القطارات المرفوعة مغناطيسيًا، والمعروفة باسم قطارات ماجليف، هي أسرع القطارات على وجه الأرض. ومع ذلك، فقد استغرقوا وقتا طويلا جدا للوصول. تم الترويج للفيزياء وراء قطارات ماجليف لأول مرة في بداية القرن الماضي، وقد ارتبط عدد من الأشخاص بتطورها.
حصل المخترع الأمريكي الفرنسي المولد، إميل باشيليت، على براءة اختراع "لجهاز إرسال مرفوع" في عام 1912. وقام الطبيب الروسي، بوريس بتروفيتش واينبرج، ببناء نموذج تجريبي لقطار مفرغ في عام 1913 باستخدام تقنيات التعليق المغناطيسي. وحصل المهندس الألماني هيرمان كيمبر على براءة اختراع في عام 1934 لـ "مركبة أحادية السكة بدون عجلات متصلة". لقد كانوا جميعًا متقدمين على عصرهم.
لم يكن حتى عام 1984 أن دخلت أول قطارات ماجليف الاستخدام التجاري.
كيف تعمل قطارات ماجليف؟
على عكس القطارات التي يتم تشغيلها بمحركات و-القطارات الكهربائية ذات العجلات-الفولاذية، يتم دفع القطارات المعلقة بواسطة مغناطيسات كهربائية فائقة التوصيل، وعادةً ما تكون مصنوعة من الفولاذ المغناطيسي. يتكون الفولاذ من 98% إلى 99% من الحديد، وذرات الحديد فيه تعطي الفولاذ خواصه المغناطيسية. أما نسبة 1% إلى 2% الأخرى من الفولاذ فهي مصنوعة من الكربون، مما يمنحها القوة والمتانة لدعم البنية التحتية المطلوبة للقطارات المعلقة.
كما هو الحال مع جميع المغناطيسات، عندما تضع أقطابًا متطابقة وجهًا لوجه مع بعضها البعض، فإنها تتنافر. تستخدم قطارات ماجليف الطاقة الكهرومغناطيسية. يتم تثبيت ملف ممغنط على طول المسار، والذي يسمى في قطارات ماجليف بالطريق الإرشادي. يؤدي هذا إلى صد المغناطيسات الكبيرة المثبتة أسفل القطار، مما يتسبب في ارتفاع القطار حوالي 12 سم فوق سطح الأرض. كما أن التيار المغناطيسي الذي يمر عبر الملفات يخلق مجالًا مغناطيسيًا قويًا يحرك القطار على طول المسار الإرشادي.
ما هي فوائد قطارات ماجليف؟
ويعني الدفع الكهرومغناطيسي- أن قطارات ماجليف يمكن أن تسير بشكل أسرع بكثير من القطارات التقليدية. يمكنهم قطع مئات الكيلومترات في الساعة. نظرًا لعدم تعرضها لأي احتكاك، فإنها تكون أقل تآكلًا وأخطاء ميكانيكية أقل، كما أنها أقل عرضة للتأخير بسبب الطقس المتزايد. بالإضافة إلى ذلك، فهي توفر رحلة أكثر سلاسة وهدوءًا لركابها.
أين تعمل قطارات ماجليف؟
تعمل قطارات ماجليف على نطاق تجاري في كوريا الجنوبية والصين واليابان. يتم حاليًا تجربة أسرع قطار ماجليف في مدينة تشينغداو بالصين، حيث يمكن أن تصل سرعته إلى 600 كيلومتر في الساعة. إنها تنتظر فقط بناء مساراتها حتى تتمكن من دخول الخدمة التجارية.
نظرًا لأن قطارات ماجليف لا يمكنها حاليًا العمل على مسارات القطارات القياسية، فإن إنشاء مسارات ماجليف غالبًا ما يعوق إطلاق العديد من قطارات ماجليف. وتقوم اليابان الآن باختبار أحدث قطاراتها المعلقة؛ وصلت سرعة تشو شينكانسن إلى 603 كيلومترًا في الساعة خلال الاختبارات التجريبية. سيتم توجيهه في النهاية بين طوكيو وناغويا بواسطة مقاطع فولاذية مصنوعة من الفولاذ المدلفن على الساخن-والملفات الكهربائية-المغناطيسية المصنوعة من ملفات الألومنيوم. ولجعل مساره مقاومًا للزلازل-، يجب تعزيز الأعمدة التي تحمل مسارات مرتفعة ضد الزلازل بألواح فولاذية. لقد تم الآن تأجيل إطلاقه التجاري لأنه تم العثور على تربة ناعمة بشكل خاص في إحدى المناطق التي سيتم حفر الأنفاق فيها.
بمجرد اكتماله، ومن المتوقع الآن أن يتم ذلك في عام 2034، سيقطع قطار تشو شينكانسن طريقه في 40 دقيقة فقط، مما يقلل 45 دقيقة من الرحلة الحالية التي تستغرق 90 دقيقة.
إن تكييف مسارات القطارات الحالية يمكن أن يجعل القطارات المغناطيسية تسير بشكل سائد
الآن، ابتكرت شركة IronLev الإيطالية تقنية جديدة تسمح لقطارات ماجليف بالعمل على مسارات القطارات الحالية. لقد أجرت اختبار الارتفاع المغناطيسي على طريق قطار أدريا - ميستري في إيطاليا. باستخدام التحليق المغناطيسي السلبي، نجح النموذج الأولي لمركبة IronLev، التي تزن طنًا واحدًا، في تغطية مسار الاختبار الذي يبلغ طوله 2 كيلومتر-بسرعة محدودة -ذاتية تبلغ 70 كم/ساعة. قامت المزلجات المغناطيسية بتعليق السيارة من خلال التفاعل المباشر مع مسارات السكك الحديدية التقليدية.
وقال أدريانو جيروتو، رئيس شركة IronLev: "لقد أثبتنا أن نموذجنا الأولي يمكن تطبيقه على نطاق واسع، مما سيحدث ثورة في قطاع النقل بالسكك الحديدية، وذلك بفضل بساطته التقنية وتعدد استخداماته وانخفاض تكلفته مقارنة بالأنظمة المماثلة".
قد تكون الخدمات اللوجستية لتشغيل قطارات ماجليف فائقة السرعة على نفس المسارات مثل القطارات القياسية مشكلة، ولكن بمجرد التغلب على هذه المشكلة، يمكن لقطارات ماجليف ذات يوم أن تعبر العالم وتمنح السفر الجوي فرصة كبيرة مقابل المال.