قطار های مگلو، رکورددار سرعت و فناوری در ایران - مجله یک کامپیوتر

استفاده از نیروی مغناطیسی برای معلق نگه داشتن اجسام معلق شدن مغناطیسی یا مگلو (Maglev) نامیده می گردد در این گزارش به این سوال پاسخ می دهیم: پس از گذشت 65 سال از آن موقع ایده آن ها چه سرنوشتی پیدا نموده است؟

فناوری استفاده شده در سامانه مگلو شباهت چندانی به سامانه های حمل و نقل رایج ریلی ندارد. به زبان خیلی ساده، واگن های قطار با استفاده از نیروی مغناطیسی فراوری شده با آهنرباهای دائمی یا الکتریکی در هوا معلق می شوند و بالای جهت بدون هیچ تماسی با ریل حرکت می نمایند. به دلیل حذف شدن اصطکاک بین قطار و ریل این قطار ها می توانند به راحتی با سرعت بسیار بالا حرکت نمایند و صرفا مقاومت هوا به عنوان اصلی ترین مانع تا حدودی از سرعت آن ها می کاهد در حال حاضر، از دو نوع فناوری برای ساخت این قطارها استفاده می گردد.

در فناوری تعلیق الکترومغناطیسی (Electro Magnetic Suspension) یا EMS آهنرباهای الکتریکی موجود در بدنه قطار به شکل مغناطیسی جذب ریل (که معمولا فولادی است) می شوند. با استفاده از سامانه های کنترل الکترونیکی که می توانند فاصله بین قطار و ریل را حفظ کند، از تماس این دو با هم جلوگیری می گردد. از آنجایی که گاهی ممکن است کنترل میدان مغناطیسی با خطاهای کوچکی روبه رو گردد، امکان لرزش در واگن ها وجود دارد. میدان مغناطیسی با توجه به بار قطار و ناهمواری احتمالی جهت ریل تغییر می نماید تا این فاصله همچنان حفظ گردد. در این فناوری دیگر احتیاجی به چرخ نیست.

در فناوری تعلیق الکترودینامیکی (Electrodynamic Suspension) یا EDS، از آهنرباهای دائمی بسیار قوی استفاده می گردد. میدان مغناطیسی فراوری شده از طریق این آهنرباها در سیم یا سایر رساناهای موجود در ریل، جریان الکتریکی آلفا می نمایند و به این ترتیب، نیروی دافعه ایجاد می گردد. یکی از مزایای این روش این است که در آن میدان مغناطیسی ثابت است و بر خلاف روش تعلیق الکترومغناطیسی، احتیاجی به کنترل مداوم و تغییر میدان مغناطیسی نیست. قطارهایی که از این فناوری استفاده می نمایند در سرعت هایی پایین، احتیاج به حرکت روی چرخ دارند.

روش سومی نیز به نام تعلیق مغناطیسی دینامیکی (Magnetodynamic) یا MDS ابداع شده است. در این روش ردیفی از آهنربای دائمی که زیر قطار قرار دارند باعث معلق شدن و فاصله دریافت آن از ریل می شوند.

استفاده تجاری از قطارهای مگلو

هر چند تاکنون به طور آزمایشی در کشورهای آلمان، ژاپن، کره جنوبی، کانادا، انگلستان و چین جهتهای مگلو ساخته شده اند اما محدودیت های مالی و فناوری ها مانع استفاده و توسعه گسترده از آن شده است. آلمان که نخستین سازنده قطارهای مگلو در جهان به شمار می رود، خود اشتیاق چندانی به استفاده از آن نشان نمی دهد و بیشتر به صدور این فناوری علاقه مند است. در حال حاضر، فقط یک خط تجاری مگلو در جهان به طول 30 کیلومتر در حال بهره برداری است.

نخستین خط تجاری مگلو در دی 1383 (دسامبر 2002) از سوی شرکتی آلمانی در چین بین مرکز شهر شانگ های و فرودگاه بین المللی پودنگ ایجاد شد قرار بود قطارهای مگلو در این جهت با متوسط سرعت 430 کیلومتر در ساعت مسافران را جابه جا نمایند اما اکنون مسافت 30 کیلومتری این خط را در مدت حدود 8 دقیقه می پیماید. در حقیقت، متوسط سرعت بهره برداری عملی از قطار مگلوی شانگ های 260 کیلومتر در ساعت است. به گفته کارشناسان این قطار فقط حدود 40 ثانیه از مسافت 8 دقیقه را با سرعت 400 کیلومتر در ساعت طی می نماید.

