الأحد، 16 مايو 2010

قطارات المستقبل next world















قطارات المستقبل *** القطار المغناطيسي

هو قطار يعتمد في عمله على المغناطيس حيث أنه لا يحتوي على محركات ميكانيكية ولا يسير على قضبان حديدية فهو يطفو في الهواء معتمدا على وسادة مغناطيسية يعمل على تكوينها مجالات كهرومغناطيسية قوية , وتمتاز هذه القطارات بسرعتها العالية التي تصل إلى ٥٥٠ كم \ساعة , بالإضافة إلى توفير أقصى راحة للركاب, كما أنها لا تتأثر بالظروف الجوية.

يعد القطار المغناطيسي المعلّق «MLX01» التجريبي أسرع قطار في العالم، ولكنه لا يزال محصورا داخل خط سكة حديدية طوله 12 ميلا. وكما هو الحال مع القطار نفسه، ما زالت هذه التقنية داخل اليابان.
وتريد اليابان في الوقت الحالي بدء تصدير خبرتها في القطارات فائقة السرعة. وأخذت شركة «السكك الحديدية المركزية اليابانية» الثلاثاء الماضي، وزير المواصلات الأميركي راي لحود، الذي يقوم بزيارة اليابان، في رحلة تجريبية، مدتها ساعة قطع خلالها 312 ميلا، في إطار السعي من أجل الحصول على عقود تحفيز اقتصادي مربحة تخطط الولايات المتحدة طرحها بهدف تحديث وتوسيع شبكة السكك الحديدية داخلها.




قطار اليابان المعلق ذو السرعة الفائقة


مبدأ عمل القطار المغناطيسي
عندما يكون لدينا مغناطيسين ونقوم بتقريبهما من بعض فإننا نلاحظ أنهما إما أن يتجاذبان (يقتربان من بعض) أو يتنافران (يبتعدان من بعض) , والتفسير لهذه الظاهرة هو أن كل مغناطيس يولد مجال مغناطيسي فيأثر به على الاخر. وبهذا نستطيع تعليق الاشياء





نظام التعليق الكهروديناميكي (EDS)
تعتمد هذه التقنية على قوى التنافر المتولدة بين مجالين مغناطيسيين يملكان نفس الشحنة لرفع القطار فوق سكة الحديد . حيث أنه تكون هناك مغناطيسات قوية مثبته في أسفل القطار تعمل على توليد أحد المجالات المغناطيسية والمجال الثاني يعمل على توليده مجموعة لفائف أسلاك من موصلات فائقة التوصيل تكون مثبته على جدران سكة الحديد الخاصة به.ولارتفاع درجة حرارة الموصلات تأثرا بالتيار الكهربائي فإنه يتم وضعها في أوعية من النيتروجين السائل (درجة تجمد النيتروجين السائل في الظروف القياسية هي - ٢١٠ درجة مئوية)








شكل توضيحي











خط سكة حديد يعمل بنظام (EDS)

بالنسبة لهذه التقنية , حينما يكون القطار يسير بسرعة منخفضة فإن التيار الناتج وتدفق الشحنات الكهربائية في اللفائف لا يكون كافيا لجعل القطار يسير في ارتفاع ثابت و لهذا السبب عمد مصممو القطار على تدعيمه بعجلات من الأسفل تساعده في الحفاظ على ثباته حتى يصل إلى السرعة التي تضمن سيره بثبات, ولكي يتحرك القطار فإنه يتم تدعيم اللفائف المعدنية المثبة على جدران السكة بقوة متولدة من مجال مغناطيسي منفصل تأثر على المغناطيسات المثبة أسفل القطار وتعمل على تحريكه والتحكم في سرعته


نظام التعليق الكهرومغناطيسي (EMS)
هذه التقنية تعتمد على قوى التجاذب المغناطيسي , حيث تم لف الجزء السفلي من القطار والمحتوي على مغناطيسات تحت طرفي سكة الحديد , فتقوم المجالات المغناطيسية المتولدة برفع القطار عن السكة مسافة ١٥ ملم تقريبا مما يساعده على الحركة بسهولة , وتم دعم القطارات التي تستخدم هذه التقنية ببطاريات ذات قوة عالية تساعدها على البقاء في الهواء في حال فُقدت الطاقة على سكة الحديد حتى يتوقف بسلام.



نماذج للقطار المغناطيسي




1- وتد الهواء




2- إم إل اكس



3- الطرف المستدق


في سنة ١٩١٤ كانت ولادة القطار المغناطيسي ,حيث قام المخترع ايميلي باشليت (فرنسي الاصل المولود في أمريكا) بكشف الستار عن فكرة القطار المغناطيسي وعرض نموذج مصغر لطريقة عمله.


في سنة ١٩٣٤ نال المخترع الألماني هرمان كمبر براءة إختراع لاختراعه إحدى تقنيات القطار المغناطيسي.


في سنة ١٩٦٦ قام العالمان جيمس باول و قوردن دامبي بعرض أول نظام عملي لهذا القطار باستخدام موصلات فائقة التوصيل.
أول مسار للإختبار شُيّد في مقاطعة ميزاكي, اليابان في سنة ١٩٧٥ واستغرق سنتين ليتم بناءه وكان بطول ٧ كم. وبعد ثلاثة أشهر تمت فيه أول تجربة باستخدام القطار (إم إل ٥٠٠ ).

في سنة ١٩٧٩ تم اختبار الجيل الجديد من القطارات والمسمى ب(إم إل ٥٠٠ ار) في اليابان وقد سجل سرعة ٥١٧ كم \ساعة ,وهو أول من سجل سرعة أعلى من ٥٠٠ كم \ ساعة.

في سنة ١٩٩٣ سجل القطار الألماني (تي ار ٠٧ ) أعلى سرعة لقطار مغناطيسي في المانيا والتي بلغت ٤٥٠ كم \ساعة.

في سنة ٢٠٠٣ تم تسجيل أعلى سرعة حتى الان والتي بلغت ٥٨١ كم\ساعة باستخدام القطار الياباني (إم إل إكس ٠١).


ليست هناك تعليقات: