قطارهای سریع السیر و چالش های گذشته و آینده- قاصدک 24

امتیاز دهید:
1 کاربر امتیاز داده اند | امتیاز: 5 از 5 قطارهای سریع السیر و چالش های گذشته و آینده- قاصدک 24

عطش بشر به سرعت را می توان دروازه ورود به عصر جدید دانست؛ عصری که در آن همه کارها از خرید مواد غذایی تا بلیط قطار در یک چشم بر هم زدن انجام می شود. اما هیچ گنجی در تاریخ بشر، نابرده رنج حاصل نشده است. تصور کنید در قطاری نشسته اید که با سرعت برق و باد شما را به مقصدتان می رساند. ممکن است کنجکاو شوید تا داستانی را که در پس چنین دستاورد بزرگی نهفته بدانید. شاید از خودتان بپرسید، همه چیز به راحتی انجام شده؟ در این مقاله قاصدک 24 به شما از تلاش های خستگی ناپذیر بشر برای ساخت قطارهای پر سرعت می گوید.

سرعت قطارها و چالش های پیش رو


از زمان اختراع نخستین لوکوموتیو بخار توسط جورج استفنسن، طراحان تمام تلاش خود را برای هر چه سریع تر کردن قطارها به کار گرفته اند. علی رغم تمام اختراعات به ویژه در 50 سال گذشته، این موضوع که همه شهرهای جهان بتوانند از طریق قطارهای پر سرعت به یکدیگر متصل شوند، هنوز یک رؤیا است؛ قطارهایی که در یک چشم بر هم زدن شما را در نهایت راحتی و آرامش به مقصد برسانند. اما مشکل کجاست؟
نکته ای که وجود دارد این است که حرکت سریع روی ریل های قطار، مشکلات خاص خود را به همراه دارد. از جمله اینکه بدن انسان برای حرکت های پرشتاب و سریع ساخته نشده، در نتیجه حرکات مشخص با فرکانس پایین حس ناراحتی در ما ایجاد می کند؛ چیزی شبیه بیماری حرکت. ما همچنین در هر بار برخاستن و نشستن هواپیما نیز شتاب سریعی را تجربه می کنیم. بنابراین می توان گفت که تلاش برای فرستادن یک قطار با سرعت بالاتر به روی ریل، نیاز به مقدمات خاص خود دارد.

قطارهای سریع السیر و چالش های گذشته و آینده
باید گفت که حرکت سریع قطار به معنای کنار زدن هوا از مسیر حرکت خود و نیازمند قدرت زیادی است. قطاری که با سرعت 480 کیلومتر در ساعت حرکت می کند، در حدود 27 بار قدرتمند تر از قطاری است که با سرعت 160 کیلومتر بر ساعت حرکت می کند. نکته اینجاست که هوای نزدیک به زمین متراکم تر از هوا در ارتفاع 35 هزار پایی است که هواپیماها پرواز می کنند. این یعنی مقاومت بیشتر و در نتیجه لرزش های بیشتر.

با این حال اپراتورها و شرکت های حمل و نقل ریلی برای دستیابی به سرعت بالا همچنان تلاش می کنند و در همین راستا دست به ابداعاتی زده اند؛ ابداعاتی که امیدوارند قطارها را به وسایلی فوق سریع و در عین حال راحت تبدیل کنند. اگر قطارها بتوانند روی یک خط مستقیم و بدون هیچ شیبی حرکت کنند، سرعت بالا مشکل بزرگی نخواهد بود. مشکل دست اندازها و سراشیبی های مسیر به ویژه در اروپا با رودخانه ها، کوه ها و ریل های قدیمی قطار است که از مسیرهای پر عبور می گذرند.

سفرهای ریلی دشوار


نخستین تلاش ها برای افزایش سرعت قطارها به اوائل دهه 70 میلادی باز می گردد، وقتی یک قطعه بسیار شناخته شده در موتورسیکلت ها برای نخستین بار در سفرهای ریلی مورد استفاده قرار گرفت. این امر منجر به شکل گیری اولین قطارهای شیب دار شد. هدف این بود که مسافران حرکت نیروهای گریز از مرکز را در یک قطار پر سرعت که در حال خم شدن است، کمتر حس کنند. اما این قطارهای جدید و پر سرعت راحتی را برای مسافران به ارمغان نیاوردند. دلیل آن نیز تا حدودی این مسئله بود که چشم های مسافران ذهن آنها را فریب می داد. چگونه؟ اگر یک سیستم شیب دار بسیار خوب کار کرده و شما به هیچ وجه احساس نکنید که در حال دور زدن در یک سطح دارای انحنا هستید، اما بتوانید آن را به چشم خود ببینید؛ درست مانند تغییر افق زمانی که مغز شما انتظار آن را ندارد، دچار سرگیجه و حالت تهوع خواهید شد.

قطارهای سریع السیر و چالش های گذشته و آینده

حسگرهای توقف


قطارهای شیب دار امروزی به ندرت باعث ایجاد بیماری حرکت در مسافران می شوند. به این دلیل که این قطارها درجه شیب را اندکی کاهش داده و در نتیجه مسافران هنوز هم دور زدن در یک مسیر شیب دار را احساس کرده و متوجه می شوند. برای مثال قطارهای شیب دار پر سرعت تی.جی.وی متعلق به کمپانی یورو دوپلکس فرانسه، 700 کیلومتر را با سرعت 320 کیلومتر در ساعت پیموده و در 5 ساعت پاریسی های مشتاق را به شهر آفتابی کوت دازور می رسانند. قطارهای این شرکت همچنین در سال 2007 با سرعت 574.8 کیلومتر در ساعت رکورد جهانی را شکستند. علاوه بر این قطارهای فوق بسیار راحت هستند، به این دلیل که این وسایل حمل و نقل در فرانسه بر روی خطوط تخصصی و فوق العاده هموار که به یکدیگر جوش داده شده، ساخته شده اند.

باید اضافه کرد که قطارهای شیب دار پر سرعت جدید متعلق به کمپانی بمباردیه به نام زِفیرو در چین با سرعت 380 کیلومتر در ساعت حرکت می کنند. این شرکت همچنین یک سیستم شیب دار جدید به نام Flexx Tronic Wako طراحی کرده که واکنش سریع تری نسبت به شیب نشان می دهد. سیستم فوق از حسگرها و آنالیزهای کامپیوتری برای نظارت بر فیدبک حاصل از ریل ها استفاده کرده و باعث هر چه هموار شدن شیب ها می شود. این قطارها هم اکنون در سوئیس روی ریل می روند.

قطارهای سریع السیر و چالش های گذشته و آینده
به علاوه، قطارهای زفیرو با یک سیستم توقف فعال هماهنگ سازی شده که از داده های حاصل از حسگرها برای تشخیص زمان نزدیک شدن قطار به یک شیب استفاده می کنند. این کار از وارد آمدن فشار زیاد در هنگام توقف جلوگیری کرده و به قطار امکان می دهد تا در سرعت بالا حول محور یک شیب حرکت کند. از دیگر ویژگی های سیستم بالا این است که به هم ریختگی ناگهانی در خطوط در امتداد چرخ ها را تشخیص داده، در نتیجه سیستم به صورت فعال واکنش نشان داده و مسافران چیزی را حس نمی کنند.

شبهه ها در مورد قطارهای شیب دار


با تمام این تفاسیر همه نسبت به مزایای وجود شیب، نظر مثبتی ندارند. برای مثال شرکت زیمنس سیستم شیب دار مختص خود به نام "زیمنس کامفورت تکنیک" را طراحی کرده است. اما این تکنولوژی هرگز وارد بازار نشد چرا که به گفته سخنگوی این شرکت، تقاضا برای قطارهای شیب دار بسیار کم بود. به گفته او خطوط راه آهن زیادی وجود ندارند که ظرفیت حرکت قطارهای شیب دار را روی خود داشته باشند. در حقیقت مسئله فقط قطارها نیستند بلکه زیر ساخت های ریلی نیز هست. کمپانی بر این باور است که قادر به فروش میزان کافی از این قطارها در بازار و کسب سود نخواهد بود.

حتی در اروپا هم برخی قطارها قابلیت حرکت با سرعت 400 کیلومتر در ساعت را دارند، اما به ندرت این کار را می کنند؛ چرا که باید خطوط آهن را در اختیار قطارهای آهسته تر هم قرار دهند. نکته جالب این است که چند کشور آسیایی مشکلات مربوط به زیرساخت ها را به شیوه ای کاملا متفاوت حل کرده و آن استفاده از تکنولوژی مگلو است که از ریل های متفاوتی استفاده می کند.

