قطارهای مغناطیسی پرسرعت معلق
به گزارش گروه وب گردی ، جدیدترین فنآوری مورد استفاده در قطارهای سریع السیر که مدت زیادی از زمان معرفی آن نمیگذرد فنآوری قطارهای مغناطیسی است. با استفاده از این فنآوری سرعت قطارها تا حد بسیار زیادی افزایش پیدا کرده و قطعا استفاده از آن را میتوان گامی موثر در زمینه پیشرفت حمل و نقل قطاری دانست.
تاریخچه قطارهای مغناطیسی
شاید تا ۱۰۰ سال پیش هیچکس فکر آن را هم نمیکرد که قطارهای سریع السیر امروزی تا این حد پیشرفته باشند و به چنین سرعتهایی دست پیدا کنند. به تازگی نیز یک قطار ژاپنی موفق شده است سرعت ۶۰۳ کیلومتر در ساعت را ثبت کند. همه این قطارها از فنآوری ریلهای مغناطیسی شناور استفاده میکنند.
اما چه چیزی باعث شد که پیشرفتهایی چنین شگرف در این صنعت رخ دهد؟ پاسخ این سوال دو کلمه است. صرفه اقتصادی.
قطارهای مغناطیسی، وسیلهای با صرفه اقتصادی
البته توجیه اقتصادی تنها دلیل پیدایش و استفاده از این فنآوری نیست، اما مهمترین دلیل آن محسوب میشود. قطارهای سریع السیر با قابلیت جا به جایی تعداد زیادی مسافر در کمترین زمان ممکن، از نظر اقتصادی وسیله حمل و نقل بسیار مناسبی به حساب میآیند. علاوه بر این بیشتر قطارهای مغناطیسی سریع السیر از سوختهای فسیلی استفاده نمیکنند و از نظر مصرف سوخت وسیلهای بهینه به حساب میآیند.
ویژگیهای قطارهای مغناطیسی
با اینکه از نظر سرعت نمیتوان قطارهای مغناطیسی را با هواپیما مقایسه کرد، اما به دلیل محل قرارگیری ایستگاههای این قطارها، از نظر سرعت در سفر همچنان این قطارها گزینههای خوبی در کنار هواپیما به حساب میآیند. برای مسافرت از طریق هواپیما باید زمانی را صرف ورود و بررسی بار و موارد مشابه تجربه کنید، اما در سفر با قطار چنین مواردی را تجربه نخواهید کرد. از طرفی ایستگاههای قطار در داخل شهر قرار دارند و برخلاف فرودگاهها که در اطراف و خارج شهرها قرار دارند نیازی نیست مسافت طولانی را صرف استفاده از قطار کنید.
طرز کار قطارهای مغناطیسی
در حال حاضر در نحوه کار قطارهای مغناطیسی از دو فنآوری استفاده میشود. مورد اول تعلیق الکترومغناطیسی (EMS) و نوع دوم آن تعلیق الکترودینامیک (EDS) است.
در سیستم تعلیق الکترومغناطیس از آهنرباهای الکتریکی در بدنه قطار استفاده میشود. سامانههای کنترل الکترونیکی نیز وظیفه حفظ فاصله بین قطار و ریل را برعهده دارند. در استفاده از این فنآوری نیازی به استفاده از چرخ وجود ندارد. استفاده از این فنآوری در قطارها توسط آلمانیها ابداع شده است.
اما در سیستمهای تعلیق الکترودینامیک از آهن رباهای دائمی بسیار قوی در ریلها استفاده میشود. میدان مغناطیسی که بر اثر استفاده از این آهن رباها به وجود میآید باعث ایجاد نیروی دافعه میشود. وزن قطار به همراه مسافرین و در نظر گرفتن یک میدان مغناطیسی قدرتمند برای معلق نگه داشتن چنین وزنی یکی از مهمترین مسائل در استفاده از قطارهای مغناطیسی است.
قطارهایی که از این فنآوری بهره میبرند در سرعتهای کم نیاز به استفاده از چرخ دارند، اما در مجموع با توجه به تمام ضعفها و ویژگی ها، این فنآوری نسبت به فنآوری تعلیق الکترومغناطیسی منطقیتر به نظر میرسد. فنآوری تعلیق الکترودینامیک ساخت کشور ژاپن است.
مقایسه قطارهای معمولی با قطارهای مغناطیسی
در قطارهای مغناطیسی بر خلاف آنچه در قطارهای معمولی و سنتی رواج دارد هیچ اصطکاکی میان قطار و سطح ریل وجود ندارد. در واقع با استفاده از فنآوری قطار مغناطیسی قطار با فاصلهای کم از ریل بر روی هوا معلق است و حرکت میکند؛ بنابراین سطح برخورد و اصطکاک این قطارها فقط با هواست. با توجه به این موارد از طرفی سرعت آنها بسیار زیاد خواهد بود و از طرفی مصرف سوخت آنها نیز به شکل عجیبی کاهش مییابد.
طبق آزمایشات صورت گرفته این قطارها موفق شده اند تا سرعت ۶۵۰ کیلومتر بر ساعت نیز پیشروی کنند. پیش بینیها میگویند که حداکثر سرعت این قطارها به هزار کیلومتر در ساعت نیز خواهد رسید.
یکی دیگر از مزایای قطارهای مغناطیسی هزینه نگهداری و تعمیر بسیار کم این قطارهاست. اگر این مسئله را در کنار موضوعاتی همچون سرعت مناسب و مصرف بهینه سوخت قرار دهیم متوجه میشویم که قطار مغناطیسی به واقع گزینه جایگزین خوبی برای قطارهای کنونی است.
معايب قطارهای مغناطیسی
تا به حال در مورد مزایای استفاده از قطارهای مغناطیسی گفتیم. بد نیست کمی هم در مورد معایب استفاده از این قطارها توضیح دهیم.
- یکی از ویژگیهای منفی قطارهای مغناطیسی صدایی است که از آن تولید میشود. با وجود اینکه این قطارها اصطکاک به خصوصی ندارند گزینهای پرسر و صدا تر نسبت به قطارهایی هستند که بر روی ریل حرکت میکنند. با وجود اینکه در قطارهای ریلی اصطکاکی بین دو فولاد بر قرار میشود این مسئله نکتهای جالب و تعجب برانگیز است.
- با اینکه هزینه ایجاد زیرساخت و قطارهای مغناطیسی تفاوت چندانی با قطارهای معمولی ندارد، اما هزینههای توسعه آن خرجهای سنگینی به بار خواهد آورد. البته این هزینهها با توجه به صرفه اقتصادی که فراهم میآورد توجیه اقتصادی دارد.
- همچنین در استفاده از سامانه های تعلیق الکترومغناطیسی مشکلات اندکی وجود دارد. میدان مغناطیسی قدرتمندی که ایجاد میشود ممکن است منجر به ایجاد مشکلاتی همچون آسیب رسیدن به کارتهای اعتباری مغناطیسی و یا هارددیسکها شود. همچنین افرادی که از دستگاههای مصنوعی ضربان ساز استفاده میکنند نیز در استفاده از این قطارها با مشکلاتی رو به رو خواهند شد.