این کاهش سرعت دلیل دارد؛ قطار مگلو در سرعت های بالا سرو صدای گوش خراشی فراوری می نماید. همچنین تشعشع ناشی از میدان مغناطیسی قوی اطراف جهت قطار باعث شده مسئولان ناچار به خرید و تملک اراضی اطراف ریل شوند تا بتوانند ناحیه ای خالی از سکنه میان جهت قطار و نواحی مسکونی به وجود بیاورند. هر قدر سرعت قطار بیشتر گردد مساحت خرید زمین نیز باید افزایش یابد که همین موضوع از جمله دلایل هزینه سنگین این طرح است.

قطار مگلو در ایران

سال 1384، در نخستین سفر استانی دولت نهم به خراسان رضوی، ساخت قطار مغناطیسی در جهت تهران مشهد مطرح و در سال 1388 اعلام شد قرار داد ساخت این پروژه با طرف آلمانی امضا شده است. پس از مدتی کارشناسان وزارت راه اظهار داشتند این طرح هزینه بسیار بالایی دارد و از لحاظ کارشناسی مقرون به صرفه نیست؛ در نتیجه اجرای این طرح لغو شد.

شهریور سال 1393 برخی رسانه های داخلی، خبری مبنی بر ساخت قطار مغناطیسی از طریق محققان ایرانی منتشر کردند. بر اساس این اخبار، این قطار مغناطیسی سرعتی بیش از 500 کیلومتر بر ساعت داشت و از موتور خطی یک طرفه بهره می برد و در آن موقع کار ساختش در مرحله آزمایشی قرار داشت و هنوز به مرحله صنعتی و فراوری انبوه نرسیده بود. اما بعد اطلاعات بیشتری در خصوص این پروژه منتشر نشد.

ژاپن به دنبال صدور فناوری به آمریکا

با وجود اینکه ایده ساخت قطار های مگلو با استفاده از آهنرباهای ابررسانا نخستین بار در آمریکا مطرح شد اما این کشور تاکنون اقدام مهمی برای استفاده عملی از این فناوری در بخش حمل و نقل خود انجام نداده است و فقط کشور های آلمان و ژاپن فناوری قطارهای مگلو را توسعه دادند.

دولت ژاپن معتقد است فناوری مگلو صادراتی سودآور است و در چند سال گذشته به دنبال صدور این فناوری به آمریکا و ساخت جهت مگلو بین شهر های این کشور بوده است. جهتی که ژاپنی ها روی آن متمرکز شده اند جهت بین شهرهای بالتیمور، در ایالت مریلند، به واشنگتن دی سی است.

در حال حاضر، رفت و آمد با خودرو در این جهت حدود یک ساعت و نیم طول می کشد اما قطار های مگلو فقط در 15 دقیقه این کار را انجام می دهند. پیش بینی می گردد ساخت جهت مگلو به طول 35 کیلومتر بین این دو شهر با قطارهایی با سرعت 500 کیلومتر در ساعت، بیش از 10 میلیارد دلار هزینه داشته باشد و دولت ژاپن اعلام نموده حاضر است 5 میلیارد دلار از آن را بپردازد.

سال گذشته وزارت حمل و نقل آمریکا اظهار داشت برای انجام مطالعات امکان سنجی ساخت این جهت از جمله تحلیل های مهندسی، بودجه ای 30 میلیون دلاری در اختیار ایالت مریلند قرار می دهد. شهریور سال جاری نیز دولت ژاپن وثیقه ای 2 میلیون دلاری برای حمایت از این مطالعات در نظر گرفت. جهت بالتیمور واشنگتن دی سی، جهت مهمی در آمریکا است و اجرای موفقیت آمیزش باعث جلب توجه مردم و سیاستمداران آمریکایی خواهد شد و علت انتخاب این جهت از سوی ژاپنی ها نیز همین مسئله است.

