شبکه ی ریلی مجهز است و به دلیل جمعیت بالای این کشور توسعه ی شبکه ی ریلی در آینده نیز ادامه خواهد داشت. با وجود تقاضا برای حمل و نقل ریلی، می توان متصور بود که بخش بیشتری از شبکه ی ریلی چین در آینده از قطارهای مگلو استفاده کند.

    ژاپنی ها نیزرکوردبیشترین استفاده از قطارهای شهری را در اختیار دارند که همین مسئله می تواند احتمال گسترش استفاده از قطارهای مگلو شهری را در این کشور افزایش دهد. با توجه به اینکه در حال حاضر نیز ژاپنی ها از فناوری قطار شهری مگلو استفاده می کنند و به طور بومی این فناوری را در اختیار دارند، شانس فناوری مگلو برایموفقیتدر سرزمین آفتاب تابان بالا خواهد بود.

    از طرفی در پنهاورترین کشور جهان نیز روس ها همواره به دنبال راهی بوده اند تا نواحی شرقی این کشور را به مرکز و غرب کشورشان متصل کنند و با حداکثر سرعت ممکن به حمل بار و مسافر در این مسیر بپردازند. قطارهای مگلو می توانند در اتصال نواحی شرقی روسیه با دیگر نقاط این کشور نقش به سزایی بازی کنند و به ویژه در زمینه ی حمل بار جایگزین قطارهای فعلی و هواپیماهای باری شوند.

    با وجود چندین دهه تحقیق و توسعه ی قطارهای مگلو، استفاده ی کنونی از این قطارها بسیار محدود است

    از طرفی در ایالات متحده نیز بخشی از زیرساخت های ریلی این کشور قدیمی شده و نیاز به به روزسانی در راه آهن این کشور احساس می شود. شرکت های مختلفی روی قطارهای مگلو تمرکز کرده اند و برنامه های متعددی برای جایگزینی خطوط ریلی قدیمی با قطارهای سریع السیر مگلو در آمریکا وجود دارد. پیش از این نیز ژاپنی ها از گسترش فناوری مگلو در ایالات متحده استقبال کرده بودند؛ دلیل این مسئله این است که ایالات متحده می تواند یک بازار بالقوه برای قطارهای سریع السیر ژاپنی باشد. با توجه به توانایی مالی ایالات متحده، با حل موانع قانونی در ایالت های مختلف احتمالا شاهد گسترش استفاده از قطارهای مگلو در این کشور خواهیم بود.

    اما در کشورهای اروپایی به دلیل وجود شبکه ی گسترده و مدرن قطارهای سریع السیر، احتمالا قطارهای مگلو با اقبال کمی روبه رو خواهند شد؛ چرا که این کشورهای میلیاردها دلار برای ساخت شبکه ی ریلی فعلی خود هزینه کرده اند و با توجه به سرعت مناسب شبکه ی ریلی فعلی، استفاده از قطارهای مگلو تا زمانی که قطارهای فعلی به پایان عمر خود نرسیده اند چندان منطقی نخواهد بود.

    در عین حال نباید فراموش کرد که هنوز هم هزینه ی بالای ایجاد زیرساخت های مورد نیاز برای استفاده از فناوری مگلو، به ویژه ریل های اختصاصی این قطارها بسیار هزینه بر است. از طرفی کاربرد فناوری مگلو تا کنون بسیار محدود بوده و هنوز به اندازه ی قطارهای عادی به تکامل نرسیده اند. با وجود این موارد و همچنین رقابت با فناوری هایی نظیر هایپرلوپ، باید منتظر باشیم تا ببینیم آیا کشورها حاضر خواهند بود بودجه ی خود را برای استفاده از قطارهای مگلو صرف کنند یا خیر؟

    نویسنده : بازدید : 1 تاريخ : يکشنبه 22 بهمن 1396 ساعت: 10:40
    برچسب‌ها :
    اخبار و رسانه هاهنر و ادبیاترایانه و اینترنتعلم و فن آوریتجارت و اقتصاداندیشه و مذهبفوتو بلاگوبلاگ و وبلاگ نویسیفرهنگ و تاریخجامعه و سیاستورزشسرگرمی و طنزشخصیخانواده و زندگیسفر و توریسمفارسی زبان در دیگر کشورها