قطارهای سریع السیر و چالش های گذشته و آینده

قطارهای مگلو در حال حاضر می توانند با سرعت 430 کیلومتر در ساعت حرکت کنند. برای نمونه قطارهای مگلوی ژاپن روزانه با سرعت 500 کیلومتر در ساعت مسافران را جابجا می کنند. البته اگر قرار بود این قطارها سریع تر حرکت کنند، تکان های هوایی، راحتی سفر را کاهش داده و در تونل ها هم نیاز به استفاده از لوله های تخلیه برای کاهش مقاومت هوا بود.

محدودیت های سرعت


به نظر می رسد اگر ایده هایپر لوپ متعلق به میلیارد آمریکایی، اِلون ماسک به واقعیت بدل شود؛ یک مشکل بزرگ به وجود خواهد آمد. ایده خلاقانه و آینده نگرانه ماسک برای متصل کردن شهرهای بزرگ آمریکا از طریق شبکه ای از قطارهای سریع السیر که بتوانند در لوله های خالی زیر زمین حرکت کنند، هنوز در حال کامل شدن است. با این حال ماسک از علاقه مندان دعوت کرده تا ایده اش را به واقعیت بدل کنند! سئوال اینجاست که قطارهای مگلو با وجود زیرساخت های فعلی چقدر سریع می توانند سفر کنند؟

قطارهای سریع السیر و چالش های گذشته و آینده
مدیر برنامه حمل و نقل در شرکت "جنرال آتومیک" می گوید که این شرکت حتی قطارهای سریع تر را هم آزمایش کرده است، اما مسئله اینجاست که این قطارها قابلیت حمل مسافر ندارند. وی اضافه می کند: شرکت ما یک سیستم مگلو با قدرت موشک برای نیروی هوایی آمریکا طراحی کرده که هم اکنون در پایگاهی در نیومکزیکو قرار گرفته است. این سیستم در حدود 2 هزار فوت خط آهن داشته و قابلیت حرکت با سرعت 817 کیلومتر در ساعت را دارد. البته سیستم فوق برای حمل مسافر مورد استفاده قرار نمی گیرد.

همانطور که گفته شد حفظ راحتی مسافر در قطارهای مگلو آسان تر است. اگرچه این قطارها 32 کیلومتر سریع تر از قطارهای پر سرعت معمولی در ژاپن و اروپا حرکت می کنند، اما سفر با آنها راحت تر است. در حقیقت در سرعت بالای 400 کیلومتر بر ساعت تکان اندکی وجود دارد که قابل اغماض است. کیفیت سفر با قطارهای مگلوی شهری در مقایسه با ریل های سبک بسیار فوق العاده است؛ به ویژه اینکه با رسیدن به پیچ، احساس سرگیجه نخواهید کرد.

پتوی شادی!


دغدغه دیگر برای شرکت های ریلی این است که چگونه تجربه سفر با قطارهای پر سرعت معمولی را برای مسافران لذت بخش کنند. تحقیقات انجام شده در دانشگاه "اولسان" سئول تغییرات ضربان قلب افرادی را که با یک قطار شیب دار پر سرعت سفر کرده بودند، مورد اندازه گیری قرار داده و به این نتیجه رسیدند که محرک های بصری، بو، صدا، طراحی صندلی، دما و حتی رطوبت همگی روی راحتی تأثیرگذار هستند.

قطارهای سریع السیر و چالش های گذشته و آینده
در سوی دیگر شرکت هوایی بریتیش ایرویز شروع به آزمایش سطح راحتی در هواپیماهای خود کرده است. در همین راستا شرکت پتوهایی را تحت عنوان پتوی شادی طراحی کرده تا احساسات مسافران را تجزیه و تحلیل کند. به این صورت که مسافران نوارهایی را روی سر خود می بندند که امواج مغزی را از طریق بلوتوث به ال.ای.دی هایی که درون پتو جاسازی شده، انتقال داده و باعث تغییر رنگ آنها می شود. اگر پتو به رنگ آبی درآمد، به این معنی است که مسافر آرام و اغلب خواب است. رنگ قرمز هم نشان دهنده این است که مسافر دچار استرس است. پتوی شادی به کمک یک هدست کار می کند که فعالیت الکتریکی را در نورون های مغز مشاهده کرده و اطلاعات را به فیبرهای نوری داخل پتو منتقل می کند.

شاید جالب باشد بدانید که بر اساس یک مطالعه اولیه بیشتر مسافران در هنگام برخاستن یا فرود مضطرب و در هنگام خوردن راضی و خوشحال بوده اند و حالا طراحان قطار در آرزوی روزی هستند که یک قطار بتواند به سرعت یک هواپیما حرکت کند.

منبع: bbc.com