مگلو 100 میلیارد دلاری

دولت ژاپن اعلام نموده میخواهد بین شهر های توکیو و ناگویا جهت مگلو احداث کند. طول این جهت 286 کیلومتر است و بیش از 90 درصد آن از زیر زمین یا تونل عبور می نماید. قطارهای مگلو در این تونل ها و جهت های زیر زمینی با حداکثر سرعت 505 کیلومتر حرکت خواهند کرد و می توانند 40 دقیقه ای به مقصد برسند. هزینه ساخت این جهت، 100 میلیارد دلار پیش بینی شده و قرار است ساخت آن از سال 1396/2017 شروع و در سال 1406/2027 تمام گردد.

از این سر به آن سر قاره در کمتر از یک روز

سال گذشته یک قطار مگلوی ژاپنی، شامل 7 واگن، توانست به مدت 11 ثانیه با سرعت 603 کیلومتر در ساعت حرکت کند و رکورد تندرو ترین قطار جهان را بشکند. با استفاده از قطارهایی که با سرعت 603 کیلومتر در ساعت حرکت می نمایند، می توان زمان برترین مسافرت های ریلی را با سرعتی نزدیک به سرعت هواپیما در کمتر از یک روز انجام داد.

اگر مگلو بود...

1- مسکو به ولادیوستک 15 ساعت

راه آهن سراسری سیبری طولانی ترین جهت ریلی جهان است که ساخت آن اواخر قرن نوزدهم شروع شد و در سال 1295/1916 به بهره برداری رسید. این خط آهن شرق و غرب کشور پهناور روسیه را به هم متصل می نماید. سفر کردن در این جهت 9هزار و 289 کیلومتری هفت روز و نیم یا حدود 175 ساعت، طول می کشد. اگر همین سفر را با قطار مگلو انجام دهید، می توانید ساعت 7 صبح در اروپا صبحانه بخورید و ساعت 10 شب در شرق دور شام میل کنید

2- نیویورک به لس آنجلس 7 ساعت و 45 دقیقه

برای رفتن از نیویورک در ساحل اقیانوس اطلس به لس آنجلس در ساحل اقیانوس آرام با خودروی شخصی باید در سفری 41 ساعته از کنار دریاچه میشیگان، دره مرگ، لاس وگاس و زمین های زراعی زیادی عبور کنید. اما با استفاده از قطار مگلو، فقط به یک بعد از ظهر احتیاج دارید.

3- کیپ تاون به قاهره 17 ساعت و 30 دقیقه

تصور کنید قصد دارید در سفری رویایی با عبور از آفریقای جنوبی، زیمبابوه، زامبیا، تانزانیا، کنیا، اتیوپی، سودان و مصر از جنوب قاره آفریقا به شمال آن بروید. متاسفانه چنین خط آهنی هنوز ساخته نشده است. با خودروی شخصی، چنین سفر ماجرا جویانه ای 156 ساعت طول خواهد کشید اما اگر دو سوی قاره آفریقا با جهت مگلو به طول 10 هزار و 441 کیلومتر به هم متصل شوند در کمتر از یک روز این کار انجام می گردد.

4- چابهار به اصلاندوز 4 ساعت و 45 دقیقه

سفر 2 هزار و 850 کیلومتری از چابهار در ساحل دریای عمان واقع در جنوب شرق ایران به اصلاندوز نزدیک تپه نادری، در کناره رود ارس در شمال غربی ایران با خودروی شخصی حدودا به یک روز و نیم زمان احتیاج دارد. اگر روزی روزگاری بین این دو شهر قطارهای مگلو رفت و آمد نمایند این سفر کمتر از 5 ساعت طول خواهد کشید.

5- تهران به مشهد یک ساعت و نیم

قطارهای مگلو فاصله حدودا 900 کیلومتری تهران تا مشهد را که با قطارهای فعلی به حداقل 8 ساعت زمان احتیاج دارد در مدت زمان یک ساعت و نیم طی می نمایند.

dorezamin.com: دور زمین: آشنایی با زیبایی های دنیا در مجله گردشگری

منبع: برترین ها